ликвидация аварий и простоев в процессе эксплуатации скважин. Устранение простоев требует правильного распределения рабочей силы, средств, труда, материальных ресурсов;
ускорение подземного ремонта скважин. Простои действующих скважин в ремонте составляют 2 % их календарного времени. Ускорение ремонтов скважин достигается механизацией подземного ремонта, внедрением новой техники спускоподъемных операций, укреплением цехов подземного ремонта и др.;
эффективное увеличение межремонтного периода эксплуатации скважин, при котором обеспечивается поддержание постоянного дебита, установленного технологическим режимом эксплуатации скважин. Удлинению межремонтного периода эксплуатации скважин способствуют широкое внедрение методов искусственного воздействия на пласты, массовое применение погружных центробежных электронасосов (обладающих большим межремонтным периодом и др.;
продление срока жизни нефтяных скважин. Этому способствуют многопластовость месторождений, широкое применение вторичных методов добычи нефти и различных методов повышения производительности скважин, детальное изучение мало дебитных, бездействующих и ликвидированных скважин. Однако в Азербайджане, например, возраст почти трети ликвидированных скважин из-за недостатков их эксплуатации не превышает пяти лет. B то же время здесь велика группа скважин со сроком жизни свыше 15-20 лет;
эффективное удлинение сроков службы нефтяного оборудования. Большой эффект дает улучшение качества глубинных насосов, применение экономичных колонн насосно-компрессорных труб (изготовленных из нескольких марок сталей разной стоимости), реставрация этих труб и их повторное использование. Все это сокращает капитальные вложения в оборудование скважин.
. Увеличение производительности использования основных фондов в единицу времени (интенсивные резервы), т. е. повышение интенсивности использования скважин, пластов и месторождения в целом путем:
расширения и совершенствования искусственного воздействия на нефтяные пласты. Поддержание пластового давления в сочетании с внедрением редких сеток скважин позволило исключить за 20 лет его применения бурение 22 тыс. скважин и реализовать другие преимущества;
применения методов воздействия на призабойную зону скважин. К наиболее эффективным из них относятся: гидравлический разрыв пластов, солянокислотная обработка забоев скважин, обработка призабойной зоны поверхностно-активными веществами и другие методы;
предотвращения осложнений в работе скважин;
установления и совершенствования оптимального технологического режима эксплуатации скважин. На многих инженерно-технологических службах все действующие скважины эксплуатируются на таких режимах:
) одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов одной скважиной, обеспечивающей увеличение добычи нефти и газа, экономию капитальных вложений и издержек производства;
) широкого развития безвышечной эксплуатации. Стационарные вышки и мачты используется в течение не более 15-20 дней в году, а остальное время бездействуют и разрушаются от коррозии. Повышению фондоотдачи и рентабельности способствует применение передвижных агрегатов, оснащенных мачтами или вышками и комплексом механизмов для спускоподъемных операций;
комплексной автоматизации нефтегазодобывающих предприятий, обеспечивающей совершенствование режимов работы скважин, повышение экономической эффективности производства, облегчение и изменение условий труда;
устранения потерь продукции скважин. Для этого необходимо своевременное строительство объектов газового хозяйства, сбор и утилизация парафиновой массы, ликвидация потерь нефти и др.
К важным направлениям повышения эффективности использования основных производственных фондов в единицу времени также относятся:
совершенствование машин и оборудования для добычи нефти. Большое значение имеют внедрение более совершенных станков-качалок, подъемников новых типов для подземного ремонта скважин, улучшение качества насосно-компрессорных труб и насосных штанг, применение усовершенствованного комплекса оборудования для гидравлического разрыва пластов, компрессоров новых типов для внутрипромыслового сбора и транспорта попутного газа, оборудования, приспособленного к условиям работы в малоосвоенных и труднодоступных районах и др.;
внедрение прогрессивных систем сбора и транспорта нефти и газа, т.е. максимальное укрупнение пунктов сбора продукции скважин, использование избыточного давления на устье скважин для транспорта нефти и газа, совмещение газобензиновых заводов и компрессорных станции внешней перекачки с пунктами сбора и подготовки нефти. В последние годы в ряде районов внедряют герметизированные напорные системы сбора и транспорта нефти и газа. Эти системы - основа технологической перестройки отрасли.
рациональная подготовка нефти к переработке, включающая обезвоживание и обессоливание ее до регламентированных (в установленном порядке) кондиций;
снижение стоимости бурения и нефтепромыслового строительства. Этим наряду с другими факторами повышается эффективность капитальных вложений.
В дипломной работе будет проводиться исследование влияния МУН на основе кислоты на показатель рентабельности работы скважин. Рассмотрим мировые тенденции в использовании МУН пластов.
В настоящее время в России и за рубежом применяется более 60 видов мероприятий по увеличению нефтеотдачи пластов и более 130 методов находятся в разработке. Все известные мероприятия по увеличению нефтеотдачи пластов разделяются на пять групп: физические, тепловые, физико-химические, биологические, газовые (таблица 2.2).
Методы увеличения нефтеотдачи (тепловые, газовые и физико-химические)
часто объединяют общим названием «третичные методы увеличения нефтеотдачи».
Большинство из методов может обеспечить значительное увеличение нефтеотдачи
пластов по сравнению с заводнением на последней стадии разработки
месторождения.
Таблица 2.2 Краткая характеристика мероприятий по восстановлению производительности скважин
|
Наименование мероприятий |
Дополнительная добыча, % |
Дополнительная добыча, млн. т/год |
Основные методы, входящие в группу |
|
Физические |
10 |
12,3 |
Барьерное заводнение, нестационарное заводнение, гидроразрыв пласта, бурение горизонтальных скважин |
|
Тепловые |
22 |
3,4 |
Паротепловое воздействие на пласт, внутрипластовое горение, вытеснение нефти горячей водой, пароциклические обработки скважин |
|
Биологические |
15 |
8,0 |
Воздействие на призабойную зону и пласт бактериями |
|
Газовые |
15 |
4,7 |
Воздействие на пласт углеводородным газом, двуокисью углерода, азотом, дымовыми газами |
|
Физико-химические |
68 |
22,6 |
Применение ПАВ (пенные системы), растворов полимеров и других загущающих агентов, щелочных растворов, кислот, композиции химических реагентов, виброволновых методов |
Наиболее высокие темпы прироста объема добычи нефти за счет третичных методов наблюдаются в США (40 млн.т), Китае (14,0 млн.т) и Венесуэле (20 млн.т).
Одним из видов физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пластов являются технологии обработки ПЗП с применением соляной кислоты.
Метод кислотного воздействия основан на реагировании водного раствора кислот с минералами, образующими породу коллектора, и привнесенными твердыми минеральными веществами, блокирующими призабойную зону.
В настоящее время в нефтедобывающей промышленности кислотное воздействие используется для:
обработки призабойной зоны в нефтедобывающих и водонагнетательных скважинах в период их освоения или ввода в эксплуатацию;
обработки призабойной зоны этих скважин при повышении (интенсификации) их производительности;
очистки фильтра и призабойной зоны скважин от образований, обусловленных процессами добычи нефти и закачки воды,
очистки фильтра в призабойной зоне скважин от образований, обусловленных процессами ремонта скважин;
удаления образований на обсадных колоннах и в подземном оборудовании, обусловленных процессами эксплуатации скважин;
инициирования других методов воздействия на призабойную зону.
На промыслах применяют следующие кислотные обработки:
. Кислотные ванны;
. Простые кислотные обработки;
. Кислотные обработки под давлением;
. Термокислотные и термогазохимические обработки;
. Пенокислотные и термопено-кислотные обработки;
. Гидроимпульсные кислотные обработки;
. Кислотоструйные обработки;
. Обработки глинокислотой;
. Углекислотные обработки;
. Обработки сульфаминовой кислотой и др.
Технология использования соляной и иных кислот для обработки призабойной зоны пласта в добывающих и нагнетательных скважинах начала применяться в США в конце 19 века.
Кислотное воздействие впервые было применено для увеличения дебитов нефтяных скважин на месторождениях с карбонатными коллекторами. Для проведения кислотной обработки использовалась соляная кислота, и метод получил название солянокислотной обработки. Затем область применения кислотной обработки и ассортимент кислотных растворов, используемых при этом методе, значительно расширились.
К сегодняшнему дню практически все мировые нефтесервисные гранды − Бейкер Хьюз, Шлюмберже, Холибертон, Макдермот, БиДжи Сервис и другие − разработали, запатентовали и успешно используют для обработки углеводородных скважин собственные кислотные растворы на основе чистой синтетической соляной кислоты с добавлением определенного набора комплексных присадок, которые обеспечивают долговременное увеличение дебитов скважин, сохранение коллекторских свойств пласта и защиту нефтепромыслового оборудования от коррозии.
В советское время по разным причинам соляная кислота в качестве технологии для повышения нефте- и газоотдачи активно не применялась. Вероятно, в этом не было особой необходимости. Были открыты крупные месторождения с хорошими скважинами, нефти было много. Соответственно, системно данной тематикой местные сервисные компании, а также нефтепромысловые производственные управления не занимались. Не создавалась соответствующая инфраструктура для обеспечения перевозок, хранения и использования кислотных составов в национальном масштабе, не были закреплены отраслевые и корпоративные стандарты качества кислоты и кислотных стандартов.
С начала приватизации нефтяной отрасли в 90-е годы в Россию пришли западные сервисные компании, которые уже имели опыт работы с этой технологией за пределами России, но не стали ее активно применять, в том числе и по причине отсутствия необходимой для этого логистической и производственной инфраструктуры.
В дополнение для активного продвижения технологии им необходимо было получать разрешения на транспортировку кислоты, лицензии на работу с соответствующими химикатами, инвестировать создание транспортных средств для перевозки кислоты по территории России - в общем, было огромное множество естественных и бюрократических препонов, которые делали использование кислотных растворов делом дорогим и неудобным, несмотря на очевидную эффективность и экономомичность решения. В силу этих причин, а также краткосрочного видения ситуации со стороны западных компаний, в России для стимулирования нефтеотдачи и газоотдачи пластов стали использовать другие технологии, прежде всего, гидроразрыв пласта. Эти методы зачастую приводят к быстрому росту дебитов скважины, но нередко безвозвратно губят месторождение. При этом использование такой технологии по стоимости существенно выше традиционной кислотной обработки.
Сейчас тенденция меняется, причем достаточно быстро. Кислотная обработка, будучи во многих случаях оптимальным с точки зрения экономичности и эффективности решением для нефтегазовых компаний, уверенно занимает свое место среди наиболее перспективных решений в области стимулирования добычи с месторождений.
Нефтедобывающие компании начинают осознавать перспективность новой технологии. В нефтедобывающих регионах активно создается соответствующая инфраструктура, ведь для этого требуются не очень большие инвестиции. В среднем, узел для хранения 150-200 кубометров кислотного состава обойдется добывающей компании в $100 тыс., включая саму емкость, весь комплекс автоматики, КИПы (контрольно-измерительные приборы) и другое необходимое оборудование.
В настоящее время и в России, и в РТ успешно применяется огромное количество видов и вариантов использования различных обработок на основе соляной кислоты.
В НИИНЕФТЕПРОМХИМ разработан состав и техническая документация на кислоту соляную ингибированную на основе кислоты соляной абгазной, выпускаемой Чебоксарским АО "Химпром" (ТУ 2458-264-05765670-99). Кислота соляная ингибированная выпускается двух марок: А и Б; разрешена к применению в нефтяной промышленности, относится к 3 классу опасности. Для снижения кислотной коррозии в состав кислоты вводят ингибиторы типа СНПХ-6500. Применяется в различных нефтяных регионах: Западной Сибири, Татарстане, Башкортостане и Казахстане.
Кислотные композиции, в состав которых входят соляная кислота и реагент СНПХ-8903 А, предназначены для глубокой интенсифицирующей обработки карбонатных пластов.
Композиция испытана в ОАО ”Татнефть”, АНК "Башнефть", ОАО "ЛУКОЙЛ-Пермь", ОАО «Белкамнефть». Технологический эффект более 600-1500 т дополнительной нефти на скважину.
Недавно созданное в рамках Химического Парка в Волгограде крупнотоннажное производство кислотных составов «Зиракс-Полиэкс» марки КСПЭО и Extroil™ на период до 2013 года уже может покрыть до 30-40% потребностей российских нефтегазовых компаний в современных кислотных составах. Синтетическая соляная кислота Extroil™ взаимодействует с породой вокруг ПЗП скважины и повышает проницаемость пор, размывая их.
В результате промывки пор и увеличения притока флюида повышается дебет добывающей скважины или приемистость нагнетательных скважин - в зависимости от того, какие скважины обрабатываются. Соляная кислота Extroil™ используется в основном для карбонатных пород, составы на основе соляной и плавиковой кислот используются для терригенных коллекторов.
При помощи ингибированной синтетической соляной кислоты Extroil™ проводят так называемые «кислотные ванны», которые предваряют кислотную обработку и готовят оборудование для ввода, собственно, кислотного состава (промывка оборудования от грязи, наростов без закачки в пласт). Кислотный состав вводят уже непосредственно в призабойную зону пласта для взаимодействия с породой. Комплексные присадки позволяют кислоте «работать» с породой именно в тех местах, где это необходимо, промывать наиболее ответственные и нужные направления, держать концентрацию и не растворяться быстро, не образовывать эмульсии, гелироваться и другое. Фактически кислотный состав работает в так называемом режиме «автопилота», следуя заранее выданному заданию и проводя именно ту работу, которую нужно делать и в отведенные для этого сроки. В зарубежной практике такие составы называют VDA, smart acid, мы называем это «самоотклоняющийся состав» или просто - умная кислота. Качество кислоты, при этом, конечно, должно быть соответствующее.
Таким образом, эффективность стимуляции скважин и интенсификации добычи нефти и газа методом кислотных обработок во многом определяется качеством и физико-химическими свойствами ингибированной кислоты и композиций на ее основе. Как правило, качество ингибированной соляной кислоты контролируют по следующим параметрам: внешнему виду (отсутствию слоев и осадков); концентрации кислоты; содержанию трехвалентного железа, фтористого водорода, сульфатов; скорости коррозии металла при нормальных условиях.
Оценки свидетельствуют, что при благоприятных условиях к 2020 г. извлекаемые запасы страны за счет промышленного применения методов увеличения нефтеотдачи могут быть приращены на 2 - 4 млрд. тонн с годовой дополнительной добычей в 30 - 60 млн. тонн. Озабоченность состоянием полноты нефтеизвлечения на месторождениях страны высказана руководством страны, Министерством природных ресурсов и экологии РФ, Министерством энергетики РФ и другими государственными органами проводятся мероприятия и принимаются решения по проблеме увеличения нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов.
Наблюдается и некоторое повышение активности в этой области нефтяных компаний, в первую очередь таких, как ЛУКОЙЛ, РИТЭК, «Татнефть», которые подготовили несколько новых проектных работ по применению «третичных» методов.