• Русский

Ученые КФУ изучили условия применения гидроразрыва нефтяного пласта для Ромашкинского месторождения

В ряде случаев, особенно на поздней стадии разработки, применение данного метода способствует более полной выработке запасов нефти.

На сегодняшний день Ромашкинское месторождение является настоящим полигоном для испытания новых технологий и передовой техники в области разведки недр и нефтедобычи. Здесь были впервые применены многие эффективные методики. Ученые КФУ подтверждают предположение, что на Ромашкинском месторождении действительно сложились все необходимые предпосылки для начала массового применения такой эффективной технологии, как гидроразрыв пласта. Основная тому причина – существенное ухудшение структуры запасов нефти, возрастание доли запасов в слабопроницаемых коллекторах, требующих особого подхода.

Технология гидроразрыва нефтяного пласта, исследование которого было опубликовано на портале ResearchGate , позволяет “оживить” простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами стала уже невозможна или малорентабельна.  Откликаясь на возникшую проблему, ученые приоритетного направления “Эконефть” рассмотрели геологическое строение и текущее состояние Южно-Ромашкинской площади, которая на сегодняшний день находится на заключительной стадии разработки.

«Речь идёт об участке, содержащем большое количество трудноизвлекаемой нефти. В силу того, что его запасы довольно приличные, нам удалось применить данную технологию и, соответственно, получить хороший приток «черного золота». Эффект длился достаточно долго. Обычно, приток нефти сопровождается притоком воды, в данном случае мы удачно нащупали интервал, так что процесс применения данной технологии прошёл весьма успешно», – поделился результатом исследования доцент Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Фарид Губайдуллин.

История данной технологии взяла своё начало в далеком 1950 году. Причем именно российские ученые стояли у истоков создания теоретических работ, позволяющих моделировать процесс гидроразрыва и предсказывать его результаты. Однако, с открытием крупных высокопродуктивных месторождений в Западной Сибири, от применения «разрывной» методики практически отказались — “легкая” нефть позволяла обходиться без дополнительных методов интенсификации. Вновь внимание на технологию гидроразрыва обратили буквально недавно, когда структура запасов нефти и газа существенно изменилась. Смысл «разрывного» метода заключается в нагнетании в призабойную зону жидкости под высоким давлением, в результате чего происходит разрушение горной породы и образование новых трещин. Для их сохранения в открытом состоянии при снижении давления, происходит закачка закрепляющего агента – проппанта. Жидкость, передающая давление на породу пласта, и является жидкостью разрыва.

В ряде случаев, особенно на поздней стадии разработки, применение данной технологии позволяет восстановить гидродинамическую связь добывающих скважин и продуктивного пласта-коллектора и способствует более полной выработке запасов нефти. Ученые предполагают, что в результате проведения гидроразрыва приток нефти увеличился как минимум 2 раза, а то и больше.

«Увеличение коэффициента охвата у низкопроницаемого участка продуктивного пласта и показатель увеличения коэффициента нефтеотдачи смог получить проектное значение. То есть отнюдь не всегда процесс увеличения нефти, который заложен в проекте разработки, выполняется. Например, в среднем по Ромашкинскому месторождению коэффициент составляет примерно 41-45% , для карбонатов – уже скромнее, до 30%.  Нам же удалось достичь для данного участка достаточно высокий показатель увеличения нефтеотдачи», – отмечает ученый.

Однако на фоне восторгов по поводу так называемой “сланцевой революции” и ее роли в изменении мирового рынка энергоресурсов несколько неожиданным оказался рост протестных настроений, связанных с очевидными экологическими рисками. В последнее время споры вокруг экологических последствий не только не утихают, а лишь разгораются с новой силой. Учитывая данный факт, ученые определили основные требования к скважинам-кандидатам для проведения гидроразрыва на участках указанного месторождения со сложными горно-геологическими условиями залегания и длительным сроком разработки нефтяных пластов. Также был проведен анализ технологической эффективности гидроразрыва в добывающих скважинах.

«Для более адекватного обоснования применения и самого проведения процесса гидроразрыва существует так называемый дизайн ГРП, представляющий из себя контроль в процессе операции. Если довольно грамотно подойти к данному этапу, то процесс обязуется быть совершенно безвредным», – отмечает ассистент кафедры разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ КФУ  Максим Домрачев.

Причиной смены сланцевой эйфории на разговоры об угрозах являются неудачный опыт зарубежных коллег в применении данной технологии. Подход здесь нужен особый. Так, например, если сопоставлять Ромашкинское месторождение и объекты Британии, то можно увидеть принципиальные различия данных территорий. Метод гидроразрыва пласта на британских объектах граничил практически на стыке с питьевыми пластовыми горизонтами. Что касается Ромашкинского месторождения, то данная угроза прошла его стороной.

«Коллектора находятся на относительно больших глубинах. Вода, находящаяся там, не пригодна для питья в силу высокого процента минерализации. То есть риски «отравления» окружающей среды сводятся практически к нулю», – объясняет  Максим Домрачев.

Извлечение “черного золота” из некоторых “нетрадиционных” залежей, включая сланцы, плотные песчаники и угольные пласты, требует выкачивания его через отверстия диаметром примерно с половину человеческого волоса. При гидроразрыве пласта используется давление воды для создания тонких трещин в глубоко залегающих породах, обеспечивающих приток природного газа. Ученые приоритетного направления “Эконефть” убеждены,  что ответ на вызов нефтедобывающей отрасли будут способствовать получению максимальной отдачи от освоения этих ресурсов. Перед мировым нефтяным сообществом стоит задача не только обеспечить снижение производственных рисков, но и внятно объяснить обществу, как именно оно достигается. Отдельно стоит отметить и то, что данная тема легла в основу дипломной работы одного из студентов Института геологии и нефтегазовых технологий, отразив в себе научную и производственную значимость проведенного исследования. Хоть и ситуация на рынке продолжает неумолимо меняться, всё-таки, главный вектор развития остается не изменим — ученые неуклонно работают над усовершенствованием  технологий, повышением их  применения в самых сложных случаях, таких как разработка нетрадиционных запасов, и всё то, что уже, в общем-то, уже активно проектирует направление “Эконефть” Казанского федерального университета.