Регистрация / Вход
Прислать материал

Обоснование эффективности применения инновационных шахтно-скважинные технологии освоения и эксплуатации запасов тяжелой высоковязкой (битумной) и сланцевой нефти, а также других ресурсов трудноизвлекаемого углеводородного сырья

Сведения об участнике
ФИО
Воронцов Никита Валерьевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Поиск, разведка, разработка месторождений и добычи полезных ископаемых и их добыча
Тема
Обоснование эффективности применения инновационных шахтно-скважинные технологии освоения и эксплуатации запасов тяжелой высоковязкой (битумной) и сланцевой нефти, а также других ресурсов трудноизвлекаемого углеводородного сырья
Резюме
Традиционные технологии освоения трудноизвлекаемых запасов нефти имеют низкий коэффициент нефтеотдачи и сопровождаются лишенными экономической целесообразности масштабами бурения. В работе рассмотрены основные принципы построения инновационной шахтно-скважинной технологии для обеспечения рентабельной и экологически безопасной добычи углеводородных ресурсов в России. Просчитан технологический эффект от разработки, достигаемый за счет возможностей особой геометрии отработки нефтяных залежей, открывающихся за счет вскрытия пластов посредством шахтных стволов и выработок. Приведено сравнительное экономическое обоснование эффективности капиталовложений.
Ключевые слова
шахтно-скважинная технология, трудноизвлекаемые запасы, высоковязкая нефть, освоение месторождений, повышение нефтеотдачи, гравитационные режим
Цели и задачи
Цель данной работы, определяющая ее инновационную значимость и научную новизну, заключается в разработке комплексной технологии шахтно-скважинной добычи с применением специализированных технических решений, систем и подходов, используемых в современной нефтегазовой промышленности для обеспечения условий стабильного функционирования, развития и повышения экономической эффективности (энергоэффективности и ресурсосбережения), а также экологической безопасности освоения и эксплуатации трудноизвлекаемых углеводородсодержащих залежей.

Главной задачей является создание единого энергокомплекса для «открытой» нефтедобычи, а также обоснование рациональности и экономической эффективности его реализации. Ожидаемые научно-технические, экономические и социальные результаты от реализации метода заключаются в возможностях снижения общего объема бурения добывающих скважин до приемлемого (по соображениям рациональности) уровня капитальных вложений за счет прогнозируемого кратного повышения значений коэффициента извлечения нефти, общего удешевления применяемых скважин ввиду упрощения строения применяемых конструкции, а также за счет уменьшения глубины проходки из шахт по отношению бурения с поверхности.

К положительным эффектам можно отнести и увеличение длительности жизненного цикла (срока службы и возможного эффективного использования) создаваемых основных активов, а также технологическое решение в области использования низкокалорийного попутного нефтяного газа для выработки электрической и тепловой энергии. Важной особенностью проекта является и тот факт, что благодаря предложенным технологиям в районах добычи минимизируется негативное влияние на экологию и биоресурсы региона как за счет выноса технических водных хранилищ «бассейнов» с рабочей средой в подземные коренные штреки, на уровень ниже расположения водоносного горизонта, так и за счет того, что шахтные технологии освоения не требуют массивного землеотвода для развертывания обширной скважинной сетки.
Введение

Предлагаемые автором шахтно-скважинные технологии освоения и эксплуатации запасов нефти интегрируют в себе опыт горношахтного освоения месторождений твердых полезных ископаемых, а также традиционные скважинные технологии добычи нефти. Вскрытие и подготовка нефтегазосодержащих пластов и залежей к отработке осуществляется шахтными стволами и выработками по специально разработанной типовой технологической схеме подземного энерготехнологического комплекса, а добыча нефти ведется скважинными технологиями путем формирования высокоэффективных дренирующих систем продуктивных пластов с применением различных технологий теплового и механического воздействия.

Методы и материалы

Теоретической базой исследования послужили результаты авторской интеллектуальной деятельности (являюсь автором в составе научного коллектива):

Патент № 2574652 «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА НИЗКОПРОНИЦАЕМЫХ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ» // URL: http://www.findpatent.ru/patent/257/2574652.html                                                                                  

Патент № 2574434 «СПОСОБ ШАХТНО-СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» // URL: http://www.findpatent.ru/patent/257/2574434.html            

Патент № 2579061 «СПОСОБ ШАХТНО-СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМОЙ (БИТУМНОЙ) НЕФТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» // URL: http://www.findpatent.ru/patent/257/2574434.html                       

Для проведения же оценки экономической эффективности использования технологий шахтно-скважинной добычи в виду отсутствия необходимых данных по геолого-геофизическим, гидродинамическим и прочим специализированным исследованиям, представляющих информацию по геометрическим (морфологическим) характеристикам рассматриваемого объекта для освоения, были использованы общие данные по разработке одного из месторождений тяжелой нефти Сахалина (Катангли).

В ходе анализа была использована типовая методика расчета проектов строительства горнодобывающих объектов и освоения нефтяных месторождений, а анализ включенных в расчеты показателей произведен в соответствии с обобщенными сведениями по текущим или ранее реализованным проектам и исследованиям.

 

Описание и обсуждение результатов

Расчетный удельный дебит при проектировании модели разработки данного месторождения с учетом всех критических допущений будет равен 70-75% от ожидаемого проектного, т.е. составит около 15, 27 т/сут.

Максимальный же дебит для действующих на месторождении скважин при традиционной разработке на данном продуктивном пласте составил 1,66 т/сут. Из текущего расчета видно, что с применением данной технологической схемы при шахтно-скважинном методе добычи дебит скважин увеличивается в 9 раз. Даже с учетом  введения в 2010 г. современнейших энерго-мощностей для ПТО и проведения дорогостоящего горизонтального бурения значение дебита не стало выше уровня в 10-12 т/сут., что также на 30% менее эффективно предлагаемого решения, имеющего ко всему прочему значительный задел по увеличению целого ряда показателей.

Исходя из первичных результатов моделирования (горизонт проекта принят за 40 лет) можно сделать вывод об эффективности предложенной схемы. На 38-й год разработки КИН по месторождению составил 0,72 дол. ед. (в общем плановый показатель прогнозируется порядка 0,8), при этом скважинный фонд представлен 40 добычными и 6 нагнетательными скважинами (среднегодовая заводненность продукции составляет 66%). 

Традиционными же технологиями за 50 лет разработки не удалось достигнуть показателя нефтеотдачи выше 0,470-0,625, а действующий скважинный фонд на 2003 г. был представлен 373 добычными и 80 нагнетательными скважинами (обводненность составила порядка 80%).

Также, рассчитав инвестиционные показатели проекта, можно смело говорить и о его рентабельности для реализации в данных условиях:

Показатель

Значение

Ставка дисконтирования, %

16

Период окупаемости (PP), лет

Дисконтированный период окупаемости (DPP), лет

6,1

8,7

Внутренняя ставка доходности на собственный капитал (IRR), %

28%

Чистая текущая стоимость (NPV), млн. руб.

4461

В  ходе расчетов было установлено, что дисконтированный доход превышает дисконтированные затраты, ЧДД > 0 и равен 4461 миллионов рублей, следовательно условия проекта можно считать целесообразными, а вложение капитала выгодным.                                            

Проект направлен на добычу трудноизвлекаемых запасов нефти. Срок окупаемости проектов подобной направленности в среднем принят 15 годам, дисконтированный срок окупаемости предлагаемого нами проекта равен 8,7 годам, что является более позитивным показателем, чем средний по инновационным проектам в отрасли. 

Внутренняя норма доходности проекта показывает, что максимально допустимый относительный уровень расходов, который может быть ассоциирован с инвестиционным проектом, равен 28%, (принятая ставка дисконтирования равна 16%), что также говорит об инвестиционной привлекательности и экономической эффективности проекта. 

Используемые источники
1. Афанасьев В.Я., Ильюша А.В., Линник Ю.Н., Линник В.Ю., Шерсткин В.В. Инновационные шахтно-скважинные технологии освоения и эксплуатации запасов сланцевой нефти Западной Сибири и Поволжья //Время колтюбинга, 2015, Т.З. №3 (053).
2. Ахмеджанов Т. К., Нуранбаева Б. М., Логвинеко А. В., Гусенов И. Ш. Оценка эффективности использования инновационного способа разработки нефтяных месторождений на суше и шельфе с использованием гравитационного режима // Успехи современного естествознания, 2014, №12-2.
3. Бейсебаев А.М., Туякбаев Н.Т., Федоров Б.В. Бурение скважин и горно-разведочные работы. – М.: Недра, 1990. – 303 с.
4. Березина А.А. Экономические и управленческие критерии для отбора проектов для внедрения технология на интеллектуальное месторождение // Интернет-журнал «Науковедение», 2015, том 7 №1.

Information about the project
Surname Name
Vorontsov Nikita Valerievich
Project title
Technical and Economic Substantiation of Innovative Silo-Borehole Technology Development and Exploitation of Hard to Recover Oil Reserves
Summary of the project
Traditional technologies of development of hard to recover oil reserves have low coefficient of oil recovery and are followed by the drilling scales deprived of economic feasibility. The basic principles of creation of innovative mine-well technologies for ensuring profitable and ecologically safe production of hydrocarbonic resources in Russia are considered in work. The technological effect of development reached at the expense of opportunities of special geometry of working off of the oil layers opening due to opening by means of mine trunks and developments is counted. The comparative economic case of efficiency of capital investments is given to construction.
Keywords
mine - well technologies, hard to recover oil reserves, high-viscosity oil, field development, enhanced oil recovery, gravity mod