Ускорить в полтора раза. Верхнечонские нефтяники улучшили технологию добычи

Чтобы эффективно извлекать «чёрное золото» из недр Восточной Сибири, нефтяники используют одну из ключевых операций — гидроразрыв пласта, или ГРП. Для этого под высоким давлением в нефтеносный пласт через скважину закачивают специальную гелеобразную жидкость. Сейчас для производства такой жидкости используется импортное сырьё, однако верхнечонские нефтяники нашли для него качественную отечественную замену. Подробности — в нашем материале.

Родом из Индии

Технология гидроразрыва пласта используется в добыче нефти уже более полувека, и сегодня это, пожалуй, основной способ сделать так, чтобы извлекать из пород как можно больше полезного ископаемого. Когда в пласт закачивают жидкость, под её воздействием при повышении давления он «рвётся», образуются трещины, которые заполняются вязким компонентом. Таким образом, создаются условия для постоянного притока нефти по высокопроводящим каналам, что повышает продуктивность добывающей скважины. Жидкость должна быть вязкой, похожей на гель, — то есть простой водой обойтись не получится.

«Для этого применяется специальный загуститель. Сейчас в основном используется гуар — органическое вещество, которое добывают из одноимённого растения семейства бобовых. Преимущественно это растение выращивают в Индии, там из него производят и загуститель», — рассказывает начальник отдела скважинных технологий предприятия «Верхнечонскнефтегаз» (входит в состав НК «Роснефть») Данил Хохлов.

Раз происхождение у загустителя растительное — значит, на объёмы его производства и цену влияет масса факторов. А вдруг в Индии неурожай на бобовые культуры или нашествие насекомых-вредителей? Или было слишком много дождей, а значит, растения сформировали мало семян? Или гуар некачественно собирали или обрабатывали? Если произведут мало сырья — его цена повышается.

«Кроме того, жидкость ГРП на основе гуара имеет ряд негативных особенностей, которые для нас как для производственников очень важны. Так, гуаровая система жидкости ГРП очень чувствительна к наличию бактерий и к качеству воды, которую мы используем для приготовления геля. Кроме того, такая система довольно сложна: она состоит из шести компонентов, каждый из которых добавляется в определённой пропорции, — малейшее нарушение ведёт к изменениям свойств жидкости», — продолжает Данил Хохлов.

То есть, чтобы работать с гуаром, нефтяникам приходится тратить много ресурсов на подготовку базовой воды для приготовления жидкости ГРП — следить за жёсткостью, содержанием железа. Бактерии, которые обитают в воде, тоже губительны для гуаровой системы — если вода из-за какого-либо осложнения на скважине простояла лишние сутки, количество бактерий в ней уже не позволяет использовать её для производства геля. А значит, нужно утилизировать завезённую и снова набирать свежую воду, транспортировать её, тратить время и ресурсы. Кроме того, гуаровую смесь, прежде чем закачивать в пласт, нужно разогреть до 35 градусов Цельсия — на это, особенно в суровых северных условиях, тоже тратится немало.

На помощь природе. Нефтяники помогли убрать свалку в Прибайкалье Подробнее

Химия поможет

Учитывая все эти факторы, нефтяники решили найтиварианты других низковязких жидкостей отечественного производства, которые будут нечувствительны к бактериям и качеству воды. На помощь пришла химическая промышленность, которая предложила два вида таких жидкостей — на основе полиакриламида и на основе вязкоупругих поверхностно-активных веществ (ПАВ). Последние уже показали свою эффективность на 11 скважинах Верхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения в Катангском районе Иркутской области.

«Результаты ещё подлежат аналитике, но мы уже точно можем сказать, что имеет место существенное ускорение проведения работ — в полтора раза, так как не требуется длительной подготовки воды. Также мы добились решения проблемы чувствительности к качеству воды и к бактериям — вязкоупругие ПАВ не требуют такой степени очистки воды, как гуар, а значит, можно тратить меньше времени и средств на её подготовку. А самое главное, мы поняли, что даже если гуара на рынке будет мало или не будет совсем — мы не остановим свою работу, ведь вязкоупругие ПАВ производятся в нашей стране, мы опробовали такие вещества от поставщиков из Казани и Красноярска», — поясняет Данил Хохлов.

А ещё оказалось, что жидкость на основе ПАВ, в отличие от гуаровой, не требует нагрева и одинаково стабильна при температуре от 5 до 30 градусов Цельсия. Учитывая, что температура пласта, в который закачивают гель для гидроразрыва, в восточносибирских условиях составляет от 8 до 24 градусов, это означает, что ПАВ отлично справляется со своей задачей и позволяет закачать больший объём без вероятности прорыва в «нецелевые горизонты».

«Применение инновационной жидкости на основе ПАВ улучшило геометрию трещины при гидроразрыве, увеличив на 20 % полудлину трещины и тем самым повысив площадь охвата нефтеносного пласта в сопоставимых условиях, — подтверждает начальник отдела планирования и мониторинга эксплуатационного управления ВЧНГ Никита Зырянов. — Это данные моделирования, которое мы провели с помощью разработанного в „Роснефти“ программного обеспечения РН-ГРИД, — в ближайшие годдва планируем получить также физические замеры».

Кроме того, в планах нефтяников опробовать вязкоупругие ПАВ на воде, которая поступает из скважин в непосредственной близости от места проведения операций гидроразрыва пласта, — если они будут достаточно эффективны, базовую воду для приготовления жидкости ГРП можно будет набирать прямо на месте производства работ. Таким образом, сократятся расходы на транспортировку подготовленной воды, а значит, добыча нефти станет ещё более эффективна в экономическом плане.