Технологии
Методы увеличения нефтеотдачи – ключевой вызов зрелых месторождений Казахстана. Итоги Технического семинара SPE секции Алматы
Вклад нефтегазодобычи в экономику Казахстана остаётся большим – по итогам 2022 года доля сектора в общем экспорте товаров превышает 50%, в чистом притоке инвестиций – почти 40%. Развитие нефтегазовой индустрии по-прежнему определяет перспективы стратегического развития экономики страны.
Добыча нефти за 2023 год составила 90 млн тонн, из них доля трех гигантов по контрактам СРП и концессии (Кашаган, Карачаганак, Тенгиз) составила 60 млн тонн, или две трети, а оставшиеся 30 млн тонн относятся к прочим месторождениям на суше, многие из которых в настоящее время находятся на поздней стадии разработки, так называемые «зрелые» месторождения. Данная стадия характеризуется высокой обводненностью, а остаточные запасы нефти относятся к категории трудноизвлекаемых.
Высокая обводненность и излишние объемы воды влекут за собой значительные расходы на подъем добытого сырья, его обработку, транспортировку и обратную закачку в пласт, а также являются значимой причиной возникновения углеродного следа в экосистеме. При этом объемы попутно добываемой воды на таких месторождениях постоянно растут. Без масштабных системных действий ситуация непрерывно ухудшается, а эффективность производственных и экономических показателей ежегодно снижается.
На «зрелых» месторождениях коэффициент извлечения нефти (КИН) не превышает 30-35%, когда в развитых странах мира он достиг 40-60%. По прогнозам экспертов ENERGY ANALYTICS, 30 млн тонн ежегодной добычи «зрелых» месторождений уменьшатся до 10,5 млн тонн к 2050 году. А это повлечет огромные социально-экономические последствия, такие как снижение поступлений в бюджет, сужение налогооблагаемой базы в нефтедобыче, сокращение сотрудников, рост безработицы, ухудшение благосостояния регионов и увеличение социальной напряженности.
Нефтегазовая индустрия Казахстана сосредоточена в пяти основных областях: Атырауская, Мангистауская, Актюбинская, Западно-Казахстанская и Кызылординская. Например, только по Кызылординской области за последние 10 лет объемы добычи снизились почти в 3 раза, или на 65%.
В условиях современных вызовов задача повышения нефтеотдачи пластов приобретает особую значимость. С целью консолидации усилий и выработки практических решений секцией Алматы Международного общества инженеров-нефтяников (SPE) совместно с ТОО «КМГ Инжиниринг» 7-8 октября был организован технический семинар по методам увеличения нефтеотдачи (Enhanced Oil Recovery – EOR).
Он объединил более 140 делегатов из 50 компаний, представителей профильных министерств (Министерство энергетики, Министерство науки и высшего образования), группы компаний «КазМунайГаз», операторов нефтяных месторождений Каспийского региона (РК, РФ, Узбекистан, Азербайджан и др.), научно-исследовательских институтов, университетов, производителей оборудования и химических реагентов, а также владельцев лицензированных технологий и ведущих мировых экспертов в области МУН.
Главной целью семинара стало определение эффективных подходов к повышению нефтеотдачи зрелых месторождений. В ходе экспертных дискуссий и брейкаут-сессий были сформулированы ключевые рекомендации, направленные на устойчивое развитие нефтегазовой отрасли и повышение эффективности использования ресурсного потенциала Казахстана.
Доктор Рахим Утеев, председатель программного комитета семинар МУН, генеральный директор ТОО «КМГ Инжиниринг», открывая мероприятие, подчеркнул, что нефтегазовый сектор остаётся одной из наиболее динамично развивающихся отраслей Казахстана, открытой для внедрения инноваций и расширения научно-технического сотрудничества. По его словам, проведение подобных семинаров способствует укреплению взаимодействия между специалистами, исследовательскими организациями и производственными компаниями, создавая благоприятную среду для обмена опытом и совместного поиска эффективных решений.
С приветственной речью выступил вице-министр энергетики Кудайберген Арымбек. Он отметил стратегическую значимость технологий повышения нефтеотдачи (МУН, EOR) для обеспечения долгосрочной энергетической безопасности и экономической стабильности страны. «Нефтегазовый сектор остаётся одним из ключевых столпов национальной экономики. При этом прогнозируется ежегодный рост внутреннего спроса на топливо на уровне 1,5-2%. Несмотря на масштабную модернизацию нефтеперерабатывающих заводов, которая позволяет покрывать до 95% внутреннего потребления, многие зрелые месторождения сегодня сталкиваются с падением добычи и высокой обводнённостью – до 70-90%. В этих условиях применение передовых технологий МУН становится объективной необходимостью.
Химические методы МУН, в частности, проекты по полимерному заводнению на месторождениях Каламкас, Восточный Молдабек и Узень продемонстрировали очевидные технические и экономические преимущества. Эти технологии, играют ключевую роль в поддержании уровня добычи и достижении стратегической цели – превышения отметки в 100 миллионов тонн нефти в год», – подчеркнул он.
Вице-министр подтвердил, что министерство будет и далее оказывать поддержку расширению промышленного применения МУН через совершенствование нормативной базы и развитие сотрудничества с исследовательскими центрами, нефтяными компаниями и отраслевыми партнёрами.
Мурат Курбанбаев, независимый директор АО «Озенмунайгаз», считает, что «технологии МУН жизненно необходимы для продления продуктивного цикла зрелых месторождений, таких как Узень, повышения эффективности и устойчивости отрасли через внедрение инноваций. Открытый диалог между инженерами и учёными является ключом к превращению новых идей в реальные производственные решения для нефтегазового сектора страны».
Анатолы Тегісбаев, генеральный директор РОО «ВНГК»: «Будущее нашей индустрии зависит не только от технологий, но и от сохранения профессиональной преемственности и наставничества. Республиканское общественное объединение ветеранов нефтегазового комплекса Казахстана стремится передавать накопленный опыт, поддерживать инновации и обеспечивать, чтобы каждое новое поколение инженеров опиралось на фундамент, заложенный их предшественниками. Сегодняшний семинар является примером такого единства – опыт направляет прогресс».
Толеген Орашев, генеральный директор, ЦНТИ «SAMGAU», в частности, сказал: «Научно-технический прогресс – это фундамент будущей энергетической независимости Казахстана. В Центре научно-технологических инициатив «SAMGAU» мы выступаем в качестве единого оператора инноваций для всех портфельных компаний Фонда «Самрук-Казына», трансформируя научные исследования в промышленные результаты.
На сегодняшний день профинансировано более 40 прикладных проектов на сумму свыше 10 млрд тенге, ожидаемый экономический эффект от которых превысит 200 млрд тенге в ближайшие пять лет. Доля участия университетов и отраслевых институтов в этих проектах выросла с 11% до 29%, что свидетельствует об усилении интеграции академической науки с промышленностью».
В рамках Технического семинара Секции SPE Алматы по методам увеличения нефтеотдачи (МУН/EOR) ведущие эксперты представили передовые исследования и практический промысловый опыт, посвященные ключевым глобальным и региональным вызовам в области полимерного и химического заводнения. Их выводы сформировали неотъемлемую часть итогов семинара и технических дискуссий.
Randall Seright, доктор PhD (New MexicoTech, США), «Следует ли отказаться от критерия соотношения подвижностей при проектировании полимерного заводнения?».
R. Seright разобрал, почему полимерное заводнение тяжёлых нефтей работает даже при низкой вязкости закачиваемых реагентов. На примере Канады и Китая продемонстрировано, что успех определяется не только отношением вязкостей, но и межпластовым перетоком в уже сформировавшихся каналах прорыва воды. Таким образом, дизайн полимерного заводнения балансирует между собой вязкость реагентов, стоимость и стратегию закачки, с учётом индивидуальных характеристик пласта.
Jeff Southwick, доктор PhD (JSouth Energy, США),
«Химическое заводнение в Омане – извлечённые уроки».
На примере сотрудничества Shell-PDO (Petrloeum Development Oman) J. Southwick показал более чем 15-летний опыт успешного полимерного заводнения на месторождении Мармул: 7-10 % прироста к КИН относительно закачаки воды, без операционных проблем. Также он представил результаты ASP (щелочь-ПАВ-полимер) заводнения: ещё 10% прироста к добыче над полимерным заводнением. Ключевые параметры масштабирования – качество химии, логистика и экономическая выгода.
Марат Сагындиков, доктор PhD (Центр для увеличения нефтеотдачи, Казахстан), «Возврат к закачке воды после полимерного заводнения: глобальный взгляд на эффективность проектов».
М. Сагындиков сделал обзор результатов закачки воды после полимерного заводнения на примерах из Казахстана, Китая, Индии, Омана и Канады. Возврат к закачке воды часто вызывает быстрое падение дебитов, что создает необходимость продолжать полимерное заводнение до экономического предела, опираясь на улучшенное моделирование и калибровку лабораторных данных с промысловыми условиями для устойчивой добычи.
Antoine Thomas (независимый консультант, Франция), «Переосмысление рисков: почему технологии МУН по прежнему отстают – и почему так быть не должно».
A. Thomas исследовал организационные барьеры, препятствующие внедрению МУН, несмотря на экономическую выгоду реализации. Он призвал интегрировать полимерное заводнение в план разработки на ранней стадии (вместо устаревшего принципа «третичной добычи»), как часть подхода ко всему жизненному циклу месторождения, что приведет к росту энергоэффективности, показателей КИН и уменьшению углеродного следа.
Алмас Айткулов, доктор PhD (Hilcorp Alaska, США), «Полимерное заводнение на месторождении Милн‐Пойнт и планы дальнейшего расширения».
А. Айткулов поделился результатами полномасштабного полимерного заводнения на Аляске. Начиная с двух пилотов с 6 000 баррелей раствора закачки в сутки, проект расширился до 9 полимерных установок с закачкой 60 000 баррелей раствора в сутки. В рамках проекта удалось достичь до 34% нефтеотдачи на месторождениях с тяжелой нефтью и подтвердить коммерчески выгодное решение полимерного заводнения как на ранней стадии добычи, так и для зрелых активов.
В рамках двухдневной программы было проведено несколько технических (breakout) сессий – интерактивных групповых дискуссий, направленных на анализ реальных проблем добычи и разработку практических решений, соответствующих геологическим и эксплуатационным условиям Казахстана.
Обсуждались следующие темы:
- Повышение эффективности технологий выравнивания профиля приемистости на зрелых месторождениях Западного Казахстана;
- Полимерное заводнение на гигантском зрелом месторождении Западного Казахстана;
- Прорыв полимера: выявление, предотвращение и вызовы для промысловых объектов;
- Лабораторная оценка полимеров для МУН – что и как нужно измерять? Прорыв полимера и управление производственными объектами;
- Скрининг МУН для месторождения Башинколь;
- Налоговые и неналоговые льготы в МУН: международный опыт и применимые уроки для зрелых и трудноизвлекаемых месторождений Казахстана.
По итогам каждой технической сессии были подготовлены подробные протоколы заседаний и рекомендации, отражающие совместные предложения представителей промышленности и академии.
Ключевые рекомендации и практические решения
Основная цель семинара – выработка эффективных решений для повышения нефтеотдачи зрелых месторождений. Дискуссии экспертов и секционные заседания позволили сформулировать ряд ключевых рекомендаций для устойчивого развития нефтегазовой отрасли Казахстана
1. Смена параметра эффективности и планирования
- Переход от «третичной» парадигмы: необходимо рассматривать полимерное заводнение не как «третичный» (заключительный) метод, а как стратегический элемент разработки месторождения на более ранних этапах (lifecycle approach). Это позволит максимизировать КИН, повысить энергоэффективность и улучшить показатели по выбросам.
- Ориентация на экономический предел: внедрение МУН должно быть устойчивым. Практика показывает, что преждевременный переход обратно на закачку воды после полимера часто приводит к резкому снижению дебита нефти. Необходимо продолжать закачку полимера до достижения экономического предела эксплуатации.
- Индивидуальныйдизайн полимера: при проектировании полимерного заводнения следует учитывать не только соотношение подвижности, но и эффекты перетока (crossflow) и каналообразования (flow-channeling), адаптируя дизайн под специфическую динамику конкретного месторождения.
2. Масштабирование и технологическая адаптация
- Фокус на химических МУН (хМУН): подтверждена техническая и экономическая эффективность химических МУН, в частности, полимерного заводнения, как в мировых (Оман, Канада), так и в отечественных проектах (Каламкас, Восточный Молдабек, Узень). Эти технологии имеют решающее значение для достижения национальной цели в более чем 100 млн тонн нефти в год.
- Работа с Западным Казахстаном: признана необходимость улучшения контроля притока и профиля приемистости на старых месторождениях Западного Казахстана.
3. Регуляторные и институциональные меры
- Государственная поддержка: вице-министр энергетики подтвердил поддержку министерства в вопросе более широкого промышленного внедрения МУН через благоприятное регулирование и кооперацию с научным сообществом.
- Экономические стимулы: подчеркнута критическая важность разработки и внедрения налоговых и неналоговых льгот для МУН-проектов в Казахстане.
- Интеграция науки и промышленности: отмечен рост доли университетов и институтов в прикладных проектах (с 11% до 29%), что соответствует цели семинара – наладить мосты между научным потенциалом и практическим применением МУН.
Технический семинар Секции SPE Алматы наглядно продемонстрировал готовность нефтегазовой индустрии Казахстана к инновациям и открытому техническому диалогу. Сформулированные решения служат основой для перехода к новому этапу освоения зрелых активов. Имплементация данных рекомендаций, особенно в части экономического стимулирования недропользователей и раннего внедрения МУН, имеет стратегическое значение для обеспечения долгосрочной энергетической безопасности и экономического процветания страны.
Результаты и итоги семинара, включая все протокола сессий и заключение, доступны на официальном сайте мероприятия.: https://www.spe-eor-ws.com/