Ключевые этапы организации процесса закачки углекислого газа в нефтяные пласты с целью увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти

Решая задачу мирового уровня о сокращении выбросов парниковых газов в атмосферу и возможной утилизации углекислого газа (СО₂), в статье представлен обзор технологий закачки СО₂ в пласты нефтегазовых месторождений с целью увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти. Предложены и детально описаны технологические процессы реализации двух основных методов: закачки углекислого газа в добывающие скважины методом Huff and Puff и закачки СО₂ в нагнетательные скважины.
Технология закачки диоксида углерода в добывающие скважины имеет ряд преимуществ, таких как отсутствие капитальных затрат и низкие операционные затраты, быстрое получение эффекта в виде увеличения дебита и эффективного использования СО₂. Общий принцип технологии заключается в управляемой подаче углекислого газа через устье остановленной добывающей скважины в призабойную зону пласта. Эффективность технологии в основном достигается за счет снижения вязкости нефти и объемного расширения нефти, снижения межфазного натяжения и уменьшения относительной фазовой проницаемости по воде и, как следствие, снижения остаточной нефтенасыщенности за счет роста количества защемленного газа.
Вторая технология по закачке углекислого газа в нагнетательные скважины для получения положительного технологического эффекта требует большего объема агента закачки и длительного периода времени для оценки эффекта. Эффективность технологии и увеличение коэффициента вытеснения нефти достигается за счет распределения больших объемов закачанного углекислого газа по низкопроницаемым каналам пласта и вовлечения остаточной нефти.
В статье представлены необходимые условия и основные этапы организации процесса закачки СО₂ по предложенным технологиям, описан состав требуемого оборудования. Особое внимание уделено необходимости применения ингибиторов для защиты внутрискважинного оборудования, а также выбору подходящих ингибиторов с учетом их физико-химических характеристик, совместимости с другими реагентами и свойствами пласта, проведен экспертный опрос рынка на наличие специализированного оборудования в России и услуг отечественных производителей в области технологий закачки газов в пласты.
Заключительная часть статьи подчеркивает важность тщательного планирования и мониторинга при проведении закачки CO₂ в скважины, а также потенциал газовых методов для повышения добычи и снижения воздействия на окружающую среду.

1. Янушкевич, К. Норвегия начала строить подводную «Ладью» для хранения углекислого газа / К. Янушкевич. – Текст : электронный // РБК Тренды : сайт. – 2021. – 30 июля. – URL: https://trends.rbc.ru/trends/green/610041949a7947cca696ad52.

2. Грушевенко, Е. Перспективы развития третичных МУН в мире и в России / Е. Грушевенко. – URL: https://energy.skolkovo.ru/downloads/documents/SEneC/Research/SKOLKOVO_EneC_RU_MYN.pdf. – Текст : электронный.

3. Сургучев, М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов / М. Л. Сургучев. – Москва : Недра, 1985. – 308 с. – Текст : непосредственный.

4. Применение углекислого газа в добыче нефти / В. Балинт, А. Бан, Ш. Долешал [и др.]. – Москва : Недра, 1977. – 238 с. – Текст : непосредственный.

5. Muskat, M. Oil Recovery — 100 percent? / M. Muskat. – Direct text // Industrial & Engineering Chemistry. – 1953. – Vol. 45, Issue 7. – P. 1401–1405.

6. Stalkup, F. I. Miscible Flooding Fundamentals / F. I. Stalkup. – Society of Petroleum Engineers. Monograph Series, 1983. – 204 p. – Direct text.

7. Water Alternating Gas WAG Optimization using Tapered WAG Technique for Giant Offshore Middle East Oil Field / M. Y. Khan, A. Kohata, H. Patel [et al.]. – Text : electronic // Abu Dhabi International Petroleum Exhibition & Conference. – 2016. – URL: https://doi.org/10.2118/183181-MS.

8. Патент № 4.617.993 US. E21B43/00. Carbon dioxide stimulated oil recovery process : № 772.108 : заявл. 03.09.1985 : опубл. 21.10.1986 / Jack H. Park, Kenneth R. Priem. – URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/b0/5b/b4/823a5c24cb6b81/US4617993.pdf. – Текст : электронный.

9. Нуриахметов, Р. Первый опыт использования углекислотных ГРП в России на месторождениях Волго-Уральского региона / Р. Нуриахметов. – Текст : электронный // Техническая конференция SPE «ГРП в России : опыт и перспективы». – Москва, 2016. – URL: https://www.petroleumengineers.ru/sites/default/files/7._nuriakhmetov_rus.pdf.