РИТЭК Термогазовое воздействие на залежи баженовской свиты
Bнастоящее время проблема освоения трудноизвлекаемых запасов становится все более актуальной. Увеличивается доля данного вида запасов в общей структуре сырьевой базы, что диктует необходимость применения инновационных технологий для извлечения нефти.
В ОАО «РИТЭК» активно ведутся работы по созданию инновационных методов, позволяющих эффективно разрабатывать месторождения с трудноизвлекаемыми и нетрадиционными ресурсами нефти баженовской свиты.
Отложения баженовской свиты распространены в центральной части Западно-Сибирской низменности на площади более 1 млн км2. Они залегают на глубине в среднем 2500–3000 м, толщина колеблется в пределах от 10 до 44 метров. В зонах развития аномальных разрезов баженовской свиты толщина ее может достигать 100 м. Температура пласта по площади изменяется от 80 °С до 134°С. Отложения баженовской свиты являются аналогом нефтеносных сланцев, но отличительной особенностью является то, что процесс преобразования органического вещества в нефть еще не завершен. Поэтому в коллекторе наряду с легкой нефтью содержатся углеводороды непосредственно в составной породообразующей части породы, называемой керогеном.
Наиболее важной предпосылкой применения термогазвого воздействия на породы баженовской свиты является установленный по результатам промысловых и лабораторных исследований факт, что фильтрационно-емкостные характеристики пород баженовской свиты в значительной мере определяются уровнем температуры.
Согласно результатам экспериментальных исследований кернов, отобранных из пород баженовской свиты, при их нагреве до 250-350 °С из микротрещиноватой породы извлекается легкая нефть, объем которой сопоставим и даже может превышать количество легкой нефти, содержащейся в макротрещиноватой породе (рис.1).
Величина пустотного пространства дренируемых пород баженовской свиты составляет от 3 до 6 %, а объемный выход нефти из матрицы при указанном выше уровне прогрева может составить от 3 до 9 % от объема пород.
В качестве важной предпосылки необходимости применения теплового воздействия на породы баженовской свиты является значительное содержание керогена во всех литотипах пород баженовской свиты (от 12–30 % в керогено-глинистых и до 35-40 % в глинисто-кремнисто-керогеновых породах).
Таким образом, результаты промысловых и лабораторных исследований диктуют необходимость интеграции теплового, газового и гидродинамического воздействия на породы баженовской свиты. Именно такое интегрированное воздействие может быть реализовано на основе развития отечественного термогазового способа разработки, реализуемого путем закачки в пласт водовоздушной смеси. При этом в условиях залегания баженовской свиты обеспечиваются самопроизвольные окислительные процессы кислорода, содержащегося в воздухе, с пластовыми углеводородами. В результате реакций формируется высокоэффективный,
вытесняющий газовый агент.
Для отработки технологии термогазового воздействия на пласты баженовской свиты создан опытный участок на Средне-Назымском месторождении ОАО «РИТЭК». Участок состоит из пяти скважин (одной нагнетательной и четырех добывающих) (рис.2) и комплекса наземного оборудования (воздушной компрессорной установки, насосной установки, дизельной электростанции, операторной, индивидуальных замерных установок на устье каждой из добывающих скважин, а также другого необходимого оборудования).
Забор воздуха происходит из атмосферы, откуда он поступает в компрессорный блок, где сжимается до необходимого давления. После этого сжатый воздух подается в скважину, в которую также поступает вода из артезианской скважины с помощью насосного блока (рис. 3).
Скважины опытного участка до начала воздействия работали на естественном режиме, дебиты скважин в 2007-2009 гг. резко снизились ориентировочно с 45 до 5 тонн в сутки, давление в залежи за тот же период снизилось в среднем с 300 до 160 атм.
Всего за период эксперимента с сентября 2009 года по настоящее время в нагнетательную скважину № 219 закачано около 6 млн нм3 воздуха. При реализации термогазового воздействия наблюдается рост пластового давления по всем реагирующим скважинам опытного участка на
20-100 атм.
В ходе экспериментальных работ получены данные промысловых испытаний, подтверждающие теоретические положения о реализации термогазового воздействия, а именно:
» протекание активных внутрипластовых окислительных процессов (наблюдается значительное увеличение в добываемых газах доли азота до 45 %, углекислого газа до 16%, отсутствие кислорода);
» использование керогена в качестве основного топлива при внутрипластовых окислительных процессах: результат возможного пиролиза и крекинга керогена наблюдается в увеличении до двукратного объема добываемых углеводородных газов, увеличение доли углекислого газа;
» изменение состава нефти в сторону увеличения содержания легких фракций (рис. 4)
» существенное снижение плотности и вязкости нефти;
В настоящее время с целью исследования технологии циклического термогазового воздействия для повышения охвата воздействием скважины опытного участка эксплуатируются периодически, закачка воздуха осуществляется циклами.
Одновременно продолжается строительство второго участка термогазового воздействия в районе скв. № 210 Средне-Назымского месторождения (рис 5). Запуск участка в работу запланирован в 2013 году.
Успешная реализация экспериментальных работ на Средне-Назымском месторождении, а также развитие новой технологии применительно к различным геолого-фильтрационным условиям баженовской свиты позволит значительно повысить нефтеотдачу залежей баженовской свиты.
При этом экспериментальные работы на месторождениях баженовской свиты являются высокозатратным и наукоемким процессом, требующим комплексной проработки с точки зрения техники и технологии добычи нефти. В июле 2013 года в России был принят закон о дифференцированной ставке налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) для трудноизвлекаемой нефти.
В частности, коэффициент 0 к ставке НДПИ будет применяться при добыче нефти из залежи в пределах баженовских, абалакских, хадумских и доманиковых продуктивных отложений в течение 180 налоговых периодов, начиная с периода, в котором степень выработанности запасов месторождения углеводородного сырья
превысила 1%.
Новая налоговая льгота должна сделать добычу нефти Баженовской свиты рентабельной.
В целях развития инновационной деятельности в сфере освоения трудноизвлекаемых запасов, создания эффективных методов разработки месторождений баженовской свиты, а также для привлечения дополнительного научного и финансового потенциала ОАО «РИТЭК» сотрудничает с Фондом «Сколково», ОАО «Зарубежнефть», Минобрнауки РФ и др.
