Проблема добычи трудноизвлекаемых запасов нефти в России и современные методы ее решения

A COMPREHENSIVE SOLUTION FOR HEATING OIL WELLS WITH VISCOUS AND PARAFFINIC OILS TO PREVENT THE FORMATION OF ASPHALTENE-RESIN-PARAFFIN DEPOSITS (ARPDs)

A. POSTNIKOV,
SST Energomontazh

Статья посвящена энергоэффективной разработке Группы компаний «Специальные системы и технологии» — комплексу Stream Tracer™ на основе гибкого нагревателя с переменной по длине мощностью. Установка потребляет почти на 50 % меньше электроэнергии по сравнению с системами на основе резистивных кабелей. Система Stream Tracer™ решает задачу предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в энергоэффективном режиме, не отвлекая человеческие и временные ресурсы компании.

This article is devoted to a new development of SST Group – the Stream Tracer™ system based on a flexible heater
with the power output varying along its length. The solution ensures protection of oil wells from asphaltene-resin-paraffin
deposits (ARPDs). Stream Tracer™ consumes 50% less energy than any other systems based on resistive cables.

Реальность такова, что в условиях истощения традиционных нефтей разработка трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) становится сегодня необходимым условием успешного нефтяного бизнеса. И только совершенствование разработки новых технологий для извлечения «сложной» нефти способно обеспечить рентабельность ее добычи.
Хотя сегодня по-прежнему нет единого определения и терминологии в отношении трудноизвлекаемых запасов нефти, как нет консенсуса с определением ТРИЗ и в глобальном масштабе, проблема стоит довольно остро.
Впервые понятие «ТРИЗ» появилось в советской промышленности в конце 1970-х гг. прошлого века. Первые подобные месторождения открыли отечественные геологи в 1960-х в Западной Сибири.
В 1980-х гг. были разведаны месторождения в Карском, Баренцевом морях и на Сахалине. По мере открытия таких месторождений и их осмысления учеными и промышленниками сложилось представление об этих запасах как о трудноизвлекаемых.
До сих пор доля ТРИЗ в общей добыче нефти невелика — в России эта цифра составляет 7,2 %, но она постоянно растет, а потенциальный объем добычи трудноизвлекаемых запасов фантастический — только в России запасы тяжелой нефти составляют около 55 % от общего объема нефтяных запасов.
Российские месторождения высоковязкой нефти расположены в Пермском крае, Татарстане, Башкирии, Удмуртии, в Республике Коми. Помимо энергетической составляющей тяжелая нефть содержит большое количество редких металлов: ванадий, никель, молибден и другие.
Извлекаемые запасы высоковязкой нефти (более 30 мПа×с) на начало 2018 г. в целом по Российской Федерации составили более 2 млрд тонн. По месторождениям эти цифры имеют следующий разброс:
• Северо-Западный федеральный округ — 436 млн т;
• Приволжский федеральный округ — 844 млн т;
• Уральский федеральный округ — 652 млн т;
• другие округа — 48 млн т.
Общие же геологические запасы высоковязкой нефти в нашей стране оцениваются в 55 млрд т. Наибольшие залежи вязкой нефти находятся в таких нефтегазоносных провинциях, как:
• Волго-Уральская (Татарстан, Удмуртия, Башкор-тостан, Самарская область и Пермский край);
• Восточно-Сибирская (Тунгусский бассейн);
• Тимано-Печорская (Республика Коми, Ненецкий автономный округ).
До сих пор доля ТРИЗ в общей добыче нефти невелика — в России эта цифра составляет 7,2 %, но она постоянно растет, а потенциальный объем добычи трудноизвлекаемых запасов фантастический — только в России запасы тяжелой нефти составляют около 55 % от общего объема нефтяных запасов.
В 1994 г. академики РАЕН Н.Н. Лисовский и Э.М. Халимов впервые разработали классификацию и количественные критерии ТРИЗ, где рассмотрели граничные значения основных геологических и технологических параметров, а также отдельно — степени удаленности от существующих центров нефтегазодобычи. Были зафиксированы группы запасов аномальной по своим характеристикам нефти, неблагоприятных (малопроницаемых и низкопористых) коллекторов, технологическая группа ТРИЗ, определяемая по критерию выработанности месторождения, географическая группа (удаленность от инфраструктуры) и группа низкопродуктивных пластов и горизонтов.
Сейчас достаточно четкие, пусть и временные критерии отнесения тех или иных запасов к ТРИЗ дает приказ Министерства природных ресурсов РФ от 1998г. По состоянию на январь 2016 г. в документе сформулировано: «Трудноизвлекаемыми следует считать запасы, экономически эффективная (рентабельная) разработка которых может осуществляться только с применением методов и технологий, требующих повышенных капиталовложений и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционно используемыми способами».
Группа компаний «Специальные системы и технологии» предложила уникальное энергоэффективное решение — нагрев поступающего флюида до температуры, превышающей температуру кристаллизации парафинов, предотвращая тем самым появление асфальтосмолопарафиновых отложений — Stream Tracer™. Установка потребляет почти на 50 % меньше электроэнергии по сравнению с системами на основе резистивных кабелей.
Основные технологии разработки месторождений ТРИЗ, над которыми работают российские компании: совершенствование конструкции горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пластов, строительство высокотехнологичных скважин, интегрированный инжиниринг и совершенствование системы моделирования в сложных геологических зонах.
Добыча высоковязкой нефти осложняется ее низкой подвижностью в пласте, сложностью подъема на поверхность и дальнейшей транспортировки.
Эффективность и надежность системы подтверждены опытно-промышленными испытаниями на Казаковском месторождении ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ». Stream Tracer™ позволил увеличить и стабилизировать температуру нефти, добываемой на уровне устья скважины, с +7 °С до +22,5 °С. За счет уникальной зональной конструкции нагревателя (с зонами пониженной и повышенной мощности) потребление энергии для поддержания оптимальной температуры нефти уменьшилось на 47 % по сравнению с классическими системами подогрева на основе кабеля постоянной мощности.
Проблема долгое время решалась с применением дорогостоящих технологий, которые, как правило, реализуются зарубежными компаниями. Например, это технологии закачки в пласт горячей воды или пара, применение специальных обогревателей и винтовых насосов.
Группа компаний «Специальные системы и технологии» предложила уникальное энергоэффективное решение — нагрев поступающего флюида до температуры, превышающей температуру кристаллизации парафинов, предотвращая тем самым появление асфальтосмолопарафиновых отложений — Stream Tracer™. Разработка конструкции на основе специального гибкого самонесущего нагревателя, который имеет зоны повышенной и пониженной мощности, что позволяет:
• выбрать оптимальную длину нагревателя;
• снизить уровень перегрева флюида;
• повысить технико-экономические показатели месторождений;
• снизить потребление энергии до 50 %.
Нагреватель выполнен по коаксиальной схеме — тепло выделяется за счет протекания тока как во внутреннем проводнике (40 % тепла), так и во внешнем (60 %), за счет чего снижается тепловая нагрузка и увеличивается срок службы нагревателя. Это в свою очередь позволяет производить добычу нефти непрерывно, существенно снижая затраты на эксплуатацию скважины.
Stream Tracer™ состоит из таких элементов:
• гибкий, зональный самонесущий нагреватель;
• станция питания и управления;
• силовой трансформатор;
• передвижная установка для монтажа и обслуживания системы.
Эффективность и надежность системы подтверждены опытно-промышленными испытаниями на Каза-ковском месторождении ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ». Stream Tracer™ позволил увеличить и стабилизировать температуру нефти, добываемой на уровне устья скважины, с +7 °С до +22,5 °С. За счет уникальной зональной конструкции нагревателя (с зонами пониженной и повышенной мощности) потребление энергии для поддержания оптимальной температуры нефти уменьшилось на 47 % по сравнению с классическими системами подогрева на основе кабеля постоянной мощности.
Данная технология была признана настоящим прорывом в добыче ТРИЗ и была отмечена премией «ECO BEST AWARD 2018» в номинации «Инновация года».

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Постников А.Л.

    Постников А.Л.

    коммерческий директор

    ССТэнергомонтаж

    Просмотров статьи: 851

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru