Текущее состояние. В связи с ухудшением структуры запасов нефти востребованность технологий повышения нефтеотдачи пластов возрастает с каждым годом. Данные технологии принято классифицировать следующим образом: физико-химические, газовые, тепловые и комбинированные. Среди физико-химических методов выделяется технология полимерного заводнения, которая активно изучается с середины прошлого века и в настоящий момент насчитывает сотни реализованных проектов по всему миру. Несмотря на относительно продолжительный срок исследования и большое количество публикаций, посвященных данной технологии, до сих пор остается ряд аспектов, требующих научно-исследовательских разработок и опытно-промышленных испытаний.

Решаемая научная проблема. Большое внимание в проектах полимерного заводнения уделяется подготовительному этапу, где основным вопросом является выбор перспективных месторождений или опытных участков, позволяющих достигнуть наилучших технологических и экономических показателей эффективности. В данной статье проанализировано влияние ключевых факторов на успешность внедрения полимерного заводнения; отражена историческая эволюция (расширение) границ применимости технологии; верифицированы текущие фактические границы применимости на основании анализа опыта применения технологии в экстремальных условиях; установлены критерии применимости полимерного заводнения и разработана собственная комплексная методика скрининга, отбора и ранжирования объектов для успешного внедрения технологии.

Методы исследования. Методика была разработана на основании проведенного литературного обзора реализованных на промысле проектов и анализа экспертных оценок специалистов, принимающих или принимавших участие в разработке и научном сопровождении внедрения проектов ФХМУН.

Детали исследования. В рамках работы был произведен сбор и статистический анализ значений следующих базовых параметров месторождений, где было реализовано полимерное заводнение: (1) вязкость нефти, (2) проницаемость, (3) тип коллектора, (4) минерализация воды, (5) температура пласта. Анализ экстремальных значений этих показателей позволяет определить текущие границы применимости технологии полимерного заводнения. Следует отметить, что в части рассмотрения конкретных случаев внедрения технологии анализ всех обозначенных параметров по каждому из проектов зачастую не представляется возможным ввиду отсутствия исчерпывающих данных в открытых источниках.

Несмотря на техническую применимость полимерного заводнения для карбонатных коллекторов, большинство проектов было реализовано на терригенных коллекторах (<3% проектов реализовано на карбонатных коллекторах) ввиду большего ассортимента подходящей химии, глубокой изученности ее поведения в данных условиях и менее сложного дизайна закачки. В связи с этим, методика по умолчанию будет подразумеваться применимой только для терригенных объектов, а коэффициент значимости ei для параметра литологии коллектора в рамках разработки методики исключён из дальнейшего анализа. Рассмотрение перспектив внедрения ПЗ на карбонатных коллекторах требует более детального изучения совокупности условий объекта. 

В таблице 1 приведены результаты анализа параметров, соответствующих текущим границам применимости (первый этап методики).

Таблица 1 - Текущие границы применимости полимерного заводнения

Параметр	Вязкость нефти, μo, сП	Проницаемость пласта k, мД	Тип коллектора	Минерализация воды, TDS ppm	Температура пласта, T оС
Границы применимости	0,65 – 12 000,00	2 – 10 100	Терригенный	250 – 257 000	16 – 95

 

 

Неудовлетворение рассматриваемого объекта границам применимости по одному из параметров, указывает на то, что на данный момент нет доступного способа реализовать полимерное заводнение и/или требуются более детальное исследование объекта и в результате адаптационных мероприятий объект может быть признан благоприятным для внедрения ПЗ.

Критерии применимости устанавливаются на основе распределения показателей абсолютных и относительных частот значений параметров месторождений, полученных в результате анализа из выборки объёмом 70 проектов, реализованных после 2000-го года и в достаточной мере освещённых в литературных источниках.

Результаты анализа распределений абсолютных частот проектов по интервалам базовых (непрерывных) параметров и интерполяции их накопленных относительных частот представлены на рисунке 1 и в таблице 2. Результаты анализа дополнительных (дискретных) параметров представлен в таблице 3.

Таблица 2 – Результаты интерполяции относительных частот базовых (непрерывных) параметров

Базовый параметр	Функция интерполяции fi(xi) – опытный коэффициент применимости	R2
Вязкость нефти, μo, сП		0,97
Проницаемость пласта, k, мД		0,99
Минерализация воды,  TDS, ppm		0,99
Температура пласта, T, оС		0,99

 

Таблица 3 - Результаты интерполяции относительных частот (дискретные параметры)

Дополнительный параметр	Глинистость, CC		Степень неоднородности пласта по проницаемости, DP		Наличие газовой  шапки,  GC		Наличие водоносного горизонта, Aq
	Коэффициент опытной применимости fi(xi)
Благоприятный	СС < 10%	0,9	DP < 0,8	0,79	Отсутствие: GC = 0	0,86	Отсутствие: Aq = 0	0,76
Неблагоприятный	СС ≥ 10%	0,1	DP ≥ 0,8	0,21	Наличие: GC = 1	0,14	Наличие: Aq = 1	0,24

 

Таблица 4 - Результаты обработки опроса экспертов

Эксперты	Параметры, i
	1	2	3	4	5	6	7	8
	Вязкость нефти	Проницаемость	Минерализация воды	Температура	Глинистость	Неоднородность пласта по проницаемости	Наличие газовой шапки	Наличие водоносного горизонта
Средний балл	6,27	6,82	4,73	4,27	3,73	5,55	2,00	2,64
Группа значимости параметров	I	I	I	I	I	I	II	II
Коэффициент значимости	0,1742	0,1894	0,1313	0,1187	0,1035	0,1540	0,0556	0,073

Для дальнейшей проработки критериев применимости были опрошены ведущие специалисты в области ФХМУН, в том числе мировые эксперты, с целью оценки значимости параметров месторождения для успешной реализации полимерного заводнения. Обработанные результаты опроса экспертов представлены в таблице 4.

В результате выполненного анализа была разработана методика, состоящая из 3 этапов, включающих в себя проверку удовлетворения объектов границам применимости, их оценку на соответствие критериям применимости и ранжирование по интегральному показателю применимости. 

Этап I – первичный отбор объектов, соответствующих границам применимости. Параметры месторождения должны удовлетворять условиям, представленным в таблице 1.

Этап II – вычисление интегрального показателя применимости по первой и второй группам параметров.

Этап III – Ранжирование объектов по приоритетности в соответствии со значением интегрального показателя применимости.

Заключение. В связи с широким распространением технологии полимерного заводнения особую актуальность приобретает разработка универсального инструмента - комплексной методики, позволяющей произвести экспресс-оценку перспективности внедрения технологии на объекте, а также оценить ожидаемый технологический потенциал.

На основании анализа реализованных проектов, а также на основе экспертных оценок специалистов ФХМУН актуализированы границы применимости и установлены критерии применимости технологии.

Для оценки перспективности объекта была разработана математическая модель, базирующаяся на данных статистических исследований уже реализованных проектов. Модель позволяет рассчитать интегральный показатель относительной эффективности, характеризующий степень потенциальной успешности внедрения ПЗ на рассматриваемых объектах-кандидатах. Методика состоит из трех этапов: 1) первичный отбор объектов на основании соответствия границам применимости технологии, 2) вычисление интегральных показателей применимости, т.е. оценка соответствия критериям применимости, 3) ранжирование объектов-кандидатов.

Статистика

Просмотров

128

Скачано

9