Особенности построения гидродинамических моделей залежей легкой нефти для оценки обработок скважин углекислым газом по технологии Huff and Puff

UDK: 622.276.6

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-6-50-55

Ключевые слова: закачка углекислого газа (CO2), технология Huff and Puff, факторный анализ, дополнительная добыча нефти, методы увеличения нефтеотдачи (МУН), композиционная гидродинамическая модель (ГДМ), интенсификация притока, гидрофобизация коллектора, время пропитки

Авт.: Д.Г. Афонин, к.т.н. (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»; Тюменский индустриальный университет); И.В. Выдыш (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»); Р.М. Галикеев, к.т.н. (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»); С.В. Костюченко, д.т.н. (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»); А.А. Ручкин, к.т.н. (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»); Н.А. Черемисин, к.т.н. (ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ОГ ПАО «НК «Роснефть»); Г.А. Щутский (ООО «РН-Юганскнефтегаз», ОГ ПАО «НК «Роснефть»)

Закачка углекислого газа (СО2) в нефтяные пласты – известный способ интенсификации притока нефти и повышения нефтеотдачи. В частности, широкое распространение получила технология Huff and Puff, представляющая собой закачку СО2 в добывающие скважины. Анализ мирового опыта внедрения данной технологии, а также результатов многочисленных лабораторных исследований керна и флюидов показал, что методика может быть эффективна для пластов с высокой или низкой проницаемостью, насыщенных как тяжелыми высоковязкими, так и легкими маловязкими нефтями. Ожидаемая технологическая эффективность закачек СО2 в скважины и вклад основных факторов в дополнительную добычу нефти могут быть рассчитаны на гидродинамических моделях (ГДМ). Однако непосредственное воспроизведение части важных физических эффектов в цифровых ГДМ невозможно, необходимые оценки вклада таких факторов могут быть получены из анализа результатов промыслового опыта. В данной статье описаны принципы подготовки цифровых моделей для расчетов технологической эффективности закачки СО2 по технологии Huff and Puff, в том числе особенности задания свойств расчетной сетки модели, физико-химических и фильтрационных свойств флюидов, способы оценки вклада факторов в увеличение продуктивности скважин за счет очистки и гидрофобизации призабойной зоны пласта. В качестве примера приведены результаты моделирования процессов закачки СО2 в скважины одного из нефтяных месторождений Западной Сибири с низкопроницаемым коллектором и маловязкой нефтью.

Список литературы

1. Monger T.G., Coma J.M. A Laboratory and Field Evaluation of the CO2 Huff ‘n’ Puff Process for Light-Oil Recovery // SPE-15501-PA. – 1988. – https://doi.org/10.2118/15501-PA

2. Mohammed-Singh L., Singhal A. K., Sim S. Screening Criteria for Carbon Dioxide Huff ‘n’ Puff Operations // SPE-100044-MS. – 2006. – http://doi.org/10.2523/100044-MS

3. A critical review of the CO2 huff ‘n’ puff process for enhanced heavy oil recovery/ Xiang Zhou, Qingwang Yuan, Xiaolong Peng [et al.] // Fuel. – 2018. – V. 215. –

P. 813–824, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.11.092

4. Experiments on Three-Phase Relative Permeability in CO2 Flooding for Low Permeability Reservoirs / Wang Rui, Lv Chengyuan, Zhao Shuxia, Lun Zengmin [et al.] // SPE-174590-MS. – 2015. – https://doi.org/10.2118/174590-MS

5. Thomas G.A., Monger-McClure T.G. Feasibility of Cyclic CO2 Injection for Light-Oil Recovery // SPE-20208-PA. – 1991. – https://doi.org/10.2118/20208-PA

6. Реализация технологии закачки СО2 Huff & Puff как метода интенсификации добычи высоковязкой нефти / В.И. Дарищев, С.А. Харланов, Ю.И. Бабинец [и др] // Бурение и нефть. – 2023. – № 3. – С. 18–23. – EDN: JYFUGP

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

нефти / Д.Г. Афонин, С.К. Грачева, А.А. Ручкин [и др] // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2024. – № 4. – С. 119–135. – https://doi.org/10.31660/0445-0108-2024-4-119-135. – EDN: KGJYBQ

8. Лабораторное сопровождение проектов по закачке СО2 в низкопроницаемый коллектор / О.А. Морозюк, С.А. Заночуев, А.В. Поляков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2024. – № 10. – С. 103–109. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-10-103-109. – EDN: EPDOLX

9. Coats K.H. An Equation of State Compositional Model // SPE-8284-PA. – 1980. – https://doi.org/10.2118/8284-PA

10. Ткачева В.Э., Маркин А.Н. Локальная СО2-коррозия нефтепромыслового оборудования. – Уфа: РН-БашНИПИнефть, 2022. – 296 с.

11. Злобин А.А., Юшков И.Р. О механизме гидрофобизации поверхности пород-коллекторов нефти и газа // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. – 2014. – Вып. 3 (24). – С. 68–79. – EDN: SZCJJV

12. Asphaltene Deposition during CO2 Injection and Pressure Depletion: A Visual Study / Peyman Zanganeh, Shahab Ayatollahi, Abdolmohammad Alamdari [et al.] // Energy & Fuels. – 2012. – V. 26. – P. 1412–1419. – https://doi.org/10.1021/ef2012744