Применение биополимерного заводнения предназначено для воздействия на различные пласты с трудноизвлекаемыми запасами, средняя проницаемость которых более 10–20 миллидарси. Наиболее эффективно применение биополимерных композиций на объектах с сильно выраженной неоднородностью, как по толщине, так и по простиранию.
Композиции на основе биополимера могут использоваться для объектов нефтедобычи с пластовой температурой до 120 0С. Коллектор как терригенный, так и карбонатный [1–4].
Биополимерные составы могут использоваться для выполнения следующих видов работ:
- закачка композиций для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, перераспределение фильтрационных потоков и вовлечение в эксплуатацию неработающих пропластков;
- селективная изоляция водопритока в экплуатационных скважинах;
- ликвидация заколонных перетоков;
- повышение эффективности вскрытия пласта.
Как известно, нефтяные пласты Западной Сибири имеют весьма неоднородное строение, как по площади, так и по высоте залегания. При закачке воды в слоисто-неоднородные коллекторы происходит ее быстрый прорыв по наиболее высокопроницаемым пропласткам, вызывая быстрое обводнение добываемой продукции.
Отрицательное влияние неоднородности на эффективность заводнения пласта существенно усиливается с ростом вязкости нефти.
Вследствие ранних прорывов воды, несмотря на значительное количество неизвлеченной нефти, добыча становится экономически невыгодной.
Изменяя свойства закачиваемой воды таким образом, чтобы уменьшить ее подвижность, и улучшая тем самым охват нефтяного пласта воздействием, повышаются показатели разработки, а именно – снижение обводненности, увеличение темпов извлечения нефти и повышение нефтеотдачи.
Физической основой применения полимеров для заводнения нефтяных пластов является их способность весьма существенно снижать подвижность нагнетаемой в пласт воды (в 2–10 раз при концентрации полимера в воде 0,01–0,1 %), хотя вязкость при этом возрастает не столь заметно. Такая пониженная проводимость пористой среды может сохраняться и после замещения полимерного раствора водой (остаточное сопротивление).
При закачке полимера в наиболее промытые участки пласта за счет гелеобразования происходит увеличение фильтрационного сопротивления, и закачиваемая вода начинает двигаться в участки пласта, ранее не охваченные заводнением. Тем самым повышается нефтеотдача.
Преимущество биополимеров, наряду с высокой температурной устойчивостью, состоит в их более высокой способности противостоять высоким механическим нагрузкам, возникающим при движении полимерного раствора через насосы, колонну НКТ и прискважиное пространство [1–4].
Отличительной особенностью российского биополимера является экспериментально подтвержденная возможность его использования в виде постферментационной жидкости (товарная форма Продукт БП-92.) Последнее обстоятельство имеет принципиальное значение. Исключение стадий выделения и сушки при производстве биополимера обеспечивает многократное снижение себестоимости. Кроме того, такая технология производства позволяет сохранить ряд полезных свойств раствора, необратимо утрачиваемых при традиционных способах выделения сухого биополимера из постферментационной жидкости.
Цель этой обработки – создать в призабойной зоне и пласте высоковязкий (гелеобразный) состав, заполняющий наиболее промытые фильтрационные каналы и заставляющий закачиваемую затем воду двигаться в неохваченные заводнением участки пласта. Условная вязкость образующегося в пласте геля примерно в 10 000 раз выше, чем вязкость воды. Такое существенное снижение фильтрационной проводимости заставляет нагнетаемую в пласт воду искать новые пути фильтрации, двигаться в участки пласта, ранее неохваченные заводнением, то есть увеличивать охват пласта воздействием.
На основе биополимера БП-92 были разработаны различные композиции и технологии их применения как для закачки в нагнетательные скважины (с целью изменения направления фильтрационных потоков), так и для воздействия на призабойную зону добывающих скважин (для ограничения водопритока), учитывающие тип коллектора, температуру, свойства пластовых вод и т.п.
Полимерные композиции обладают следующими свойствами:
· имеют низкие значения вязкости в процессе закачки, в то время как в пластовых условиях их вязкость многократно увеличивается;
· проникают только в высокопроницаемые, высокообводненные пропластки, не изменяя при этом фильтрационных характеристик низкопроницаемой нефтенасыщенной зоны пласта [5].
На опытном участке Покамасовского месторождения ведутся работы по продлению безводного периода эксплуатации скважин и, как следствие, повышению коэффициента нефтеотдачи. Месторождение относится к старым объектам со снижающейся добычей, для которого была проведена экономическая оценка только остаточных извлекаемых запасов [6].
На этом участке был получен положительный эффект от обработки скважин биополимером, а также имелись фактические данные об улучшении технологических показателей с начала разработки. Геолого-физические характеристики на этом участке близки к геолого-физическим характеристикам пласта в целом. Для выбранного участка осуществлено гидродинамическое компьютерное моделирование с воспроизводством динамики технологических показателей по различным вариантам с применением биополимерного заводнения.
Для экономической оценки технологических решений использованы динамическая модель расчета экономических показателей вариантов оценки разработки нефтяных месторождений.
Экономическая оценка освоения месторождения с применением биополимерного заводнения была проведена по трем вариантам:
- базовому с закачкой воды (ВАР 1);
- с одноразовой закачкой биополимера (ВАР 2);
- с постоянной закачкой биополимера (ВАР 3).
Экономические расчеты по указанным вариантам выполнены на основании технологических показателей, представленных в динамике на рисунке 1.
Варианты остаточных запасов нефти Покамасовского месторождения оценены по накопленной величине дисконтированных потоков денежной наличности, которые рассчитываются как дисконтированная разность между выручкой от продажи нефти на внутреннем и внешнем рынках и предстоящими затратами на добычу, включая налоговые отчисления. Все затраты и ставки налоговых отчислений были приняты на начало 2022 года. Экономическая оценка эффективности освоения нефтяного участка была получена равными долями при реализации нефти на внутреннем и внешнем рынках.
На рисунке 2 показана динамика чистого дисконтированного дохода недропользователя (ЧДДН) по вариантам с применением налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) [7, 8].
На рисунке 3 показаны накопленные значения чистого дисконтированного дохода недропользователя (ЧДДН) и чистого дисконтированного дохода государства (ЧДДГ) по вариантам с применением налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) [7, 8].
Результаты экономических расчетов показывают, что эксплуатация участка с применением НДПИ по первому варианту нерентабельна, а по остальным двум вариантам находится на грани экономической рентабельности.
В связи с этим был осуществлен переход от применения НДПИ на применение налога на дополнительный доход (НДД) с девятого года разработки, когда выработка запасов превысила 80 %. Данный налоговый маневр показал значительное повышение ЧДДН при незначительном снижении чистого дисконтированного дохода государства (ЧДДГ), что позволило считать последние два варианта рентабельными и рекомендовать их к рассмотрению (рис. 4, 5). При этом первый технологический вариант остался на грани экономической рентабельности.
На рисунке показана динамика ЧДДН по вариантам с применением налога на дополнительный доход (НДД) [7, 8].
Отметим, что первый вариант при всех условиях налогообложения находится на грани экономической рентабельности. Применение налогового маневра показало, что по вариантам 2 и 3 закачка биополимера является эффективной. Коэффициент извлечения нефти по варианту 2 составляет 0,344, а по варианту 3 составляет 0,408. Необходимо отметить, что по варианту 3 не только повышается конечный коэффициент извлечения нефти, но и значительно улучшается характеристика динамики добычи нефти (рис. 1). Прирост конечного коэффициента извлечения нефти по варианту 3 определяется относительно варианта 2 и составляет 0,064.
Проведенные расчеты и стоимостная оценка вариантов применения биополимерного заводнения с применением налогового маневра свидетельствуют о его технологической и экономической эффективности, а также о целесообразности широкого промышленного внедрения. При этом применение биополимерного заводнения позволяет увеличить коэффициент извлечения нефти и увеличить добычу нефти. Необходимо отметить, что применение биополимерного заводнения на месторождениях Западной Сибири с трудноизвлекаемыми запасами должно стимулировать использование низкодебитных скважин с продолжением срока их эффективной эксплуатации и обеспечить дополнительные поступления в бюджет за счет налогов на финансовый результат.
Статья подготовлена по результатам научных исследований, выполненных в рамках государственного задания по теме: «Фундаментальный базис энергоэффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных, инновационных и цифровых технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, исследование, добыча и освоение традиционных и нетрадиционных запасов и ресурсов нефти и газа; разработка рекомендаций по реализации продукции нефтегазового комплекса в условиях энергоперехода и политики ЕС по декарбонизации энергетики (фундаментальные, поисковые, прикладные, экономические и междисциплинарные исследования)» № в РОСРИД 122022800270-0.
Литература
1. Подопригора, Д.Г. Текущий уровень и перспективы развития технологий большеобъемных закачек с использованием полимеров для повышения нефтеотдачи / Д.Г. Подопригора, Р.Р. Бязров, Е.А. Христич // Вестник евразийской науки. – 2022. – Т. 14. – № 2. – URL: https://esj.today/PDF/37NZVN222.pdf DOI: 10.15862/37NZVN222.
2. Полимерное заводнение для увеличения нефтеотдачи на месторождениях легкой и тяжелой нефти / А. Тома, Б. Саюк, Ж. Абиров, Е. Мазбаев // Территория Нефтегаз. – 2017. – № 7–8. – С. 58–68.
3. Гумерова, Г.Р. Технология применения сшитых полимерных составов / Г.Р. Гумерова, Н.Р. Яркеева // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. – 2017. – № 2. – С. 63–79.
4. Галимов, Р.И. Технология полимерного заводнения на поздней стадии разработки месторождений / Р.И. Галимов. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2017. – № 40 (174). – С. 4–6. – URL: https://moluch.ru/archive/174/44555/ (дата обращения: 14.06.2021).
5. Методы и технологии повышения нефтеотдачи для коллекторов Западной Сибири: Учебное пособие / Г.Ф. Ильина, Л.К. Алтунина. – Томск: ТПУ, 2006. – С. 76–83.
6. Пономарева И.А, Богаткина Ю.Г., Еремин Н.А. Комплексная экономическая оценка месторождений углеводородного сырья в инвестиционных проектах // М.: Наука, 2006 г., 134 с.
7. Налоговый кодекс Российской Федерации. Части первая и вторая: текст с посл. изм. и доп. на 1 февраля 2022 г. [Электронный ресурс]. URL:https://nalog.garant.ru/fns/nk (дата обращения: 2023.03.11).
8. Справочная информация ФНС РФ Налог на дополнительный доход от добычи углеводородного сырья. https://www.nalog.gov.ru (дата обращения: 2023.03.23).
