Технология Huff and Puff

В настоящее время наблюдаются не самые лучше тенденции в сфере нефтедобычи, связанные с тем, что месторождения с легкодобываемыми углеводородами исчерпывают себя, тогда как труднодобываемая нефть с высоким коэффициентом вязкости уже в ближайшей перспективе может составить половину запасов. Сюда же стоит отнести не менее серьезную проблему поддержания пластового давления, на фоне которой скважины практически не дают отдачи за счет закачки воды в соседние нагнетающие стволы, из-за чего также можно наблюдать снижение коэффициента добычи. Качественно повлиять на ситуацию смогут инновационные технологии производства, подходящие для эффективного применения в промышленных масштабах. Среди них относительно свежая разработка Huff & Puff, на которую ведущими игроками сырьевого рынка возлагаются больше надежды.

Суть технологии Huff & Puff

Проблемы с добычей трудноизвлекаемых на поверхность углеводородов чревата сокращением объемов добываемого сырья и увеличением производственных затрат, обусловленных применением низкоэффективных вспомогательных средств и технологий. К таковым безусловно относится получившее самое широкое применение в российской нефтедобыче заводнение, применяемое для поддержания пластового давления, но практически не дающее ощутимого результата.

В пользу этого говорит специфика работы среднестатистического месторождения, скважины которого имеют самые невысокие дебиты сырья и обратно пропорциональные ему темпы падения, что приводит к значительному снижению объемов производства и необходимости постоянного перехода в режим поддержания пластового давления на фоне отрицательных значений рентабельности.

При этом промышленники стали наблюдать весьма любопытные тенденции, которые выражались в том, что при переводе таких скважин в добычу удавалось подтянуть ее до базового уровня. С тем же столкнулись и западные нефтяники, которые дали этому вопросу дальнейший ход, переведя его в плоскость более глубокого лабораторного изучения и ведения научно-исследовательских работ.

В итоге технология была усовершенствована, получив название в виде часто применяемой англоязычной идиомы Huff & Puff, имеющей самое широкое значение. В ее основе было предусмотрено три базовых этапа, среди которых:

1. Huff – закачивание воды в скважину, отвечающую за добычу.
2. Полная ее остановка, не считая поддержания, на длительный период, не превышающий календарного месяца.
3. Puff – повторное возвращение скважины в добычу.

Добиваться относительно высокого эффекта от применения технологии и, как следствие, увеличения рентабельности нефтедобычи удалось за счет создаваемого на низинных уровнях коллектора капиллярного давления. Стабильная водная среда способствует извлечению «запертой» нефти, которая в обычных условиях в своем большинстве остается в пластах из-за слишком мелких поровых каналов, практически не участвующих в процессе фильтрации.

Кроме того, было доказано, что обеспечивающее улучшенную пропитку капиллярное давление способствует подъему рабочей жидкости на определенный уровень за счет разности давлений в фазах добываемых углеводородов и водной среды. Причем чем меньше радиус такого капилляра, тем на большую мощность вытеснения нефти из труднодоступных пластов можно рассчитывать.

Уникальность этого физического процесса состоит еще и в том, что удается обеспечивать уровень давления, многократно превышающего привычную пластовую депрессию, благодаря чему получается относительно легко вытеснять добываемое сырье даже из субкапиллярных пор с капиллярами, имеющими минимальные размеры. При этом дать старт применению технологии в низкопроницаемых скважинах довольно легко – для этого нужно всего лишь обеспечить подачу небольшого на начальном этапе объема воды.

Единственное серьезное препятствие для полноценного внедрения технологии заключается в снижении фазовой нефтяной проницательности в призабойной пластовой зоне, потери которой не должны превышать объем извлекаемого из субкапиллярных пор сырья. Иначе на повестке дня вновь встает вопрос рентабельности производственного процесса.

Опыт применения Huff & Puff в России и в мире

Впервые в российской промышленности технология Huff & Puff получила применение в 2017 году, когда разработчики компании РИТЭК, входящей в крупнейшую сеть «Лукойл», решили опробовать ее в одном из самарских месторождений. К этому моменту местные скважины не применялись для добычи ввиду неспособности извлекать содержащуюся в пластах нефть с высоким коэффициентом вязкости и низкой рентабельности.

При этом вместо воды разработчики использовали прямую закачку двуокиси углерода, известной своей высокой растворимостью, использовав около 300 тонн CO2. Такой подход позволил снизить уровень вязкости добываемых углеводородов в 10 раз и повысить дебит до 8,6 тонны в сутки.

А так как технология является совершенно безопасной, компания продолжает вести проектные испытания, пытаясь найти оптимальный режим для дальнейшей эксплуатации скважин с перспективой расширения применения Huff & Puff на другие объекты.

Высокую эффективность технологии подтверждают и китайские промышленники, применяющие для закачки воду и использующие ядерно-магнитный резонанс, благодаря которому удалось повысить добычу до 80% уже в первом цикле, что не может не впечатлять.

А вот американские нефтяники предоставляют менее впечатляющие отчеты по Huff & Puff, ссылаясь на то, что им удалось достичь высокой эффективности ее применения только в совокупности с использованием ПАВ. При этом стоит заметить, что отсутствие результата имело место на скважинах с негидрофильным коллектором, тогда как гидрофильность является одним из главных условий для применения инновационной технологии.

Сюда же стоит отнести непродолжительное время остановки американских скважин, что также противоречит сути технологии, поэтому анализируя эффективность методики, лучше все-таки опираться на опыт китайских нефтяников.