Исследование применения осадкообразующих составов с целью выравнивания профиля приемистости паронагнетательных скважин

Д. Ю. Саврей; И. Ф. Чупров

Том 276 Вып. 2

Страницы:

184-196

Скачать том:

RUS ENG

Научная статья

Геотехнология и инженерная геология

Исследование применения осадкообразующих составов с целью выравнивания профиля приемистости паронагнетательных скважин

Авторы:

Д. Ю. Саврей¹

И. Ф. Чупров²

Об авторах

1 — заведующий лабораторией Ухтинский государственный технический университет ▪ Orcid
2 — д-р техн. наук профессор Ухтинский государственный технический университет ▪ Orcid ▪ Elibrary

Дата отправки:

2024-07-16

Дата принятия:

2025-10-09

Дата публикации онлайн:

2025-12-19

Дата публикации:

2025-12-29

Аннотация

Наиболее промышленно освоенными методами интенсификации добычи высоковязких нефтей и природных битумов являются тепловые методы воздействия на пласт: пароциклические обработки добывающих скважин, термогравитационное дренирование пласта и площадная закачка теплоносителя. К тепловым также относят термошахтный метод разработки, который подразумевает строительство горных выработок с галерей добывающих скважин и системой паротеплового воздействия. Пример использования термошахтного метода – Ярегская площадь Ярегского месторождения. При разработке Ярегской площади постоянно совершенствуются технологии термошахтного метода. Наиболее распространен подземно-поверхностный метод: теплоноситель закачивается с поверхности через вертикальные паронагнетательные скважины, добыча нефти – в нефтешахте через пологовосходящие добывающие скважины. Практика площадной закачки теплоносителя и результаты геофизических исследований паронагнетательных скважин показали, что при использовании подземно-поверхностного метода разработки Ярегской площади теплоноситель поступает в верхнюю часть пласта, что подразумевает неравномерную выработку запасов по толщине. Для вовлечения запасов сверхвязкой нефти в процесс паротеплового воздействия необходимо повышение давления закачки пара. Однако увеличение давления закачки теплоносителя в ряде случаев проблематично ввиду наличия неоднородностей в пласте (тектонические нарушения через каждые 20-25 м, а также многочисленные микротрещины с различной раскрытостью). В работе представлены результаты экспериментального исследования применения осадкообразующих составов при закачке пара в разных термобарических условиях. Научная новизна состоит в оценке эффективности применения осадкообразующих составов при закачке теплоносителя в зонально-неоднородные насыпные модели пласта. В качестве осадкообразующих составов выбраны растворы сульфата железа, карбоната натрия и хлорида кальция. В результате выполнения трех обработок осадкообразующими составами средняя проницаемость неоднородной насыпной модели пласта была снижена на 55 % при закачке пара с температурой более 170 °С. Эффективный поровый объем при закачке пара увеличен на 70,6 %, что при промысловых испытаниях влияет на увеличение коэффициента охвата паротепловым воздействием и, как следствие, повышение нефтеизвлечения.

Область исследования:

Геотехнология и инженерная геология

Ключевые слова:

высоковязкая нефть площадная закачка пара термошахтный метод паронагнетательная скважина неоднородный коллектор эффективный поровый объем осадкообразующий состав фильтрационный поток

Литература

Gomaa S., Salem K.G., El-hoshoudy A.N. Enhanced heavy and extra heavy oil recovery: Current status and new trends // Petroleum. 2024. Vol. 10. Iss. 3. P. 399-410. DOI: 10.1016/j.petlm.2023.10.001
Раупов И.Р., Сытник Ю.А. Повышение нефтеотдачи пласта на месторождениях высоковязкой и сверхвязкой нефти // Neftegaz.RU. 2022. № 7 (127). С. 14-22.
Mokheimer E.M.A., Hamdy M., Abubakar Z. et al. A Comprehensive Review of Thermal Enhanced Oil Recovery: Tech-niques Evaluation // Journal of Energy Resources Technology. 2019. Vol. 141. Iss. 3. № 030801. DOI: 10.1115/1.4041096
Yibo Li, Zhiqiang Wang, Zhiming Hu et al. A review of in situ upgrading technology for heavy crude oil // Petroleum. 2021. Vol. 7. Iss. 2. P. 117-122. DOI: 10.1016/j.petlm.2020.09.004
Guodong Cui, Ting Liu, Jingyu Xie et al. A review of SAGD technology development and its possible application potential on thin-layer super-heavy oil reservoirs // Geoscience Frontiers. 2022. Vol. 13. Iss. 4. № 101382. DOI: 10.1016/j.gsf.2022.101382
Vijitha Mohan, Yi Su, Jingyi Wang, Gates I.D. Rich solvent – Steam assisted gravity drainage (RS-SAGD): An option for clean oil sands recovery processes // Cleaner Engineering and Technology. 2022. Vol. 8. № 100463. DOI: 10.1016/j.clet.2022.100463
Kirmani F.U.D., Raza A., Gholami R. et al. Analyzing the effect of steam quality and injection temperature on the perfor-mance of steam flooding // Energy Geoscience. 2021. Vol. 2. Iss. 1. P. 83-86. DOI: 10.1016/j.engeos.2020.11.002
Huanquan Sun, Haitao Wang, Xulong Cao et al. Innovations and applications of the thermal recovery techniques for heavy oil // Energy Geoscience. 2024. Vol. 5. Iss. 4. № 100332. DOI: 10.1016/j.engeos.2024.100332
Zhi Yang, Xingge Sun, Chihui Luo et al. Vertical-well-assisted SAGD dilation process in heterogeneous super-heavy oil reservoirs: Numerical simulations // Underground Space. 2021. Vol. 6. Iss. 6. P. 603-618. DOI: 10.1016/j.undsp.2020.12.003
Anbari H., Robinson J.P., Greaves M., Rigby S.P. Field performance and numerical simulation study on the toe to heel air injection (THAI) process in a heavy oil reservoir with bottom water // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2023. Vol. 220. Part B. № 111202. DOI: 10.1016/j.petrol.2022.111202
Рузин Л.М., Чупров И.Ф., Морозюк О.А., Дуркин С.М. Технологические принципы разработки залежей аномально вязких нефтей и битумов. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2015. 476 с.
Xiaohu Dong, Huiqing Liu, Zhangxin Chen et al. Enhanced oil recovery techniques for heavy oil and oilsands reservoirs after steam injection // Applied Energy. 2019. Vol. 239. Iss. 1. P. 1190-1211. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.01.244
Дуркин С.М. Совершенствование методов нефтешахтной разработки месторождений. Ухта: Ухтинский государст-венный технический университет, 2022. 128 с.
Дуркин С.М., Меньшикова И.Н., Рузин Л.М., Терентьев А.А. Опыт разработки Лыаельской площади Ярегского месторождения высоковязкой нефти с применением различных технологий // Нефтяное хозяйство. 2019. № 10. С. 62-67. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-10-62-67
Коноплев Ю.П., Герасимов И.В. 80 лет добычи нефти на Ярегском месторождении высоковязкой нефти // Нефтяное хозяйство. 2017. № 7. С. 30-32. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-7-30-32
Нор М.А., Коноплев Ю.П., Митрошин А.В., Андреев Д.В. Основы термошахтной разработки. Сыктывкар: Коми республиканская типография, 2022. 240 с.
Коноплев Ю.П., Буслаев В.Ф., Ягубов З.Х., Цхадая Н.Д. Термошахтная разработка нефтяных месторождений. М.: Недра, 2006. 288 с.
Нор М.А., Нор Е.В., Цхадая Н.Д. Источники нагревающего микроклимата при разработке месторождений высоко-вязких нефтей термошахтным способом // Записки Горного института. 2017. Т. 225. С. 360-363. DOI: 10.18454/PMI.2017.3.360
Ирбахтин А.Н., Саврей Д.Ю. Анализ результатов геофизических исследований скважин, предназначенных для пароциклических обработок с использованием метода термометрии // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2020. № 12 (348). С. 27-32. DOI: 10.30713/2413-5011-2020-12(348)-27-32
Dong Zhao, Jian Hou, Qingjun Du et al. Pore-Throat Structure Changes During Steam Flooding: An Experimental Study Based on Micro-CT Scanning // SPE Reservoir Characterisation and Simulation Conference and Exhibition, 24-26 January 2023, Abu Dhabi, UAE. OnePetro, 2023. № SPE-212705-MS. DOI: 10.2118/212705-MS
Soroush M., Roostaei M., Hosseini S.A. et al. Challenges and Potentials for Sand and Flow Control and Management in the Sandstone Oil Fields of Kazakhstan: A Literature Review // SPE Drilling & Completion. 2023. Vol. 36. Iss. 1. P. 208-231. DOI: 10.2118/199247-PA
Земцов Ю.В., Мазаев В.В. Современное состояние физико-химических методов увеличения нефтеотдачи: литера-турно-патентный обзор. Екатеринбург: Издательские решения, 2021. 240 с.
Земцов Ю.В., Мазаев В.В. К вопросу критериев выбора технологий малообъемных химических МУН в различных геолого-промысловых условиях пластов // Нефть. Газ. Новации. 2021. № 7 (247). С. 54-59.
Karadkar P., Almohsin A., Bataweel M., Jin Huang. In-Situ Pore Plugging Using Nanosilica-Based Fluid System for Gas Shutoff to Maximize Oil Production // SPE Production & Operations. 2023. Vol. 38. Iss. 1. P. 104-112. DOI: 10.2118/197578-PA
Wei-Peng Wu, Ji-Rui Hou, Ming Qu et al. A novel polymer gel with high-temperature and high-salinity resistance for con-formance control in carbonate reservoirs // Petroleum Science. 2022. Vol. 19. Iss. 6. P. 3159-3170. DOI: 10.1016/j.petsci.2022.05.003
Qian-Hui Wu, Ji-Jiang Ge, Lei Ding, Gui-Cai Zhang. Unlocking the potentials of gel conformance for water shutoff in fractured reservoirs: Favorable attributes of the double network gel for enhancing oil recovery // Petroleum Science. 2023. Vol. 20. Iss. 2. P. 1005-1017. DOI: 10.1016/j.petsci.2022.10.018
Мамбетов С.Ф., Земцов Ю.В. Исследование устойчивости дисперсных систем для физико-химических методов увеличения нефтеотдачи в присутствии гидрофобного наполнителя // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2023. № 4 (160). С. 42-51. DOI: 10.31660/0445-0108-2023-4-42-51
Zahirovic I., Danilovic D., Šuput Vranjin M., Tripkovic M. Laboratory Testing of Nanosilica-Reinforced Silicate and Polyacrylamide Gels // SPE Journal. 2023. Vol. 28. Iss. 3. P. 1241-1249. DOI: 10.2118/214294-PA
Shehbaz S.M., Bera A. Effects of nanoparticles, polymer and accelerator concentrations, and salinity on gelation behavior of polymer gel systems for water shut-off jobs in oil reservoirs // Petroleum Research. 2023. Vol. 8. Iss. 2. P. 234-243. DOI: 10.1016/j.ptlrs.2022.06.005
Белов В.И., Зарипов А.Т., Береговой А.Н. и др. Применение эмульсионных систем для увеличения нефтеотдачи в условиях заводнения пластов на месторождениях ПАО «Татнефть» // Нефтяное хозяйство. 2021. № 7. С. 32-35. DOI: 10.24887/0028-2448-2021-7-32-35
Jie Wang, Ting Wang, Hualei Xu, Houshun Jiang. Graded regulation technology for enhanced oil recovery and water shutoff in pore-cavity-fracture carbonate reservoirs // Arabian Journal of Chemistry. 2022. Vol. 15. Iss. 7. № 103907. DOI: 10.1016/j.arabjc.2022.103907
Songxia Liu, Ott W.K. Sodium silicate applications in oil, gas & geothermal well operations // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2020. Vol. 195. № 107693. DOI: 10.1016/j.petrol.2020.107693
Федоров К.М., Шевелев А.П., Выдыш И.В. и др. Методика оценки и прогнозирования реакции добывающих скважин на обработку нагнетательных скважин по технологии выравнивания профиля приемистости // Нефтяное хозяйство. 2022. № 9. С. 106-110. DOI: 10.24887/0028-2448-2022-9-106-110
Rodriguez F., Belhaj H., Morales R. et al. Chemical Enhanced Oil Recovery (CEOR) Applications for Extra-Heavy Oil Reservoirs in the Eastern Venezuela Basin: The First Surfactant-Polymer Pilot Test // SPE Advances in Integrated Reservoir Modelling and Field Development Conference and Exhibition, 2-4 June 2025, Abu Dhabi, UAE. OnePetro, 2025. № SPE-225344-MS. DOI: 10.2118/225344-MS
Lifeng Chen, Feiyang Huang, Gang Li et al. Experimental Study on Fiber Balls for Bridging in Fractured-Vuggy Reservoir // SPE Journal. 2023. Vol. 28. Iss. 4. P. 1880-1894. DOI: 10.2118/214315-PA
Aboahmed A., Mohanty K. Chemical Huff and Puff for Shale Oil Recovery Using Surfactants, Nanoparticles and Ketones // SPE/AAPG/SEG Unconventional Resources Technology Conference, 9-11 June 2025, Houston, TX, USA. OnePetro, 2025. № URTEC-4235291-MS. DOI: 10.15530/urtec-2025-4235291
Pakeer A.A., Baouchi Y., Hashmet M.R., Alblooshi Y. Laboratory and Simulation Studies of Novel Hybrid Nano-Polymer EOR in Carbonate Reservoirs // SPE Advances in Integrated Reservoir Modelling and Field Development Conference and Exhibition, 2-4 June 2025, Abu Dhabi, UAE. OnePetro, 2025. № SPE-225353-MS. DOI: 10.2118/225353-MS
Singh R., Yifan Wang, Katiyar A. et al. Novel Foaming Formulations Development to Enable Gas Huff-N-Puff Field Pilots // SPE/AAPG/SEG Unconventional Resources Technology Conference, 9-11 June 2025, Houston, TX, USA. OnePetro, 2025. № URTEC-4246479-MS. DOI: 10.15530/urtec-2025-4246479
Zhan-Xi Pang, Qian-Hui Wang, Qiang Meng et al. The mechanisms of thermal solidification agent promoting steam diver-sion in heavy oil reservoirs // Petroleum Science. 2024. Vol. 21. Iss. 3. P. 1902-1914. DOI: 10.1016/j.petsci.2024.01.001
Yongqing Bai, Zonglun Cao, Yongfeng Hu et al. Highly thermoconductive biogel for enhancing thermal efficiency and soil self-remediation in heavy oil recovery // Journal of Cleaner Production. 2023. Vol. 398. № 136643. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.136643
Sijia Liu, Xiaodong Wu, Yanhan Li et al. Hydrophobic in-situ SiO2-TiO2 composite aerogel for heavy oil thermal recovery: Synthesis and high temperature performance // Applied Thermal Engineering. 2021. Vol. 190. № 116745. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2021.116745
Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Кувшинов И.В. Применение термотропных композиций для увеличения нефтеотдачи при пароциклических обработках скважин на пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2019. № 12 (1). С. 136-143. DOI: 10.17516/1998-2836-0113
Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Кувшинов И.В. и др. Физико-химические и комплексные технологии увеличения неф-теотдачи пермо-карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения // Нефтяное хозяйство. 2017. № 7. С. 26-29. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-7-26-29
Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Стасьева Л.А. и др. Нефтевытесняющая композиция ПАВ с регулируемой вязкостью для увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей // Георесурсы. 2016. Т. 18. № 4. Ч. 1. С. 281-288. DOI: 10.18599/grs.18.4.5
Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Стасьева Л.А., Кувшинов И.В. Увеличение нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей кислотными композициями на основе поверхностно-активных веществ, координирующих растворителей и ком-плексных соединений // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 4. С. 103-113. DOI: 10.18599/grs.2019.4.103-113
Кладова А.В., Шамсутдинова Е.В., Узяркина Е.Г. Технологические требования к осадкообразующим составам для повышения нефтеотдачи пластов // Нефтепромысловое дело. 2023. № 10 (658). С. 46-49. DOI: 10.33285/0207-2351-2023-10(658)-46-49
Qiang Wang, Yuhuan Bu, Chang Lu. Reinforcement Methods and Key Materials for Sand Control in Weakly Cemented Sandstone // The 35th International Ocean and Polar Engineering Conference, 1-6 June 2025, Seoul, Korea. OnePetro, 2025. № ISOPE-I-25-013

Исследование применения осадкообразующих составов с целью выравнивания профиля приемистости паронагнетательных скважин

Аннотация

Литература

Похожие статьи