Большое спасибо всем, кто дождался последнего пункта программы на сегодня!Надеюсь, Ваши ожидания от этого доклада оправдаются.

В связи с недостатком времени, доклад сильно сокра-щён. Если что-то останется непонятным, не стесняйтесь задавать вопросы (во время и после конференции).

Повышение эффективности полимерно-щёлочного + ПАВ

(ASP) заводнения с использованием программного

обеспечения CMGДэвид Хикс, Фрейзер Скорейко (Computer Modelling Group (CMG)),

Ашот Мосесян (Петролеум Технолоджис (ПЕТЕК)),Леонид Сургучёв (International Research Institute of Stavanger (IRIS))

Содержание доклада

1. Кратко о химических методах увеличения нефте-отдачи (МУН)

Потенциальные преимущества и сложности2. Автоматизированная оптимизация гидродинами-

ческой модели как способ улучшить экономические показатели проекта (на примере полимерно-щёлочного + ПАВ заводнения канадского месторождения)

На примере сектора (пилотного участка) В масштабах месторождения

Химические МУН

Необходимо доставить в пласт достаточное количество химических реагентов, чтобы изменить поведение фаз, смачиваемость и тем самым увеличить нефтеотдачу

Возможные химические реагенты: Щёлочи (Alkali) Поверхностно-активные вещества (Surfactants) Полимеры (Polymers) Прочие??

Снижение поверхностного натяжения

Управление подвижностью

Примечание: Заводнение с применением всех трех типов реагентов в английской терминологии называется ASP Flooding – по первым буквам названий реагентов

Проекты химических МУН в мире

ASP заводнение

Коллекторы, подходящие для ASP заводнения, обычно гидрофобные или нейтральной смачиваемости, что приводит к большому количеству защемленной нефти (Sor), которая может быть «отмыта» в результате заводнения

Эта остаточная нефтенасыщенность может достигать 25…35%; то есть в пласте остается очень большой объем нефти

Каким образом можно ее добыть??

Эффективность химических МУН

CumulativeOil

Pore Volume Injected

ASP Flood

Alkaline/Polymer Flood

Polymer Flood

Continued Water Flood

Прокачанные поровые объёмы

Нак

опле

нная

доб

ыча

неф

ти

Полимерно-щёлочное (AP) заводнение

Полимерное заводнение

«Обычное» заводнение

Полимерно-щёлочное + ПАВ (ASP) заводнение

Однако!

ПАВ дороги и могут быть нестабильны при высоких температурах.

Щёлочи разнообразны, дёшевы, с ними довольно просто работать, но продукты их реакции (соли) могут откладываться в скважинах и оборудовании.

Полимеры сравнительно дёшевы, но требуются колоссальные объёмы для закачки в течение продолжительного времени, поэтому могут быть проблемы с логистикой.

Оптимизация ASP заводнения в масштабах месторождения

Пилотный ASP проект компании Cenovus, пласт Suffield

Первичная оптимизация была выполнена на двумерной (однослойной) модели пилотного участка основного объекта разработки

• Целью являлось обоснование применения ASP на месторождении и концептуального подхода к реализации

Пласт Suffield (пилотный участок)• НГЗ – 0,509·106 м3 (3,2 млн. брл.)• 2 нагнетательные скважины• 7 добывающих скважин

Пилотный ASP проект компании Cenovus, пласт Suffield - результаты

Параметр Оптимизация вручную

Оптимизация в CMOST Изменение

КИН при ASP (для участка) 10% 14% +40%

NPV (тыс. дол. США) 14,6 16,6 +14%

IRR (ожид.) 25% 30% +20%

Трудозатраты (раб. дней) 45 6 -87%

Оптимизация в масштабах месторождения

Детальная оптимизация таких сложных процессов в масштабах месторождения проводилась крайне редко

Вычислительные мощности сейчас дёшевы и доступны Можем ли мы использовать компьютеры для

оптимизации дизайна ASP заводнения, чтобы сократить время и количество людей на проекте?

Далее будет показано, как с помощью инструмента для автоматизированной адаптации и оптимизации (CMOST) была эффективно и с малыми затратами выполнена подобная оптимизация

Mannville – полномасштабная модель

Существенно неоднородная модель, 93000 акт. ячеек

28,3°API, ~10 сП в пластовых условиях Запасы: 13,5 млн. м3 ( ~87,3 млн. брл.)

Kг = 2 Д; Kв = 300 мД; F = 24 %; Swi = 29%; Soi = 71%

20 нагнетательных и 80 добывающих скважин Активный водоносный горизонт снизу соединён с

коллектором через низкопроницаемый песчаник

Модель до и после ASP заводнения

Нефтенасыщенность Surtek передал для работы свою адаптированную модель: 7 лет – истощение, затем 3 года – заводнение

КИН после заводнения – 53%, остаточная нефтенасыщенность в промытых зонах >20%

Пробное ASP заводнение было успешным

Вариант ASP, выбранный Оператором (ручная оптимизация): 30% PV:

Щ = 10 000 ppm ПАВ = 1 600 ppm П = 1 500 ppm

30% PV полимер (1 200 ppm) Затем переход на обыкновенное заводнение

КИН после ASP – 65% (+12% к заводнению)

Полномасштабная оптимизация

Выбранный Оператором вариант использовался в качестве базового при оптимизации

Оптимизация производилась по следующим параметрам:

Концентрации хим. реагентов в ASP-пачке Концентрация полимера в полимерной пачке Объём закачки ASP-пачки Объём закачки полимерной пачки Закачка полимера с постоянной

концентрацией или с постепенным её снижением

Стоимость нефти, налоговый режим, схемы выплаты НДПИ.

Стоимость хим. реагентов, утилизации воды и т.д.

Выполнение оптимизации вручную заняло более 4 месяцев

Параметр Стоимость, дол./м3

Подготовка газа 0,02

Утилизация воды 0,38

OPEX для нефти 6,29

ПАВ 3307

Полимер 2315

Щёлочь 1613

Результат оптимизации

Базовый вариант – 387 млн. дол.

Заводнение: 317 млн. дол.

Оптимальный вариант из CMOST: 516 млн. дол.

Рост NPV – 129 млн. дол.

Time (year)10 20 30 40 50 60

Recovery Factor

Time (day)

Recovery Factor (%

)

Cum

ulative Oil SC

(m3)

0 3,650 7,300 10,950 14,600 18,250 21,9000

10

20

30

40

50

60

70

80

0.00e+0

1.39e+6

2.78e+6

4.17e+6

5.55e+6

6.94e+6

8.33e+6

9.72e+6

1.11e+7Water floodOperator's Optimized ASP DesignCMOST Optimized ASP Design

Сравнение вариантов

57%

72%

65%53%

КИН

, %

Нак

опле

нная

доб

ыча

неф

ти, с

т. м

3

Результаты оптимизации в CMOST

NPV увеличился с 387 (по варианту Оператора) до 516 млн. дол. (+33,7%)Оптимизированные параметры:

Параметр Вариант Оператора

Оптимальный вариант CMOST

Исследованный диапазон

Концентрация ПАВ 1,600 ppm 2,000 ppm 250 – 2,000 ppmКонцентрация щёлочи 10,000 ppm 5,000 ppm 5,000-10,000 ppmКонцентрация полимера 1,500 ppm 1,500 ppm 300 – 2400 ppmРазмер ASP-пачки (% от порового объёма) 30% 50% 10% - 60%

Концентрация полимера в полимерной пачке № 1 1,200 ppm 2,400 ppm 0 - 2,400 ppm

Размер полимерной пачки № 1 (% от порового объёма) 30% 40% 10% - 70%

Концентрация полимера в полимерной пачке № 2 - 1,400 ppm 0 – 2,400 ppm

Размер полимерной пачки № 2 (% от порового объёма) - 60% 10% - 70%

Сравнение вариантовВариант CMOST (ASP)Вариант Оператора (ASP)

Нефтенасыщенность

Заводнение

Экономика

129 МЛН. ДОЛ.

0,7 МЛН. ДОЛ.

Увеличение NPV проекта

Затраты:• 400 тыс. дол. – создание и адаптация

модели вручную;• 200 тыс. дол. – автоматизированная

оптимизация (включая компьютеры и программное обеспечение).

Выводы

ASP заводнение (как и применение компонентов по отдельности) может быть эффективным для многих месторождений на поздней стадии разработки (после истощения и заводнения).

Вопреки укоренившемуся мнению о дороговизне подобных технологий ASP заводнение может быть очень выгодно:

Необходимо проводить всестороннюю оценку и оптимизацию подобных проектов на моделях.

Чем лучше изучено месторождение (породы и флюиды), тем выше шансы на успех.

При автоматизированной оптимизации могут быть найдены варианты, которые при ручной оптимизации не будут найдены в силу нехватки времени или упущены в силу человеческого фактора

Описанный процесс оптимизации был успешно опробован на нескольких проектах и показал свою состоятельность и устойчивость

Спасибо за внимание!

Задавайте вопросы сейчас или пишите на ashot.mosesyan@petec.ru