С целью увеличения добычи углеводородного сырья разработаны технология и комплекс оборудования для термохимического воздействия на нефтегазоносные пласты бинарными смесями (ТГХВ БС).
Бинарные смеси (БС) – водный раствор аммиачной селитры и нитрита натрия. В ходе химической реакции выделяется большое количество газов и тепла, проникающих в продуктивный пласт.
Суть метода заключается в стимуляции притока нефти к добывающей скважине с помощью высокотемпературного воздействия газообразных и жидких продуктов разложения БС на призабойную зону.
Технология ТГХВ БС позволяет:
1. Снизить вязкость нефти за счет разогрева призабойной зоны (ПЗП).
2. Снизить скинфактор за счет очистки ПЗП от кольматирующих отложений, парафинов и смол.
3. Увеличить КИН за счет водоотталкивающего воздействия.
4. Увеличить проводимость ПЗП за счет возникновения дополнительных микротрещин (микро ГРП).
5. Осуществить термозакрепление RCP пропанта в ПЗП температурой до 100оС (особо актуально
в холодных коллекторах).
Получаемые эффекты при взаимодействии компонентов ТГХВ БС:
• рост температуры: в среднем по зоне реакции на 150 – 200 °С;
• значительный рост давления в зоне реакции за счет выделения и нагрева газообразных продуктов;
• образование/ раскрытие микротрещин в пласте при повышении давления;
• растворение парафинов и смол в нагретой части ПЗП.
Объекты для обработки и механизмы стимулирования технологии ТГХВ БС:
1. Добывающие скважины на месторождениях тяжелой, вязкой нефти: создание системы микротрещин и прогрев призабойной зоны средним и большим объемом БС.
2. Добывающие скважины с низким дебитом вследствие ухудшения проводимости призабойной зоны (загрязнения): очистка призабойной зоны и создание системы микротрещин малыми и средними объемами БС.
3. Добывающие скважины с естественно низким пластовым давлением и температурой или вследствие выработки месторождения (3 – 4 стадии разработки): очистка призабойной зоны, создание системы микротрещин и эффект газлифта средним и большим объемом БС.
4. Добывающие скважины при вводе в эксплуатацию после бурения: очистка призабойной зоны и создание системы микротрещин малыми и средними объемами БС.
5. Добывающие скважины после проведения ГРП: термозакрепление RCP пропанта, создание фильтра в призабойной зоне, очистка призабойной зоны от кольматирующих отложений малыми и средними объемами БС.
Преимущества технологии ТГХВ БС:
1. Отсутствие ограничений на объемы закачки (повышение давления и температуры в зоне реакции).
2. Возможность перенесения реакции в поровое пространство (снижается опасное воздействие на колонну и цементный камень).
3. Двухфазность газожидкостного (пенистого) разогретого флюида (активное вымывание загрязнений, конвективный теплоперенос).
4. Продукты реакции растворимы и выносятся из породы с нефтепродуктами.
Для обработки скважин по технологии ТГХВ БС разработано и изготовлено высокотехнологичное оборудование: опытные образцы насосных установок УНС, УНН и станции контроля и управления.
Комплект оборудования обеспечивает приготовление, контроль и закачку БС в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах. Также осуществляется контроль закачки БС с помощью устьевых и скважинных датчиков. Управление насосными установками во время закачки ведется дистанционно из станции контроля и управления (СКУ).
Успешно проведены опытно-промысловые испытания оборудования и технологии на нефтедобывающих скважинах.
В ходе реализации комплексного проекта учеными ФГАОУ ВО «ТюмГУ» создана программа-симулятор, позволяющая проводить гидродинамический расчет обработки скважины бинарной смесью, а также расчет добычи флюида из нагретого пласта. Созданная методика расчетов, а также зависимости, построенные по их результатам, могут использоваться для приближенной оценки эффекта от обработки скважины бинарной смесью и выбора скважины – кандидата для обработки.
Журнал «Нефть и газ Сибири» 4(37) 2019
