Нефть и Газ. Учебный курс

✓ Электроцентробежные насосы (ЭЦН), или погружные насосы , которые опускаются непосредственно на дно скважины и выталкивают столб скважинной жидкости наверх.

Первичные методы добычи обеспечивают лишь от 5 % до 15 % нефтеотдачи продуктивного пласта. Когда естественного вытеснения жидкости из продуктивного пласта не достаточно для того, чтобы заставить скважину давать нефть, то могут быть использованы искусственные методы вытеснения жидкости в ствол скважины. Такие методы называют вторичными методами добычи.

Вторичные методы включают «омоложение» резервуара при помощи закачки в него газа, воды, горячих жидкостей или пара, и химических веществ для увеличения давления, растворения и разжижения пластовой жидкости, повышения жидкостно-напорных сил. Ученые-геологи постоянно придумывают все новые и новые способы повышения нефтеотдачи продуктивных пластов, чтобы постоянно увеличивать коэффициент извлечения нефти (КИН) , а также иметь возможность разрабатывать все новые, более сложные месторождения, содержащие трудноизвлекаемые залежи углеводородов.

По типу воздействия вторичные методы добычи разделяют на методы воздействия на залежь нефти и методы воздействия на призабойную зону . Современные методы воздействия на трудноизвлекаемые залежи углеводородов предусматривают одновременно и тот, и другой тип воздействия. Вторичные методы добычи обеспечивают нефтеотдачу продуктивного пласта на уровне от 20 % до 60 % объема внутрипластовой жидкости.

Существуют также третичные методы добычи углеводородов. К ним относят сложные комбинированные методы воздействия, которые делятся на термические и физико-химические . Основным термическим методом воздействия на пласт является внутрипластовое горение . К физико-химическим способам воздействия относят закачку в пласт под большим давлением различных сложных веществ и их комбинаций: полимеры, пены, щелочи, композиции жидкостей и газов, микробиологические соединения. Третичные методы воздействия обеспечивают от 35 % до 75 % нефтеотдачи пласта.

Естественный режим добычи нефти на месторождениях на территории России на сегодняшний день фактически отсутствует. Давно прошли те времена, когда можно было обойтись без механизированной добычи нефти [6] . Сегодня возможность использования различных методов повышения нефтеотдачи пластов полностью определяет перспективы дальнейшего развития нефтедобычи на российских месторождениях. Статистика [7] показывает следующее соотношение способов добычи нефти с использованием различных методов повышения нефтеотдачи пласта российскими нефтедобывающими компаниями:

✓ 44 % нефтедобычи осуществляется за счет физических методов воздействия на пласт;

✓ 29 % нефти извлекается с применением гидродинамических методов;

✓ 11 % нефти добывается методами интенсификации добычи, как правило, на старых советских месторождениях, добычу на которых удалось снова запустить благодаря способам, которые отсутствовали ранее;

✓ По 8 % добычи приходится на тепловое и химическое воздействие на пласт.

Рассмотрим далее некоторые современные методы интенсификации добычи:

✓ Закачка воды в пласт осуществляется для того, чтобы повысить внутрипластовое давление, а также восполнить пространство, образовавшееся в результате уже осуществленной добычи. Вода в пласт подается через нагнетательные скважины . Принято различать законтурное, приконтурное и внутриконтурное заводнение;

✓ Закачка горячей воды в пласт является разновидностью термического воздействия на пласт, и осуществляется не только в целях повышения давления в продуктивном пласте, но также горячая вода способна разжижать содержащуюся в нем нефть;

✓ Закачка пара имеет то же воздействие на пласт, что и закачка горячей воды, однако способность разжижать нефть у пара сильнее – частицы углеводородов легче конденсируются на газообразных молекулах воды;

✓ Закачка газа в пласт способна восполнить «газовую шапку» материнского пласта, что помогает восстановить внутрипластовое давление;

✓ Химическое воздействие предусматривает закачку соляно-кислотных соединений, щелочей, микробиологических реагентов, которые разжижают внутрипластовую жидкость. Эти методы воздействия особенно эффективны на месторождениях с вязкой нефтью;

✓ Тепловое воздействие на призабойную зону при помощи подачи в пласт горячего газа. Непродолжительное тепловое воздействие способствует очищению перфорации в забое скважины, а также крупных каналов и более мелких пор породы-коллектора от скопившихся солей, натечных отложений, образовавшихся сгустков нефти, которые препятствуют проникновению скважинной жидкости в ствол скважины;

✓ Гидроразрыв пласта (ГРП)  – это механическое воздействие на пласт, при котором в скважину под большим давлением закачивается жидкость с большим содержанием мелких и средних полипропиленовых гранул. Давление закачиваемой жидкости столь велико, что оно вызывает образование вертикальных трещин по всей толщине породы-коллектора. При этом закачиваемая жидкость, поступая в продуктивный пласт, несет с собой пластиковые шарики-гранулы. Эти шарики попадают в трещины и застревают в них. Они нужны для того, чтобы не дать новообразованным трещинам сомкнуться, когда давление в стволе скважины будет возвращено в норму и дебит нефти восстановится. Первоначально, метод гидроразрыва пласта именовался как гидропескоструйная перфорация , а вместо пластиковых гранул соответственно использовался песок. Метод гидроразрыва становится особенно эффективным при добыче из пластов-коллекторов с поврежденной и неоднородной структурой, там, где извлечение пластовой жидкости осложнено вклиниваниями фрагментов непроницаемых пород в породу-коллектор;

✓ Термогазовое воздействие предусматривает не временную закачку горячего газа в добывающую скважину, как при тепловом воздействии , а постоянную закачку газа в нагнетательную скважину, пробуренную до уровня забоя добывающей скважины. Нагнетаемый в пласт поток горячего воздуха или газа разжижает нефть и создает внутри материнского пласта нефтяной вал, который движется в сторону добывающей скважины, повышая тем самым ее нефтеотдачу (см. схему).