Добычу сверхвязкой нефти моделируют в лаборатории
Сверхвязкая нефть трудно поддается добыче. В пластовых условиях она почти не движется к скважине. Чтобы снизить вязкость нефти, пласт прогревают паром.
«В пласте пробуривают две горизонтальные скважины, одна точно над другой, – объясняет заведующий сектором фильтрационных исследований Виталий ЛЕБЕДЕВ – Пар закачивают в верхнюю скважину. Он прогревает породу и нефть, постепенно формируя паровую камеру. В этой зоне нефть становится менее вязкой и под действием силы тяжести стекает к нижней отбирающей скважине».
На нефтепромысле результат зависит от многих условий: температуры, давления, свойств нефти и породы, скорости подачи пара и развития паровой камеры. Если режим подобран неточно, добыча может снизиться. Изучение парогравитационного дренажа (ПГД) в пласте требует значительных вложений. Опытные работы проходят при глубинах залегания 100–300 метров и охватывают большие площади. Перед такими испытаниями нужно заранее проработать технологию и снизить риски для производства, людей и экологии.
Для этого специалисты «ТатНИПИнефти» используют физическое моделирование. В лаборатории они создают модель пласта и задают основные параметры, от которых зависит движение нефти. Это температура, давление, подача пара и свойства жидкости.
Разработанный в институте стенд позволяет одновременно воспроизводить условия залежей сверхвязкой нефти и проводить исследования технологии ПГД. На установке можно закачивать пар, поддерживать необходимые температуру и давление, наблюдать за прогревом модели и оценивать, как меняется движение нефти. В России подобных установок нет.
Стенд дает возможность работать с моделью пласта из рыхлой породы. Ее можно уплотнять до нужного состояния, чтобы приблизить эксперимент к реальным условиям. От структуры такой модели зависит, как распределяется тепло и формируется паровая камера, а также насколько полно нефть вовлекается в движение.
Специалисты определяют, какую часть нефти удалось вытеснить паром, как меняется работа модели во времени и какие параметры могут повысить полноту извлечения.
Основной элемент установки – специальная камера, в которую помещают модель породы с нефтью. Ее размер позволяет изучать технологию не на маленьком образце, а в масштабе, более близком к реальным условиям. Температурные датчики внутри камеры фиксируют изменения в разных участках модели. Благодаря этому специалисты видят, куда пошло тепло, какие зоны прогреваются быстрее, а какие остаются менее вовлеченными.
Паровая камера не появляется сразу и не развивается равномерно. Ее форма и размер зависят от ряда факторов.
«Мы можем зафиксировать, сколько нефти удалось извлечь, а также понять сам механизм процесса, - поясняет Виталий Лебедев - Температурные датчики показывают, как продвигается фронт прогрева, где формируется паровая камера и как меняется фильтрационная картина во времени. Это дает нам основу для подбора технологических параметров. Например, минимального расхода пара, при котором процесс остается эффективным».
Специалисты института проводят на стенде фильтрационные исследования. Ученые оценивают развитие паровой камеры и определяют, какая часть модели пласта вовлекается в движение. В ходе испытаний используются пластовые или модельные жидкости, поддерживаются заданные температура и давление.
Результаты исследований помогают определить параметры технологии: режим подачи пара, динамику прогрева, степень вовлечения модели в работу, изменение коэффициента извлечения нефти (КИН) и прогнозную обводненность продукции.
Сначала технология проверяется на модели пласта. Затем результаты анализируются при математическом моделировании. После этого они могут использоваться для подбора режимов и дальнейшего развития ПГД.
Прим. ИА «Девон»:
«Татнефть» разрабатывает Ашальчинское месторождение сверхвязкой нефти с 2006 года. На этом месторождении впервые в России отработали методы добычи, основанные на парогравитационном дренаже (SAGD) и бурении горизонтальных скважин.
Технологии компании по освоению сложных месторождений природного битума могут дать мультипликативный эффект в 22,5 млрд руб. Разработки компании позволили дополнительно вовлечь в разработку в Татарстане около 140 млн тонн природного битума, залегающего в зонах с геологическими осложнениями.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: ТатНИПИнефть, СВН, наука, термические методы нефтедобычи