РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН ПРИ МНОГОСТУПЕНЧАТОМ ГРП
,
В настоящее время перед ведущими странами мира стоит задача разработки и применения инновационных технологии извлечения сланцевых углеводородов. По запасам сланцевой нефти на первом месте в мире находится Российская Федерация, по запасам сланцевого газа на первом месте в мире стоит Китайская Народная Республика.
Запасы сланцевого газа в Китае составляют 100 трлн м3, а технически извлекаемые ресурсы оцениваются в 36 трлн м3. Планируется к 2020 году довести уровень добычи в 15-30 млрд. м3/год, или 8-12% от общей величины добычи природного газа.
Потребление природного газа в Китае в 2010 году составило 4% от общего энергопотребления. Для сравнения, доля природного газа в общемировом энергопотреблении составила 17%.
В общей сложности площадь сланцевых формаций в КНР, приемлемых для разработки, составляет 870 тыс. км2.
Согласно предварительной оценке, ресурсы сланцевого газа в Китае составляют 21,5-45 млрд м3. Ресурсы распределены, главным образом, в пяти регионах: на юге, северо-западе, севере, северо-востоке страны. На юге и северо-западе коллекторские свойства пластов наилучшие и концентрация сланцевого газа наибольшая (рис. 1) К октябрю 2011 года в Китае на 22 сланцевых нефтегазовых скважинах были проведены работы по тестированию или гидроразрыву пласта; из них 3 скважины с нефтью, 2 горизонтальные скважины с газом, 17 вертикальных скважин с газом.
Рис. 1. Бассейны залежей сланцевого газа Китая
Дебит скважин со сланцевой нефтью составил 0,5-4,6 м3/сут, а максимальный дебит из протестированных скважин со сланцевым газом — 60 тыс. м3/сут. Полученные предварительные результаты разведки показывают, что отрасль сланцевого газа в Китае имеет отличные перспективы.
В отличие от других энергетических отраслей США, в которых американские власти ограничивают китайское участие, технологическое и инвестиционное сотрудничество в области сланца они поддерживают. Ввиду различной геологии американские технологии добычи не дают в Китае аналогичных результатов и нуждаются в трансформации.
В ближайшие планы Китая входит освоение 600 млрд. м3. извлекаемых запасов сланцевого газа, увеличение темпов добычи до 6,5 млрд м3/г. А к 2020 году Китай планирует достичь объемов добычи сланцевого газа в 15-30 млрд м3/г, что составит от 8% до 12% от общего уровня добычи природного газа. За первые пять месяцев 2011 года доля импортируемой сырой нефти в Китае достигла 55,2% Согласно расчетам американских исследователей, Китай обладает крупнейшими запасами этого вида топлива — объем вероятных технически извлекаемых ресурсов страны составляет 35 трлн. м3. Это почти в полтора раза превышает аналогичный показатель для США.
По данным Международного Энергетического Агентства извлекаемые запасы сланцевой нефти только по 33 странам на открытых 600 месторождениях на 01.01.13 г. оценивались в пределах 450 млрд т, что превышает извлекаемые запасы обычных нефтей в мире в 2 раза.
В связи с тем, что затраты на добычу сланцевой нефти превышают затраты на добычу традиционных нефтей в 3-4 раза и более, разработка месторождений сланцевой нефти может быть рентабельной при установившихся в настоящее время мировых ценах на нефть 90-110 долл/баррель.
В настоящее время реализуются проекты разработки двух месторождений сланцевой нефти: Bakken в штате Северная Дакота и Eagle Ford в штате Техас.
Продуктивные пласты месторождения Bakken залегают на глубине от 2440 до 3355 м и состоят из трех прослоев: верхнего сланцевого, среднего из смешанных пород и нижнего сланцевого. Нижний и верхний прослои являются нефтематеринскими породами с большим массовым содержанием органического вещества (до 35 %). Средний прослой является самым перспективным для разработки месторождения Bakken, на всей площади бассейна он сложен породами с различными литологическими и петрофизическими свойствами (песчаниками, алевритами, доломитами, аргиллитами и др.) и имеет хорошую пористость матрицы (более 14 %). При общей толщине пласта от 25 до 40 м толщина среднего прослоя изменяется от нескольких метров до 25 м.
Число пробуренных скважин в 2007 г. возросло до 457, добыча нефти составила около 1 млн. т, в 2012 г. число добывающих скважин составило уже 8 тыс., а добыча нефти увеличилась до 25 млн. т.
В настоящее время все скважины бурят вертикально до продуктивного пласта на глубину примерно 3200 м с последующим бурением горизонтального участка протяженностью от 1525 до 3050 м.
На месторождении Ваккen технология заканчивания скважин с использованием нецементированных хвостовиков и расширяющихся пакеров получила наиболее широкое распространение, особенно при многоступенчатом ГРП (рис. 2) По мнению экспертов извлекаемые запасы сланцевой нефти в баженовской свите в Западной Сибири составляют не менее 264 млрд т, превышая извлекаемые запасы сланцевой нефти на одном из крупнейших месторождений нефтяных сланцев Bakken в США почти в 80 раз.
Продуктивные пласты баженовской свиты представлены трещиноватыми породами, способствующими лучшей фильтрации сланцевой нефти к забоям добывающих скважин.
Рис 2. Схема установки пакеров или скользящих муфт с шаровым управлением при проведении многоступенчатого ГРП на месторождении Bakken (США)
К выработке огромных запасов сланцевой нефти проявила интерес и транснациональная нефтяная компания ExxonMobil, подписавшая с нефтяной компанией «Роснефть» венчурное соглашение «О совместной разработке технологий по разработке месторождений сланцевой нефти в Западной Сибири».
Литература
, Джимиева инновационных технологий шахтной разработки месторождений сланца и высоковязкой нефти. - Владикавказ: СКГТУ, 2008. - 114 с. , , Джимиева геотехнологии разработки месторождений горючего сланца и высоковязкой нефти. Учебное пособие. – Новочеркасск, Изд-во ЮРГТУ (НПИ). 2008. – 213 с. (ISBN 978-5-88998-848-9) , , Маралбаев -технологические основы инновационной разработки месторождений горючего сланца и высоковязкой нефти. Бишкек (Кыргызстан). КГТУ. 2011. 214 с. (ISBN 978-9967-436-80-0) – Тираж 200 экз. , Балыхин воспроизводство нефти // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 70-летию кафедры «Технология разработки месторождений» им. . – Владикавказ: Изд-во СКГМИ «Терек», 2003. – С. 158-162. , Гладуш воспроизводство горючего (природного) газа в земных недрах // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 70-летию кафедры «Технология разработки месторождений» им. . – Владикавказ: Изд-во СКГМИ «Терек», 2003. – С. 162-165. , , Хачаева технологий предупреждения гидратообразований // Материалы VI Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». – М.: Изд-во РУДН, 2007. – С. 176-179. , , Кельбедина термошахтной разработки Ярегского месторождения высоковязкой нефти // Материалы VII Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр», Москва-Ереван, 2008. - Москва: РУДН, 2008. – С. 96-98. , , Конотопченко метода внутрипластового горения для совместной разработки нетрадиционных углеводородов // Материалы VII Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр», Москва-Ереван, 2008. - Москва: РУДН, 2008. – С. 99-100. , , Молдабаева методы уменьшения песко - и водопритока при разработке обводненных месторождений нефти Эквадора // Нефтегазовые технологии N 7. 2011. С. 45-49. , , Куценко инновационных колтюбинговых технологий при разработке месторождений углеводородов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2014. № 1. С. 108-116. Zhang Dawe, "Speeding up China's shale gas exploration and development and utilization of the main path«, Natural Gas Industry, Vol. 31, No. 5. May 2011, pp. 1-5. China Petroleum (www. . cn/cn).