• ООО «Русь-Турбо» является независимой компанией, осуществляющей сервис газовых и паровых турбин, комплексный ремонт, восстановление и техническое обслуживание основного и вспомогательного оборудования тепловых электростанций.

    Реклама. ООО «Русь-Турбо», ИНН 7802588950
    etid: 4CQwVszH9pWwoWP4UE3
    Узнать больше
  • 27 марта 2024
    Фото: freepik.com

    Полимерное заводнение: перспективы технологии в России

    По мере роста доли трудноизвлекаемых запасов российские недропользователи столкнулись с необходимостью поиска новых, более эффективных методов повышения нефтеотдачи. Одна из таких технологий — полимерное заводнение, которое уже хорошо зарекомендовало себя во многих странах. Насколько этот метод подходит к российским условиям? И с какими сложностями придётся столкнуться при его внедрении?

    Как полимерное заводнение повышает нефтеотдачу?

    Полимерное заводнение — один из химических методов повышения нефтеотдачи (ХМУН), который получил широкое распространение во многих странах мира. Во время круглого стола «О мерах государственной поддержки и стимулирования добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и газа» в Совете Федерации прозвучало, что на долю ХМУН приходится 15% мировой добычи жидких углеводородов.

    В лидерах — страны Азии. Так, руководитель технологического офиса МУН ООО «Газпромнефть-Технологические партнёрства) Андрей Громан, выступая на форуме ТНF, отметил, что в Китае таким образом добывают почти 95% всей нефти, используя в основном как раз полимерное заводнение.

    Каков же принцип действия технологии?

    «В зависимости от множества факторов более 30% нефти в пласте остаётся на стенках породы и не может быть вытеснено закачиваемой водой. При добавлении полимера увеличивается вязкость, за счёт чего повышается эффективность выталкивания нефти.

    Таким образом, в ходе продвижения химической композиции по пласту удаётся извлечь ту нефть, которую невозможно добыть простой закачкой воды», — отметил в своём выступлении в Совете Федерации заместитель начальника департамента разработки месторождений ПАО «Татнефть» Азат Лутфуллин.

    «Полимерное заводнение обычно применяют при неблагоприятном отношении подвижностей в ходе заводнения, повышая вязкость вытесняющего агента, и при высокой неоднородности пласта, что позволяет снизить подвижность воды в высокопроницаемых каналах», — добавил менеджер по проектам полимерного заводнения ООО «СНФ-Восток» Артур Иванис.

    Полимерное заводнение: перспективы технологии в России
    Фото: freepik.com

    Полимерное заводнение: новые возможности технологии

    Но, как и любой метод, оно даёт искомые результаты при определённых условиях.

    «Полимерное заводнение — это способ оптимизации добычи на поздних стадиях разработки для месторождений с высокой степенью обводнённости, когда разработка месторождений первичными и вторичными методами становится нерентабельной.

    Увеличение нефтеотдачи происходит за счёт вовлечения в разработку не дренированных до этого низкопроницаемых нефтенасыщенных участков», — объясняет младший научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» при Казанском федеральном университете Айдар Мустафин.

    В России это прежде всего месторождения Поволжья и в меньшей степени — Западной Сибири.

    «Прогнозируется, что в случае промышленного тиражирования ХМУН на месторождениях Республики Татарстан удастся дополнительно извлечь 200 млн тонн нефти, что равносильно открытию нового крупного месторождения на территории с развитой инфраструктурой. Это на текущий момент: с учётом эффективности ПАВ, которые удалось синтезировать, разработать и испытать», — говорит Азат Лутфуллин.

    Впрочем, в последнее время всё чаще можно услышать, что возможности этого метода увеличения нефтеотдачи не исчерпываются «старыми» месторождениями.

    «Ранее считалось, что применение полимерного заводнения ограничено вязкостью нефти, минерализацией пластовых вод, температурой и проницаемостью пласта. Однако на текущий момент в связи с накоплением опыта и по мере научно-технического прогресса, в первую очередь связанного с синтезом новейших полимеров, данная технология может применяться на самых разных по своим характеристикам месторождениях.

    Основная предпосылка к применению полимерного заводнения — опережающее обводнение, к которому можно прибавить уже частные факторы на конкретных месторождениях: слабо консолидированный коллектор, трещины, неоднородность пласта, вязкостную разность нефти и пластовой воды и пр.», — перечисляет ведущий инженер-технолог ООО «Дельта Ойл Сервис» Максим Домрачев.

    То, что за последние годы границы применимости полимерного заводнения существенно расширились, отмечают и в «СНФ-Восток». Теперь технологию применяют не только в традиционных коллекторах, с её помощью можно добывать и трудноизвлекаемую нефть.

    «С появлением модифицированных сополимеров акриламида, таких как сульфонированные, N-винилпирролидоновые, полимерное заводнение стали применять на месторождениях с осложнёнными условиями: высокотемпературными пластами и высокоминерализованными водами с присутствием в составе солей двухвалентных металлов.

    Такие большеобъёмные заместители в структуре полиакриламида защищают макромолекулу от деструкции под влиянием негативных факторов. Следует отметить, что до недавних пор в проектах полимерного заводнения максимальная величина вязкости нефти составляла около 200 сП, на текущий момент возможно разрабатывать месторождения с вязкостью до 10 000 сП, также отмечается тенденция снижения нижнего предела проницаемости коллектора», — рассказывает Артур Иванис.

    К каждой скважине — свой подход

    Рассуждая о возможностях применения ХМУН, нужно понимать, что успешный опыт нельзя просто перенести с одного региона на другой. В каждом случае нужно учитывать местную специфику.

    «Каждое месторождение характеризуется своими геолого-техническими параметрами, и на данный момент не существует унифицированного реагента, применимого для всех условий. На выбор технологии полимерного заводнения влияет множество факторов, но наиболее значимыми являются: геолого-физические (неоднородность пласта, температура, минерализация, проницаемость, насыщенность и др.), технологические (сетка скважин, оптимальная концентрация, давление и др.) и экономические (тип и стоимость полимера, материальная база и др.).

    Поэтому для подбора эффективного состава необходимо проведение лабораторных исследований, начиная от экспериментов в «свободном объёме» и заканчивая фильтрационными исследованиями с результатами гидродинамического моделирования. Это может занять от года и более, но данный этап необходим при каждой закачке», — рассуждает Айдар Мустафин.

    С тем, что на предварительные работы нужно время, согласны и в «Газпром нефти».

    «Лабораторная стадия — это 1–2 года в зависимости от того, насколько нам известны технологии. Дальше «фильтрационные» эксперименты — ещё один год. Полгода — тесты на единичных скважинах и дальше выход в поле. В зависимости от масштабов это занимает минимум 2 года», — поясняет Андрей Громан.

    Тем не менее опрошенные эксперты отмечают, что процесс подбора полимеров для заводнения у российских компаний уже хорошо отлажен, а значит, столь продолжительная подготовительная стадия не должна стать серьёзным препятствием для внедрения полимерного заводнения
    в России.

    «Стоимость и трудозатратность процесса зависит от масштаба и цели проекта. К примеру, фильтрационные исследования в лабораторных условиях можно провести как на усреднённых показателях, так и на большом количестве керновых образцов. Это же относится и к расчётам применения полимерного заводнения на гидродинамических моделях.

    В целом лабораторные работы проводят до одного года, моделирование процессов — до полугода. Подбор конкретных характеристик полимера уже стал обыденным процессом и поэтому не оказывает сильного влияния на развитие технологии полимерного заводнения», — считает Максим Домрачев.

    Специалисты «СНФ-Восток», в свою очередь, отмечают, что в России уже накоплен многолетний опыт подобной экспертизы, и процесс подбора полимера не представляет собой большой трудности.

    Свои сложности есть и на стадии реализации проекта. Так, в «Дельта Ойл Сервис» во время реализации проектов в Волго-Уральской и Прикаспийской нефтегазоносных областях столкнулись со следующими проблемами:

    • низкое качество подготовки воды, приводившее к деструкции полимера;
    • отсутствие эффекта так называемого фактора остаточного сопротивления на месторождениях с высокой проницаемостью;
    • увеличение себестоимости проекта из-за высоких цен на определённые марки полимера и оборудования для реализации полимерного заводнения (в основном импортного).

    В то же время назвать их непреодолимыми нельзя. Несмотря на все сложности, по большинству проектов был получен существенный прирост коэффициента нефтеотдачи (КИН). Лишь в одном случае работы были прекращены из-за снижения рентабельности, рассказывает Максим Домрачев.

    Химикаты
    Фото редакции PromoGroup Media

    Налоговых льгот три года ждут?

    Вообще, можно сказать, что технология полимерного заводнения в России находится на низком старте.

    «Химические методы увеличения нефтеотдачи достигли высокой зрелости технологического развития и готовы к полномасштабным полевым стадиям проектов. В «Газпром нефти» разработана производственная программа запуска двух крупных инвестпроектов, прорабатываются проекты по дальнейшему масштабированию.

    Производители химии готовы к детальной проработке вариантов локализации производства в РФ при наличии целевого спроса», — рассказала участникам круглого стола в Совете Федерации директор по развитию ХМУН «Газпромнефть-Технологические партнёрства» Ольга Чебышева.

    Почему же тогда полимерное заводнение до сих пор не получило широкого распространения на месторождениях в РФ? Ольга Чебышева в качестве главных ограничений применения технология называет высокую налоговую нагрузку, отсутствие высокоэффективного локального рынка специализированной химии и оборудования и проблемы с основными сырьевыми компонентами для специализированной химии.

    Представители ВИНК, в свою очередь, делают упор на необходимость поправок в налоговое законодательство.

    «Применение ХМУН сопровождается дополнительными капитальными затратами на формирование ячеек заводнения и затратами на специализированную химию, что приводит к нерентабельности применения технологии в существующей налоговой системе.

    В частности, при внедрении проектов масштабных химических заводнений капитальные и эксплуатационные затраты увеличиваются в 2-3 раза, при этом доля дополнительных затрат на специализированную химию составляет 70-80% от суммы затрат на дополнительную добычу.

    Для снижения капитальных затрат мы внедрили новые технологические подходы к спецоборудованию, провели мероприятия по снижению стоимости спецхимии. Но этого оказалось недостаточно для вывода проектов в рентабельную зону», — комментирует положение дел Ольга Чебышева.

    Ещё один важный фактор: полимерное заводнение — процесс длительный, обладающий большой инерцией. Дополнительную нефть недропользователь получит не сразу. Впрочем, в итоге овчинка стоит выделки.

    «Требуется обеспечить непрерывный процесс подготовки и закачки химической композиции на протяжении нескольких лет. Это приводит к большим затратам на логистику. Но в то же время ХМУН отличаются не только высоким уровнем дополнительной добычи нефти, но и длительностью эффекта, которая может достигать несколько десятков лет», — рассказывает Азат Лутфуллин.

    О налоговых льготах для проектов с полимерным заводнением нефтегазовые компании говорят уже давно, но воз пока и ныне там. Вот и на круглом столе в Совете Федерации директор Департамента анализа эффективности преференциальных налоговых режимов Минфина Денис Борисов подчеркнул, что каких-то льготах стоит рассуждать не ранее 2027 года, то есть за пределами текущего трёхлетнего бюджета.

    Нефтяная вышка
    Фото: freepik.com

    Сырьё и оборудование для заводнения: каковы успехи на ниве импортозамещения?

    Получается, что без налоговых преференций не стоит ждать роста рынка полимерного заводнения? Эксперты полагают, что есть и другие возможности для развития.

    Так, Артур Иванис отмечает, что локализация производства полиакриламидов на территории РФ возможна только при увеличении объёмов потребления, что, в свою очередь, зависит от роста спроса на технологию.

    По словам Айдара Мустафина, до недавних пор полимеры для закачки были зарубежных марок. Но сейчас активно создают импортозамещающие аналоги.

    «В НЦМУ (научном центре мирового уровня) идут работы с нефтегазодобывающими компаниями России по разработке и масштабированию продукции для энергетической отрасли на отечественном сырье, включая производство химии для ХМУН (ПАВ, полимеров на основе акрилатов, гелевых частиц и др.) — перечисляет учёный.

    Здесь уже есть первые успехи. Так, Ольга Чебышева, рассказывая об опыте щёлочь-ПАВ-полимерного заводнения на Салымском месторождении, подчеркнула, что там использовали собственную, разработанную вместе с партнёрами специализированная химию. Отечественные аналоги не подвели: КИН удалось нарастить на 17%.

    Ещё один вариант — поставки из дружественных стран.

    «Являясь представителями крупного мирового холдинга по производству различных типов полимеров, мы быстро переориентировались на поставки из КНР. Там находится два крупных завода СНФ по производству полиакриламидов», — рассказывает Артур Иванис.

    Следующий вопрос — техника для закачки полимеров в пласт. Здесь тоже есть свои сложности.

    «Необходимо наладить производство специализированного оборудования, речь идёт о высококлассных установках, которые на текущий момент в России ещё не производится. Есть более простые аналоги, но они не соответствуют тем требованиям, которые предъявляются к подготовке композиции ПАВ-полимерного заводнения», — отмечает Азат Лутфуллин.

    С тем, что зависимость существует, согласны и в «СНФ-Восток».

    «Вопрос использования высокотехнологичных установок, сохраняющих свойства приготавливаемых полимерных растворов, мы считаем одним из приоритетных. Сейчас как раз работаем над созданием в России такого оборудования.

    При локализации производства мы ставили себе задачу максимально использовать комплектующие отечественного производства. К сожалению, должны отметить, что не все необходимые компоненты для такой техники выпускают в РФ. Но я верю, что все сложности будут решены, у нас в стране для этого достаточно высококвалифицированных компаний», — рассказывает Артур Иванис.

    Наконец, можно попробовать нивелировать трудности с финансированием за счёт использования альтернативных подходов. Так, Андрей Громан в своём выступлении на форуме TNF, предложил обратить внимание на Polymer slug — технологию закачки полимерных оторочек.

    «Если при использовании классических ХМУН можно добиться роста КИН на 20% и выше, то в данном случае мы, естественно, не можем рассчитывать на такие приросты, поскольку ограничены зоной дренирования порядка 100 метров. Но, с другой стороны, мы не проходим весь тяжёлый путь с получением налоговых преференций, а работаем на существующей базе.

    И здесь нужно ответить на вопрос, что первично: количество добытой нефти или экономическая эффективность. Думаю, уже через несколько лет мы узнаем ответ», — полагает г-н Громан.

    Есть в России и свои разработки в этой отрасли.

    «Одним из вариантов технологии выравнивания профиля приёмистости является применение предварительно сшитых гелевых частиц и растворимых гидрогелей на основе сополимеров акрилатов, разработанных в НЦМУ.

    Всего за последние 3 года проведены 4 успешные закачки с применением предварительно сшитых гелевых частиц (на основе акрилатов), с использованием стандартного промышленного оборудования сервисных компаний. Дополнительная добыча составила до 1000 тонн на скважинную обработку участка нагнетательной скважины», — рассказывает Айдар Мустафин.

    Итак, с технологической точки зрения каких-то непреодолимых препятствий к развитию технологии полимерного заводнения в России нет. Ключевой вопрос — готовность крупных ВИНК вкладываться в подобные проекты.

    Пока нефтегазовые компании выдерживают паузу, надеясь на налоговые льготы. Но по мере того, как доля ТРИЗ будет расти, недропользователям, скорее всего, всё же придётся перейти к более решительным действиям. Поэтому хочется верить, что прорыв на рынке полимерного заводнения — всего лишь вопрос времени.

    Слово экспертам

    Артур Иванис, менеджер по проектам полимерного заводнения ООО «СНФ Восток»

    Артур Иванис, менеджер по проектам полимерного заводнения ООО «СНФ Восток»
    Артур Иванис, менеджер по проектам полимерного заводнения ООО «СНФ Восток»

    «В последнее время мы отмечаем повышенный интерес компаний-недропользователей к полимерному заводнению и его модификациям. Актуальность применения данной технологии растёт в связи с увеличением доли трудноизвлекаемых запасов в нашей стране.

    На территории РФ мы участвовали (и участвуем) в реализации таких проектов на Москудьинском, Западно-Салымском и Восточно-Мессояхском месторождениях. Опыт выполненных опытно-промышленных работ позволяет с уверенностью говорить о высокой технологической и экономической эффективности проектов, а соответственно, о её перспективности».

    Максим Домрачев, ведущий инженер-технолог ООО «Дельта Ойл Сервис»

    «Основу геолого-технических мероприятий недропользователя, особенно в рамках текущей денежно-кредитной политики, составляют мероприятия с коротким сроком окупаемости. Полимерное заводнение в данном случае — исключение.

    В России на текущий момент реализуется всего несколько промышленных проектов и ряд опытно-промышленных работ. Длительный срок окупаемости полимерного заводнения необходимо нивелировать удешевлением проектов.

    Максим Домрачев, ведущий инженер-технолог ООО «Дельта Ойл Сервис»
    Максим Домрачев, ведущий инженер-технолог ООО «Дельта Ойл Сервис»

    Так как наиболее существенная статья затрат — это сам химический реагент, увеличение объёмов производства отечественных полимеров в перспективе может стать существенным стимулом к развитию данного направления».

    Айдар Мустафин, младший научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» при КФУ

    Айдар Мустафин, младший научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» при КФУ
    Айдар Мустафин, младший научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» при КФУ

    «В качестве замены полиакриламида, в НЦМУ рассматривают использование полимерных комплексов на основе акриловой кислоты на основе отечественного сырья. Целевыми объектами для них являются разрезы типичных коллекторов смешанного типа с многослойными структурами.

    Данные агенты в зависимости от регламента его производства и различной модификации позволяют как одновременно, так и последовательно проводить на скважине работы при выполнении нескольких типов геолого-технологических мероприятий (ГТМ) в различных интервалах проницаемостей как в рамках РИР, так и в рамках технологии выравнивания профиля приёмистости».


    Текст: Андрей Халбашкеев

    Этот материал опубликован в журнале
    Нефтегазовая промышленность №2 2024.
    Смотреть другие статьи номера
    Добыча
    Рекомендуем
    Подпишитесь на дайджест «Нефтегазовая промышленность»
    Ежемесячная рассылка для специалистов отрасли
    Популярное на сайте
    Новости
    Новости и горячие темы в нашем телеграм-канале. Присоединяйтесь!