Иная эпоха добычи
За последние десятилетия нефтяная отрасль привыкла измерять прогресс в процентах и тоннах. Мы научились бурить глубже, строить сложнее, закачивать больше. Однако сегодня становится все очевиднее: дальнейшее развитие добычи упирается не столько в технику, сколько в саму природу запасов.
Эпоха «простой» нефти подходит к концу. Все, что извлекалось без существенных технологических усилий, либо уже добыто, либо находится на финальной стадии разработки. На смену приходит другая нефть – залегающая в сложных, неоднородных пластах, в условиях, где привычные методы перестают работать. Эти запасы сегодня объединяют понятием трудноизвлекаемых (ТрИЗ), именно они в ближайшем будущем определят траекторию развития отрасли.
По оценкам менеджмента «Газпром нефти», уже сейчас более 60% национальных запасов относятся к категории ТрИЗ, а через два десятка лет эта доля вырастет до 75%. Это означает, что отрасль больше не сможет опираться на решения, созданные для иной геологии и другой эпохи добычи.
Трудноизвлекаемые
Одна из ключевых сложностей работы с ТрИЗ заключается в том, что мы имеем дело с принципиально неоднородной средой. Существует распространенное заблуждение, что нефть везде одинаковая и отличается лишь условиями залегания. В реальности это не так. Нефть различается не только от региона к региону – она разная в каждом пласте и на каждой глубине. На отметках три–четыре километра это уже не просто жидкость, а сложная система, поведение которой определяется температурой, давлением, минералогией породы, составом пластовой воды и десятками других факторов. Иногда нефть может существенно отличаться даже в пределах одного месторождения, в соседних горизонтах.
Именно поэтому универсальных решений в добыче не существует. Подходы, которые десятилетиями работали на относительно простых и однородных коллекторах, сегодня все чаще перестают давать результат.
Классическая модель добычи строится на заводнении – закачке воды для поддержания пластового давления. Логика кажется очевидной: вода вытесняет нефть и направляет ее к добывающим скважинам. Однако реальный пласт состоит из «быстрых» каналов, плотных пропластков, застойных зон, экранированных линз. Вода, как и любой поток, идет по пути наименьшего сопротивления. В результате она быстро прорывается в скважины, тогда как значительная часть нефти остается запертой в труднодоступных участках – нередко речь идет более чем о половине исходных запасов. При этом, по нашим оценкам, около трети неизвлекаемых запасов приходится на капиллярно-удержанную и пленочную нефть – ту, что буквально «прилипает» к породе в микроскопических порах. Еще около 21% сосредоточено в застойных зонах пластов с низкой гидродинамической активностью. До 27% нефти остается в слабопроницаемых пропластках и зонах, не охваченных фронтом вытеснения при заводнении, остальное формируется в изолированных линзах и у непроницаемых экранов, которые вообще не вскрываются скважинами.
Ситуацию дополнительно усложняет фундаментальное физическое свойство углеводородных систем: вода и нефть не смешиваются. Они мгновенно разделяются, формируя четкую границу. В результате вода может просто обтекать нефть, не вовлекая ее в поток, особенно в мелких порах и капиллярах. Можно закачивать больше воды, повышать давление, усложнять схемы заводнения, но это не решает проблему на уровне самой физики процесса. Именно здесь становится очевидно, что дальнейшее развитие добычи невозможно без изменения логики воздействия на пласт. Химия в этом смысле становится языком, на котором можно разговаривать с недрами.
Химия – язык общения с недрами
Именно здесь становится очевидно, что дальнейшее развитие добычи невозможно без изменения логики воздействия на пласт. И вот тут химия становится тем самым универсальным языком, на котором можно разговаривать с недрами.
Мы в «НефтеХимСинтезе» начали осваивать этот язык более десяти лет назад и продолжаем его развивать до сих пор. Из этого понимания и родилась технология ChemField-Oil. Мы изначально ставили перед собой задачу не «выжать» из пласта больше нефти силой, а изменить поведение системы «вода – нефть – порода».
Работает это следующим образом. При введении специальной композиции в закачиваемую воду системы поддержания пластового давления меняются ее свойства. На глубине снижается поверхностное натяжение на границе «нефть – вода», повышается подвижность нефти, освобождаются капилляры, в которых углеводороды удерживались тонкими пленками. Вода перестает быть пассивным агентом и начинает работать иначе – не просто находя путь наименьшего сопротивления, а вовлекая в процесс вытеснения ранее недоступные зоны.
Для нефтедобытчика это означает принципиальное изменение картины: пласт перестает быть в буквальном смысле terra incognita. В работу вовлекаются те участки, которые раньше оставались вне зоны действия заводнения.
Наши опытные испытания показывают, что в зависимости от конкретного объекта ChemField-Oil позволяет повысить нефтеотдачу на 8-17% к базовому уровню и ускорить темпы разработки месторождений в среднем в полтора раза. Причем достигается это за счет малых рабочих концентраций – не более 0,1% в составе вод поддержания пластового давления.
Для недропользователей, привыкших считать экономику своих проектов, снижать издержки и работать с маржинальностью, эти цифры имеют принципиальное значение. Но для страны куда важнее другое – возможность вовлечь в разработку все те 60% трудноизвлекаемых запасов, а значит сохранить лидирующие позиции на мировом нефтяном рынке.
Ну а для всей отрасли это важный сигнал: модель нефтедобычи меняется, и выигрывать в ней будут те, кто научится работать со сложной геологией на языке химии.
Иного не дано. Поскольку простых запасов больше нет. Остались сложные.