Анализ методов поддержания пластового давления в условиях месторождения Тенгиз

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЕНГИЗ

, д. т.н., профессор РГУ нефти и газа имени

к. т.н., доцент АРГУ имени К. Жубанова

, ст. преподаватель АРГУ имени К. Жубанова

Drozdov A. N.,d. t.s., Professor of Gubkin Russian State University of Oil and Gas

Balgynova A. M., c. t.s., ARSU of K. Zhubanov

Kotik E. P., senior lecturer of K. Zhubanov

Тенгизское месторождение нефти приурочено к глубокозалегающему подсолевому карбонатному комплексу пород, представленному преимущественно неглинистыми известняками с прослоями доломитов.

Установлено, что пустотное пространство пород-коллекторов довольно сложное, и слагается из первичной межзерновой пористости, вторичных пор, каверн и трещин. На месторождении установлено три типа коллекторов:

поровый; трещино-каверново-поровый, каверново поровый; трещинный.

Поровые, каверново-поровые и трещинно-каверново-поровые коллектора развиты в пределах платформы, включая бортовые части, а также на отдельных участках склона. Широкое развитие на склоне (микробиальные баундстоуновые постройки) получили трещинные коллектора.

В технологии разработки месторождения Тенгиз, рассматривались два метода поддержания пластового давления: заводнение и закачка попутного газа. При выборе метода повышения нефтеизвлечения важное значение имел учёт параметров конечной нефтеотдачи в сопоставлении с затратами на их достижение, которые потребуются для строительства и эксплуатации технических сооружений, необходимых для практической реализации методов.

  Таблица 1

Ориентировочный состав технических сооружений, необходимых для реализации метода повышения нефтеизвлечения.

Методы повышения нефтеизвлечения
Закачка воды	Закачка газа
Сооружения
– нагнетательные скважины – трубопроводы системы ППД – насосная высокого давления – установка очистки сточной воды для ППД (в составе ЗВП) – установка подготовки воды из выбранного источника – трубопровод «месторождение – источник» – Тенгиз – Жанасу – водозабор Жанасу (строительство скважин) – водоводы артезианской воды – трёхфазные сепараторы на действующих КТЛ высокого, среднего и низкого давления; – замена насосно – компрессорных колонн в действующих скважинах из труб, не подвержённых коррозии	– нагнетательные скважины – трубопровод «ЗВП – компрессорная» – компрессорная с сепараторами – трубопроводы высокого давления – установка подготовки газа

Как следует из таблицы 1, закачка потребует большего количества оборудования, чем закачка газа. Таким образом:

При закачке воды необходимо строить как объекты по подготовки воды, так и объекты по переработке газа. При закачке газа существенно снижаются затраты на переработку газа по сравнению с традиционным методом. Закачка воды приведёт к росту обводнённости продукции, в результате чего потребуются дополнительные затраты на ликвидацию проблем, связанных с коррозией. Высокое содержание сероводорода на Тенгизе не является коррозионным само по себе. Сероводородная коррозия становится проблемой только в присутствии воды. Закачка воды требует затрат на доставку воды от внешнего источника, так как месторождении Тенгиз не добывается достаточно воды для того, чтобы использовать её как собственный источник водоснабжения. При закачке газа, продукция добывающих скважин является источником рабочего агента закачки. При использовании метода заводнения потребуется большее число нагнетательных скважин и более развитая система закачки.

Каждый из двух методов воздействия на пласт в условиях месторождения Тенгиз имеет свои достоинства и недостатки.

В геолого – физических условиях месторождения Тенгиз преимущество метода закачки газа является возможность осуществления смешивающегося вытеснения, в результате которого достигается значение коэффициента вытеснения, в результате которого достигается значение нефтеотдачи пласта. Кроме того, заканчиваемый газ проникается в относительно плотные разности коллектора, вытесняя из них нефть.

Другим очень важным достоинством закачки газа является возможность утилизации значительной доли добиваемого сырого газа, что позволяет значительного сократить необходимые мощности газоперерабатывающего завода, на котором происходит очистка газа от сероводорода, производство серы и сжиженных углеводородных газов. Это позволяет значительно сократить капитальные затраты на расширение мощностей газоперерабатывающего завода.

При закачки газа отмечается более высокая приемистость нагнетательных скважин по сравнению с водой, поэтому требуется меньшее количество нагнетательных скважин.

Закачка газа требуется меньших затрат, чем проведение заводнения, поскольку при заводнении необходима установка и сооружение оборудования как для обработки воды, так и для переработки газа. Тогда кК при применении закачки газа, в противоположность традиционным методам, происходит реальное снижение затрат на проведение работ с газом от его перевалки до переработки. Для заводнении требуется вложение средств для переброски воды из внешнего источника, однако для закачки газа используется Тенгизский газ. Кроме этого, в силу необходимости при заводнении иметь более плотную сетки скважин, их количество выше, чем при закачке газа.

Очень важным преимуществом закачки газа является отсутствие проблем с коррозией, которые неизбежно возникают при заводнении с добычей попутной воды из добывающих скважин. Перечисленные достоинства закачки газа привели к тому, что ТШО приняло решение организовать экспериментальные работы по закачке газа на отдельно выбранном участке.

Большим недостатком закачки газа в пласт является низкий коэффициент охвата пласта вытеснением. Причина этого – малая вязкость газа в пластовых условиях.

Однако, в условиях Тенгиза, при рабочих давлениях закачки газа,  вязкость закачиваемого газа относительно высока, в то время как вязкость  пластового флюида относительно низка, что создает более благоприятное  соотношение по вязкости, чем можно ожидать при вытеснении газом.

В условиях месторождения Тенгиз существенное значение имеет величина пластового давления, при котором начинается закачка газа или воды. При закачке газа процесс вытеснения нефти будет более эффективным, если он осуществляется при давлении выше давления смесимости нефти и углеводородного газа.

В качестве недостатка метода заводнения помимо коррозии скважин и промыслового оборудования, обычно называется извлечение из пласта больших объемов пластовой воды, которая будет содержать в растворённом виде сероводород в значительных количествах, что резко ухудшит экологическую обстановку в районе месторождения. Это обстоятельство, конечно, осложнит технологический процесс, хотя в принципе, в специальных сепараторах H2S может бать извлечён из воды и направлен для обратной закачки в пласт.

Выводы: закачка газа и заводнение имеют сходные общие коэффициенты нефтеизвлечения по нетрещиноватым частям коллектора. Однако затраты на сооружение объектов при заводнении выше, чем при закачке газа, по той причине, что заводнение не решает вопросов по удовлетворению требований по обращению с газом. Закачка либо воды, либо газа трещиноватые зоны коллектора несёт в себе значительный технический риск, поскольку не определена природа системы трещиноватости и отсутствуют экспериментальные данные по данному виду вытеснения. Закачка воды несёт в себе дополнительный риск коррозии труб и оборудования и отложения мехпримесей за счёт сероводородного воздействия, добываемой воды.

БИБЛИОГРАФИЯ

Проект опытно-промышленной эксплуатации месторождения Тенгиз. СП «ТШО», 1996г.; Отчет о работе СП «ТШО» за 2014 год; Заводнение пластов. Москва-Ижевск:Институт компьютерных исследований, 2009. , Методы и технологии поддержания пластового давления.  Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016. – 112 с.