Мировое производство нефти постоянно увеличивается, что обусловлено развитием научно-технического прогресса основанного на и использовании углеводородного сырья как в качестве топлива так и исходного компонента для многих отраслей промышленности, за последние 20 лет средний прирост составил 1,45% в год. За этот период были годы, когда добыча падала, но общий тренд направлен на увеличение добычи (с 2947 млн. т в 1987 году до 3906 млн. т в 2007). Несмотря на мировой финансово-экономический кризис, который приведет к уменьшению потребления углеводородного сырья в отдельных странах, растущий общемировой спрос на энергоресурсы не приведет к снижению добычи в краткосрочной перспективе.

В мировой практике существует корреляция между ценами на нефть и числом проектов по МУН: снижение цен на нефть приводит к сокращению числа проектов, и наоборот. В это время усилия научных кадров концентри­руются на выполнении поисковых, теоретических и лабораторных исследо­ваний, изучении разрабатываемых и вводимых в эксплуатацию месторож­дений с точки зрения наиболее оптимальных технологий для каждого из их. В период высоких цен на нефть возрастают число проектов МУН и объем научных исследований.

В мировой практике в последние годы принято выделять 3 основные группы МУН: терми­ческие, газовые и химические [11].

Распределение общего количества действующих проектов и их успешность, представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Успешность проектов по основным МУН за рубежом

Как идно из таблицы 2.1 около 52% проектов - термические, успешность которых составляет 81,1%. В группе термических основная доля (85,57) приходилась на закач­ку пара с успешностью 83,1 %.

Вторая большая группа МУН - это газовые (около 34%), успешность которых составляет 82,3%. В составе газовых методов 50% приходилось на закачку углеводородных с наиболее высокой эффективностью 89% и около 43% на закачку СО₂ с эффективностью 80%.

Наименьшая доля - чуть более 14% - от общего числа проектов МУН приходится на химические способы, в числе которых около 83%> занимает полимерное заводнение. Общая эффективность химических методов состав­ляет около 71%, в том числе полимерного заводнения 73,2%.

В общем массиве данных упоминаются один успешный проект по при­менению поверхностно-активных веществ и единицы проектов по микроби­ологическому воздействию.

Суммарная добыча нефти за счет МУН продолжает расти, главным образом за счет газовых методов. Поскольку в общей добыче доля за счет химических МУН весьма небольшая, ее резкое уменьшение не мог­ло повлиять на общую картину. Рост общей добычи за счет МУН при сокра­щении числа проектов объясняется увеличением масштабов внедрения до­казавших свою эффективность МУН: газовых и термических.

На основании приведенных данных можно утверждать, что в мире опреде­лены приоритетные МУН: это закачка пара, углеводородных газов и СО₂,. Из химических методов наибольшая доля приходится на полимерное заводнение.

В настоящее время наблюдается тенденция снижения цен на нефть на мировом рынке до 110-130 долл./т. Ситуация на мировом рынке отразилась не только (и не столько) на текущем состоянии дел в области внедрения МУН, но и - что более важно - на стратегии развития этих методов. Если раньше приоритет­ными считались процессы, доказавшие свою технологическую эффектив­ность, то в условиях низких цен на нефть основные усилия ученых и про­мышленников были переориентированы на снижение удельных затрат. Не случайно на всех последних мировых нефтяных конгрессах и международ­ных нефтяных симпозиумах состояние развития новых методов и их перс­пективы рассматриваются, прежде всего, в контексте с уменьшением затрат и повышением их экономической эффективности. По мнению экспертов, минимальной, благоприятной ценой на нефть для начала внедрения этих про­цессов считается 20-23 долл./барр. (140-160 долл./т) [11].

Компании по-разному искали пути выхода из кризиса, охватившего прак­тически все сферы мирового нефтегазового бизнеса и приведшего к суще­ственному сокращению активности в области внедрения МУН. Решения, принятые в те годы, оказались своевременными и радикальными. Они по­зволили не затормозить процесс изучения МУН и, главное, вселили в пред­ставителей компаний и научных кругов оптимизм.

Прежде всего была проведена переоценка приоритетных технологий. Дорогостоящие процессы, требующие огромных вложений на приобрете­ние химреагентов, а также процессы, длительные во времени и дающие не­значительный эффект (мицеллярно-полимерное заводнение, щелочное и по­лимерное заводнение, внутрипластовое горение, закачка в пласт пара), были переориентированы на технологии воздействия не на весь пласт, а на огра­ниченную призабойную зону, дающие результат сравнительно быстро. Были закрыты многие мелкие проекты. В других случаях проекты, реализуемые разными компаниями на одном и том же месторождении, объединялись под руководством одного оператора, что давало возможность высвобождения Дорогостоящего оборудования и более эффективного его использования.

Приоритетность внедрения МУН объясняется особенностями геологичес­кого строения месторождений, свойствами нефтей и ранее применяемыми системами разработки. Преимущественное внедрение тепловых МУН в США и Канаде объясняется большим количеством неглубокозалегающих месторожденин тяжелой нефти, разбуренных ранее плотной сеткой скважин. Плотность сетки скважин на объектах теплового воздействия была ниже 10 га/скв., из которых около половины с сеткой менее 1-2 га/скв. Это предопределило широкое применение тепловых МУН, наиболее эффективных для этих усло­вий. Причем основная добыча получена за счет закачки пара и существен­ная доля - за счет пароциклическога воздействия на призабойную зону до­бывающих скважин. Весьма незначительна доля внутрипластового горения.

Тепловые МУН широкое применение нашли в Румынии на старых место­рождениях, которые были разбурены плотной (менее 4 га/скв.) сеткой сква­жин. Широкое применение тепловые методы для разработки залежей высо­ковязких нефтей нашли в Венесуэле, где перспективы их применения оцени­ваются весьма высоко, так как основные нефтяные запасы страны приходятся на тяжелые нефти.

Незначительные объемы внедрения химических МУН объясняются тради­ционным отставанием применения заводнения. Этот метод начал значительно шире применяться лишь с конца 60-х годов прошлого столетия, и по масшта­бам его применения США и другие зарубежные страны существенно отстают от России, где эти методы традиционно применялись массово и с самого на­чала разработки нефтяных месторождений, т.е. не как вторичный, а даже фак­тически как первичный метод эксплуатации. Небольшие объемы применения химических МУН также объясняются неотработанностью этих методов и до­роговизной химпродуктов. Химические методы повышения нефтеизвлечения продолжают применяться и проводятся в следующих направлениях:

-применение комплекса реагентов-растворов полимерных, щелочных и поверхностно-активных веществ с получением синэнергетических эффек­тов (прирост коэффициента нефтеизвлечения может быть выше в 2—3 раза, чем при применении каждого из реагентов в отдельности);

-использование химических реагентов для ограничения водопритоков путем образования гелей в удаленных от забоя нагнетательных скважинах в промытых высокопроницаемых объемах залежи за счет температуры и ми­нерализации пластовых вод.

Газовые методы нашли достаточно широкое применение в Канаде и США для разработки залежей в слабопропицаемых терригенных и карбонатных коллекторах. Из них внедрение закачки СО₂, оказалось эффективным про­цессом, но требующим не только специального оборудования, но, что имеет решающее значение, близости дешевых источников получения СО₂, так как транспортировка его на большие расстояния требуетспециальных трубопро­водов высокого качества для работы под высоким давлением. Соответству­ющие благоприятные условия оказались в США и на многих венгерских промыслах. В Канаде, поскольку таких условий не было, широкое примене­ние нашли методы смешивающегося вытеснения за счет закачки под высо­ким давлением углеводородных газов.

Учитывая трудности разработки и реализации эффективных МУН, их до­роговизну, позднюю стадию разработки крупных месторождений, на кото­рых преимущественно применялись и давали основную добычу третичные МУН, в конце прошлого столетия в США стали широко применяться методы заводнения и расширился процесс бурения уплотняющих скважин (инфилл дриллинг). Этот процесс принял массовый характер. С его помощью, во-первых, обеспечивалась стабилизация или снижение темпов падения добы­чи, во-вторых, происходило увеличение извлечения нефти из недр.

В развитии нефтяной промышленности СССР и России были достижения и всегда были серьезные проблемы. Но проблемы в советское и постсоветское время совсем разные. В советское время это были проблемы, связанные с высочайшими темпами роста нефтедобычи, когда СССР вышел па первое место в мире и обеспечил максимум добычи более 624 млн.т в год. Причем эта добыча была достигнута фондом скважин в 6 раз меньшим, чем в США, добыча нефти в которых в это время была в 1,56 раза ниже, чем в СССР [11].

В советское время большое внимание уделялось подготовке новых запа­сов нефти, что давало расширенное воспроизводство запасов. В постсовет­ское время государство устранилось от этого кардинального вопроса раз­вития нефтяной промышленности и, более того, создало все условия для того, чтобы не было не только расширенного, но даже простого воспроиз­водства запасов. Это выразилось в отмене обязательных плате­жей компаний на воспроизводство минерально-сырьевой базы (ВМСБ), ко­торые целенаправленно шли на программу их геологического изучения и воспроизводства, установлении платежей в бюджет за пользование участ­ками недр для поисково-разведочных работ, проводимых за счет собствен­ных средств недропользователей, отсутствии контроля госорганов за вы­полнением необходимого объема ГРР на лицензионных участках. Этому способствовала также неуверенность инвесторов, вкладывающих собствен­ные средства на поиски и разведку месторождений, в том, что выявленные ими месторождения будут переданы им в пользование для целей добычи нефти, а не будут выставлены на конкурс или аукцион. Закон говорил лишь о преимущественном праве недропользователя при лицензировании для це­лей добычи открытого им за счет собственных средств месторождения. От­сутствие научно обоснованной профаммы ВМСБ по нефтегазоносным бас­сейнам также не способствует повышению эффективности ГРР [28].

В результате нефтяные компании, не обеспечивая простого воспроизвод­ства запасов, по существу продолжают «проедать» подготовленные за со­ветский период запасы.

Единая «плоская» шкала налога на добычу полезных ископае­мых (НДПИ) независимая от горно-геологических условий и степени истощения (выработанности) месторождений способствует получению сверхприбылей НК, разрабатывающих «молодые» высокопродуктивные месторождения, и невозможность инвестирования для развития у компаний, разрабатывающих «старые» месторождения, находящиеся на поздней стадии разработки. Пер­вые получают Огромные, исчисляемые миллиардами долларов, дивиденды, а вторые находятся на грани «выживания». Особенно это характерно для мелких компаний, разрабатывающих маргинальные месторождения, в ус­ловиях отсутствия собственной переработки и инфраструктуры, притесне­ния со стороны крупных монополистов - ВИНКов.

Существующие технологии обычно могут обеспечить невысокие коэф­фициенты нефтеотдачи пластов с трудноизвлекаемыми запасами при более низкой рентабельности добычи нефти. Более низкая эффективность выра­ботки трудноизвлекаемых запасов нефти традиционными технологиями мо­жет быть показана результатами анализа разработки месторождений Урало-Поволжья. Особую сложность для разработки представляют месторождения, запа­сы которых характеризуются одновременно несколькими признаками труд-ноизвлекаемости запасов.

К началу рыночных реформ распределение проектов по МУН в СССР и России выглядит следующим образом, как показано в приложении 1.

Как видно из приложения, картина была совершенно иной, чем на Западе: абсолютное господство физико-хи­мических МУН при ничтожном объеме тепловых и единичных газовых МУН. Тем не менее можно утверждать, что основной объем дополнительной нефти по-прежнему обеспечивается за счет физико-химических и физичес­ких МУН. Доля последних существенно возросла в основном за счет мес­торождений Зап.Сибири. Но здесь большинство ГРП проводится на высокопродуктивных объектах для интенсифика­ции разработки и поэтому не могут быть отнесены к категории МУН.

В настоящее время существуют недостатки по применению МУН, главным недостатком в области МУН в рыночных условиях по суще­ству явилось сворачивание фундаментальных работ в области фильтрации жидкости с применением традиционных и новых технологий, а также глу­бокого изучения нефтей в различных геолого-физических усло­виях и применяемых систем разработки. Государство прекратило финанси­рование таких работ, а нефтяные компании также не финансируют эти иссле­дования, так как видимого быстрого эффекта от этих работ они не видят. Но без фундаментальных исследований создание принципиально новых мето­дов ощутимого (на 10 процентных пунктов и выше) увеличения нефтеизвлечения невозможно [28].

Опыт показывает, что первоначальные оценки применения тех или иных МУН оказываются при внедрении менее эффективными и более сложными, а физико-химические МУН годами проверены на практике. Для повышения эффекта от внедрения МУН от сегодняшней практики их сти­хийного применения в отрасли необходимо перейти к научно обоснованной единой программе, единой методике учета и отчетности дополнительной до­бычи за счет МУН, государственного контроля за разработкой и внедрением новейших МУН и увеличением нефтеизвлечения.