Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Декабрь 2010 – Выпуск 12 – Том 28 – Новости EAGE

Проблемы тяжелой нефти обсуждались на семинаре в Бахрейне

Второй семинар EAGE по теме "Тяжелая нефть и битум" ('Tar Mats & Heavy Oil') прошел в сентябре в Манаме, Бахрейн. Очевидно, что если мы хотим быть готовы к росту мировых потребностей в ископаемом топливе, мы должны выяснить, как эффективно извлекать огромные запасы тяжелой нефти и битума. На Среднем Востоке многие нефтяные месторождения окружены крупными многочисленными отложениями тяжелой нефти и битума, которые в данный момент не считаются ресурсами. Если их можно было бы перевести в разряд извлекаемых ресурсов, это в значительной мере облегчило проблему возможной нехватки ископаемого топлива. Когда мы готовили семинар, мы хотели, чтобы в результате своей работы семинар не только собрал формулировки стоящих задач и существующую информацию по извлечению тяжелой нефти и битумов, но также в какой-то мере помог в решении этих задач и показал путь к использованию этих ресурсов. Вот почему крупнейшие и самые известные специалисты в этой области решили принять в нем участие. Поставив такую цель, технический совет долго и кропотливо работал над программой семинара по заявленной теме "Тяжелая нефть и битумы: проблемные ресурсы". Действительно, хотя запасы этих ресурсов велики, их использование является для нас пока еще нерешенной задачей. Последний семинар, состоявшийся в Дубайе в ноябре 2008 года, имел большой успех, но оставил всех участников с желанием услышать и сделать больше. Вот почему был организован этот второй семинар. Его организация была бы невозможна без помощи спонсоров, в число которых входят Saudi Aramco, Schlumberger, Weatherford и Baker Hughes. Программа семинара включала шесть технических заседаний. Каждое заседание предваряли три короткие презентации приглашенных специалистов по выбранной теме, с последующим интерактивным обсуждением, что обеспечило неформальный обмен технической информацией и идеями и значительно повысило результативность семинара. Технический совет после тщательного изучения информации попытался включить в программу самые интересные концепции и случаи с целью обмена ценным практическим опытом, примененным в различных точках региона. Целью было выявить проблемы, существующие на региональном рынке тяжелой нефти и найти стратегию извлечения и использования этих ресурсов. Это трудная задача, и многие компании потратили бессчетное количество времени, обдумывая ее. Особенностью семинара в этом году стали два краткосрочных курса лекций, которые его предваряли. Один курс представили д-р Steve Larter, возглавляющий исследования в области нефтяной геологии факультета геонаук в Университете Калгари, Канада; и д-р Barry Bennett, Gushor, познакомившие слушателей с практическими возможностями решения задач анализа и понимания неоднородности свойств нефтяных жидкостей в коллекторах тяжелой нефти и битумных песках. Второй курс прочитал д-р Oliver C. Mullins, научный консультант в Wireline Headquarters, Schlumberger/ по совместительству профессор по строительству в нефтяной отрасли Техасского университета сельского хозяйства и машиностроения (Texas A&M University), взглянувший на физику распределения жидкостей в коллекторах и их характеризацию путем анализа флюидов в пласте.Заседание 1: Свойства тяжелой нефти и битумов Первая презентация, которую представил Didier Espinat (IFP), была посвящена определению свойств тяжелой нефти и битумов в лабораторных условиях. Ограничения касались главным образом асфальтеновых фракций, которые были подробно обсуждены. Процедура химического анализа хорошо известна, и молекулярная масса определена порядка 750 а.е.м. Актуальным вопросом является склонность молекул образовывать агрегаты. Механизмы, запускающие и останавливающие процессы агрегации на молекулярном уровне, на данный момент не ясны, но образовывающиеся в результате группы являются предметом обсуждения. Макроструктура битумов согласно модели Пфайффера дестабилизированных частиц образует гель. John Shaw (Университет Альберты) посвятил свой доклад термодинамике таких систем, где были применимы методы (DSC-Rheology-SAVS) для подтверждения зависимости поведения комплексной фазы от давления и изменения температуры, и выявления ее связи с наноструктурой. В частности, были обсуждены их происхождение и условия существования. Согласно одному из выводов, возможно предсказать фазовое поведение для объемных аспидных сланцев, но не в молекулярном масштабе, где необходимы дальнейшие исследования. Oliver Mullins (Schlumberger) использовал последние достижения физической химии асфальтенов и новые DFA технологии для подтверждения градиента концентрации асфальтенов в коллекторе. Этот градиент возникает из-за образования битумов. Представленную модель можно улучшить введением различных дополнительных параметров. Mullins предлагает такой механизм образования битумов, который зависит от градиента асфальтенов в колонне коллектора и возникает вследствие диффузии газа сверху вниз жидкой фазы.Заседание 2: Механизмы образования тяжелой нефти и битумов Louis Elrod (Westport Labs) предложил рассмотрение интересной ситуации, подчеркивающей важность интеграции данных в случае возникновения неожиданных результатов измерений. Mark McCaffrey (OilTracers) представил альтернативный способ определения вязкости, использующий геохимические методы, с хорошими результатами ниже 500-1000 cp. Steve Larter (Gushor) показал альтернативные методы уменьшения вязкости в коллекторе для повышения добычи и снижения выбросов путем использования бактерий.Заседание 3: Характеризация коллекторов тяжелой нефти и битумов Pablo Saldungary (Schlumberger) показал, что использование каротажных данных (основной цикл + ЯМР (NMR) и FT) и определенных технологий обработки данных может идентифицировать зоны битумов в Саудовских коллекторах. Интеграция данных основного цикла, газового каротажа и POPI может помочь в обосновании результатов. David Hicks (CMG) предположил, что вязкость (подвижность) является важным фактором для выбора метода разработки (CHOPS, SAGD, VAPEX, и т.д.). Моделирование может прогнозировать, какой из методов наиболее перспективен, и сравнить предполагаемые результаты с реальными. Используемый масштаб сетки зависит от методов прогнозирования с целью уменьшения погрешности. Ridha Abid (Weatherford) посвятил презентацию интеграции данных. Информация о добыче и инжекции в скважинах может быть получена с помощью различных внутрипластовых оптоволоконных XHT датчиков и поверхностных датчиков с целью определения характеристик жидкостей и эксплуатационных качеств коллектора. Это поможет уточнить модели и изменить условия для повышения добычи.Заседание 4: Добыча тяжелой нефти Mike Geneau (Oxy) делает обзор нескольких методов извлечения тяжелой нефти: штанговые насосы, объемные винтовые насосы (PCP), и электрические погружные насосы (ESP). Выбор PCP или ESP обычно определяется глубиной и необходимым крутящим моментом. Запаривание насоса больше относится к ESP. ESP обычно используются для пробной добычи тяжелой нефти — очистка от эмульсии является важной в условиях тестирования. Контроль крутящего момента может оказаться полезным, когда добиваются изменения вязкости. Закупорка насоса глиной возможна, но на практике происходит редко. Штанговые насосы использовались в паро-циклических проектах, когда в течение 20-50 дней закачивается пар, а затем включается насос на добычу (обычно добыча осуществляется в течение от трех до девяти месяцев). Поднятие газа для тяжелой нефти ограничивается главным образом возможностью эффективных попусков. John Ratulowski (Schlumberger) рассмотрел вопросы обеспечения потока от пласта через поверхностную систему и поведение некоторых свойств жидкостей, наблюдавшееся в образцах тяжелой нефти. Для обеспечения согласованности необходимы критерии анализа образцов, особенно в условиях пласта. Многофазная природа тяжелых нефтей значительно влияет на эффективность методов анализа для соответствия результатов. Наконец, Mark McCaffrey (Oil-Tracers) познакомил слушателей с некоторыми геохимическими методами исследования распределения. Он показал примеры их использования для тяжелой нефти, когда тестирование вслепую дало хорошее соответствие. Среди преимуществ — высокая точность вкупе с очень простой технологией, требующей только небольшие образцы. Использование оправданно для мульти-зональных месторождений с нефтью различного происхождения и зрелости. Состав со временем меняется, однако, изменения в составе нефти за 11 лет использования этого метода оказалось значительно меньше, чем между зонами. Поэтому, метод представляется точным для значительных по времени периодов добычи.Заседание 5: Конкретные ситуации Xavier Britsch (Total) рассмотрел разработку венесуэльского месторождения в поясе дельты Ориноко. Коллектор содержит неконсолидированные пески высокой неоднородности и пространственной изменчивости, тяжелую нефть с вязкостью порядка 100->5000 cp и 500-1500psi, 36 структур и 600 источников. Проникновение воды имело место как с боков, так и по вертикали, т.к. сланец не является сплошным. Мощность является существенным вопросом, в будущем планируется использовать термическую улучшенную технологию нефтедобычи (EOR). Mohammed Al Balushi (Oxy) обсудил месторождение Mukhaizna, представляющее собой гигантскую структуру размером 20 x 8 км. Его возраст соответствует Пермскому периоду, месторождение состоит из трех коллекторов речного песчаника. Актуальный план разработки включает бурение 75 горизонтальных добывающих скважин, показатель извлечения порядка 3%. Разработан и принят к исполнению план парообработки пласта: за 15 лет будут пробурены сотни горизонтальных добывающих скважин и тысячи скважин для вертикальной инжекции. Схема разработки должна оптимизировать добычу в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Пар получается от двух парогенераторов и доставляется с помощью инжекционных скважин. Для PSP искусственных подъемных систем может требоваться настройка для адаптации к условиям в терминах скости добычи и температуры формации. Критичным является постоянное наблюдение на месторождении, поэтому методика включает внутреннее и внешнее оборудование для сбора информации, которая может помочь лучшему представлению о процессах в рамках проекта. Muhammed Ibrahim (Target Exploration) рассмотрел нефть ниже границы контакта битум/вода в эволюции изучения структуры Minagish Oolite, месторождение Minagish Oil, Кувейт. Битум был признан как водонефтяной контакт (OWC) с 1970 года, позднее — как барьер проницаемости. Здесь имеется несколько слоев битума, также как существует нефтяное месторождение под водонефтяным контактом в южном секторе. Технически извлекаемая нефть была найдена под первым одиночным контактом битум/вода, рассмотренным в ранних публикациях.Заседание 6: Будущее Peter J Jones (Saudi Aramco) рассмотрел технологию Pyrolytic Oil-Productivity Index (POPI). Он представил ситуацию в Саудовской Аравии, где POPI была использована для разведывательных и промысловых скважин, и рассказал, как разработка приложения GC-ROX-Geochemical Residual Oil eXpert-моделирования обеспечила прорыв для внедрения и коммерческого использования технологии POPI. GC-ROX может быть применена для оптимизации разработки нефтяного месторождения через идентификацию и квантификацию, и может использоваться для подтверждения, организации и хранения данных по месторождению. Наблюдения на различных месторождениях показывает границу добычи на уровне ~3% битума. Saudi Aramco выбрала целью 1% битум для инжекции. Интерес представляла связь POPI данных с вязкостью. Считают, что модули доступа можно разрабатывать, но основная область применения технологии — идентификация и квантификация битума. Согласно презентации Kamal Bennaceur (Schlumberger), запасы тяжелой нефти более чем вдвое превышают традиционные мировые запасы нефти. Тем не менее, тяжелую нефть трудно извлечь, транспортировать и перегонять. Многие технологии, используемые для традиционной нефти, сталкиваются с ограничениями в связи с высокой вязкостью тяжелых нефтяных фракций. Для экономического роста требуются безопасность, надежность и доступность энергоресурсов, но связанный с этим рост эмиссии диоксида углерода (CO2) вызывает беспокойство (160 кг CO2 на баррель). Улучшенная технология извлечения нефти с использованием CO2 может обеспечить некоторые ранее ограниченные возможности по захвату и захоронению углерода (CCS). В долговременной перспективе наилучшие проспекты для захоронения CO2 лежат на глубине солевых формаций. С течением времени, по мере истощения традиционных месторождений нефти, постепенно начинает извлекаться более тяжелая сырая нефть. Добыча на нетрадиционных нефтяных месторождениях также растет. Эти нетрадиционные типы сырой нефти требуют особых операций по перегонке для коррекции отношения водорода к углероду (H/C). Это приводит к повышению выбросов CO2 на единицу продукции по сравнению с традиционной нефтью. Abdul aziz Al-Ajaji (Saudi Aramco) обсудил программу бурения, которую Saudi Aramco запустила для добычи тяжелой нефти на шельфе восточного побережья Саудовской Аравии. Из-за жестких экологических ограничений (политика нулевого выброса) было очень трудно провести тестирования этих очень тяжелых нефтей. Целью тестирование было получение точных параметров коллекторов, сбор репрезентативных образцов и устранение всех добытых углеводородов без вредного воздействия окружающую среду (море). Ограниченное пространство для размещения саомоподъемной буровой платформы потребовало оптимизации оборудования для тестирования и мер безопасности для обеспечения полной герметичности по отношению к гидросульфиду (H2S). Реализация этой схемы на шельфовых буровых установках позволила Aramco провести несколько успешных тестов шельфовой тяжелой нефти, и извлеченные углеводороды были полностью сожжены, не оказав вредного воздействия на экологию. Возникли трудности при взятии образцов тяжелой нефти внутри пласта из-за сужения дроссельной заслонки. Выяснилось, что относительно простые модификации сосудов для взятия проб может значительно улучшить захват репрезентативных внутрипластовых образцов тяжелой нефти.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.