Особенности добычи нефти из нефтематеринских пород

В работе описано текущее состояние добычи из нефтематеринских пород в мире и существующее положение в плане проведения исследований. Добыча из нефтематеринских пород в целом характеризуется двумя последовательными псевдоустановившимися режимами фильтрации из трещиноватой и матричной среды. В работе применен анализ добычи с использованием метода динамического материального баланса для скважин, которые работают в условиях отбора нефти из нефтематеринских пород в псевдоустановившемся режиме на одном объекте в Западной Сибири. Анализ позволил определить объем дренируемых запасов отдельно из трещиноватой среды (включая вторичные трещины от ГРП) и матричной среды. По итогам анализа для отдельных скважин на более поздней стадии определен третий псевдоустановившийся режим с увеличенным объемом дренируемых запасов. Третий режим характеризуется увеличением плотности добываемой продукции и ранее не описан в литературе. Наиболее вероятным источником дополнительного более плотного объема является битуминозная органика, которая в первичном состоянии находится в твердом адсорбированном виде. Данные явления могут происходить только при добыче из нефтематеринских пород, где имеется изобилие битуминозной органики в твёрдом адсорбированном и жидком растворенном состоянии. Всю природу происходящего на текущем этапе описать не представляется возможным, но вероятно существует ряд совокупных причин включая расширение флюидов, взаимодействие жидкости ГРП с породой и растрескивание породы за счет депрессии с изменением геометрии порового пространства в процессе разработки. Данные явления характерны только для отдельных горизонтальных скважин с МГРП и не присутствуют, к примеру, при добыче из вертикальных скважин без ГРП.

1. Rodhan M. A. The Effect of US Shale Oil Production on Local and International Oil Markets // International Journal of Energy Economics and Policy. 2024. Vol. 13. No. 4. https://doi.org/10.32479/ijeep.14455

2. Liu S., Gai H., Cheng P. Technical Scheme and Application Prospects of Oil Shale In Situ Conversion: A Review of Current Status // Energies. 2023. No. 16 (11). https://doi.org/10.3390/en16114386

3. Sorkhabi R., Panja P. Not All Shales Play the Same Game: Comparative Analysis of US Shale Oil Formations by Reverse Engineering and Petroleum Systems // Unconventional Resources Technology Conference (URTeC). 2021. https://doi.org/10.15530/urtec-2021-5660

4. Sorkhabi R., Panja P., Deo M. Production Sweet Spots of Eight US Shale Plays Constrained by Data Analytics of Normalized Production Index, Payzone Depth, and Initial GOR // Unconventional Resources Technology Conference (URTeC). 2023. https://doi.org/10.15530/urtec-2023-3866019

5. Hou L., Zou C., Yu Z., Luo X., Wu S., Zhao Z., Lin S., Yang Z., Zhang L., Wen D., Cui J. Quantitative assessment of the sweet spot in marine shale oil and gas based on geology, engineering, and economics: A case study from the Eagle Ford Shale, USA // Energy Strategy Reviews. 2021. Vol. 38. https://doi.org/10.1016/j.esr.2021.100713

6. Wang X., Zhang G., Tang W., Wang D., Wang K., Liu J., Du D. A review of commercial development of continental shale oil in China. // Energy Geoscience. 2022. Vol. 3. P 282-289. https://doi.org/10.1016/j.engeos.2022.03.006

7. Kang Z., Zhao Y., Yang D., Tian L., Li X. A pilot investigation of pyrolysis from oil and gas extraction from oil shale by in-situ superheated steam injection // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2021. Vol. 196. https://doi.org/10.1016/j.pet-rol.2020.108101

8. Lei Q., He Y., Guo Q., Dang Y., Huang T., Liu C. Technological issues in shale oil development using horizontal wells in Ordos Basin, China // Journal of Natural Gas Geoscience. 2023. Vol. 8. P 377-387. https://doi.org/10.1016/jjnggs.2023.11.001

9. Yonghong H., Ting X., Zhen L., Xiaohu B., Jianming F., Xuze Z. Development technologies for Triassic Chang 7 shale oil in Ordos Basin: A case study of Qingcheng Oilfield, W China // Petroleum exploration and development. 2018. Vol. 3. P 321-337. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(24)60477-5

10. Zhu G., Cao Y., Yan L., Yang H., Sun C., Zhang Z., Li T., Chen Y. Potential and favorable areas of petroleum exploration of ultra-deep marine strata more than 8000 m deep in the Tarim Basin, Northwest China // Journal of Natural Gas Geoscience. 2018. Vol. 3. P 321-337. https://doi.org/10.1016/j.jnggs.2018.12.002

11. Mangha V.O., Lazreq N. Future Proofing the Development of Unconventional Resources in UAE // Abu Dhabi International Petroleum Exhibition & Conference to be held in Abu Dhabi. 2021. SPE-207906-MS. https://doi.org/10.2118/207906-MS

12. Mosquera A., Buchanan A., Veiga R., Galan A., Olmos S., Lopasso A., Villar H. Vaca Muerta - Los Molles Multiple Formation Landing Zone Sweetspots, an Emerging Frontier Play for Unconventional ShaleExploration. Puesto Parada (Vaca Muerta)-Punta Senillosa (Los Molles) Discoveries Case Study, Southern Neuquen Basin // Latin America Unconventional Resources Technology Conference. 2023. URTEC-2023-3971660-MS. https://doi.org/10.15530/urtec-2023-3971660

13. World Shale Gas and Shale Oil Resource Assessment Technically Recoverable Shale Gas and Shale Oil Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States // Prepared By: Advanced Resources International, Inc Prepared for: U.S. Energy Information Administration U.S. Department of Energy EIA/ARI. 2013. URL: www.eia.gov

14. Ulmishek G. F. Petroleum Geology and Resources of the West Siberian Basin, Russia // U.S. Geological Survey Bulletin 2201-G. 2004. URL: https://pubs.usgs.goV/bul/2201/G/B2201-G.pdf (accessed: 11.01.2025).

15. Kontorovich A. E., Moskvin V. I., Bostrikov O. I., Danilova V. P., Fomin A. N., Fomichev A. S., Kostyreva E. A., Melenevsky V. N. Main oil source formations of the West Siberian Basin // Petroleum Geoscience. 1997. Vol. 3. P 343-358. https://doi.org/10.1144/petgeo.3.4.343

16. Peters K. E., Kontorovich A. E., Moldowan J. M., Andrusevich V. E., Huizinga B. J., Demaison G. J., Stasova O. F. Geochemistry of selected oils and rocks from the central portion of the West Siberian basin Russia // AAPG Bulletin. 1993. No. 77 (5). P 863-887. https://doi.org/10.1306/BDFF8D80-1718-11D7-8645000102C1865D

17. Liu Z., Moldowan J.M., Nemchenko-Rovenskaya A., Peters K.E. Oil families and mixed oil of the North-Central West Siberian Basin, Russia // AAPG Bulletin. 2016. № 100(03). P 319-343. https://doi.org/10.1306/12111514199

18. Espitalie J., Madec M., Tissot B., Mennig J. J., Leplat P. Source Rock Characterization Method for Petroleum Exploration // Offshore Technology Conference, Houston, Texas. 1977. OTC-2935-MS. https://doi.org/10.4043/2935-MS

19. Mi S., Guo Q., Zhang Q., Wang J. Classification and potential of continental shale oil resources in China and resource evaluation methods and criteria // Oil Shale. 2023. No. 40(4). P 283-320. https://doi.org/10.3176/oil.2023.4.02

20. Wang S., Feng Q., Javadpour F., Xia T., Li Z. Oil adsorption in shale nanopores and its effect on recoverable oil-in-place // International Journal of Coal Geology 2015. Vol. 147-148. P 9-24. https://doi.org/10.1016/j.coal.2015.06.002

21. Mattar L., McNeil R. The “Flowing” Gas Material Balance// J Can Pet Technol. 1998. No. 37 (02). PETSOC-98-02-06. https://doi.org/10.2118/98-02-06

22. Mattar L., Anderson D., Stotts G. Dynamic Material Balance. Oil or Gas-in-Place Without Shut-Ins // J Can Pet Technol. 2005. No. 45 (11). P. 113. https://doi.org/10.2118/06-11-TN

23. Stalgorova E., Matta L. Analytical Methods for Single-Phase Oil Flow: Accounting for Changing Liquid and Rock Properties // SPE Europec featured at 78th EAGE Conference and Exhibition held in Vienna. 2016. SPE-180139-MS. https://doi.org/10.2118/180139-MS

24. Временное методическое руководство по подсчету запасов подвижной нефти трещинных и трещинно-поровых коллекторов сланцевого типа // Недропользование XXI век. 2017. № 3 (60). С. 47-69. EDN WHBISD.

25. Guan Q., Chen C., Pu X., Wan Y., Xu J., Zeng H., Jia C., Gao H., Yang W., Peng Z. Production performance analysis of a continental shale oil reservoir in Bohai Bay basin // Petroleum. Available online 29/11/2023. https://doi.org/10.1016/j.petlm.2023.11.002

26. Мельников Л., Мартынов M., Демин В., Черевко М., Зарай Е. и др. Выделение потенциально-продуктивных интервалов и детальное изучение петрофизических свойств нефтематеринских пород отложений баженовской свиты с помощью специального комплекса ГИС // Российская нефтегазовая техническая конференция SPE, 26-28 октября, 2015, Москва, Россия. https://doi.org/10.2118/176698-MS

27. Гутман И. С., Потемкин Г. Н., Балабан И. Ю., Постников А. В., Постникова О. В. и др. Контрольные функции объемного метода при оценке ресурсов углеводородов с применением лабораторных геохимических измерений // Нефтяное хозяйство. 2016. C. 12-17. URL: https://istina.msu.ru/publications/article/249468630/ (дата обращения: 12.01.2025).

28. Немова В. Д. Ключевые аспекты эффективности технологии извлечения сорбированных углеводородов нефтематеринских пород // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2020. Т. 15. № 1. https://doi.org/10.17353/2070-5379/1_2020

29. Алексеев А. Д., Браткова В. Г., Гутман И. С., Дёмин В. Ю., Карпов В. Б. и др. Методические рекомендации по подсчету запасов нефти в отложениях баженовского горизонта Западносибирской нефтегазоносной провинции // Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. https://www.gkz-rf.ru/

30. Wang S., Feng Q., Javadpour F., Xia T., Li Z. Oil adsorption in shale nanopores and its effect on recoverable oil-in-place // International Journal of Coal Geology. 2015. Vol. 147-148. P 9-24. https://doi.org/10.1016/j.coal.2015.06.002

31. Downey R.A. System and method for optimized production of hydrocarbons from shale oil reservoirs via cyclic injection // US11851997B2. Date of patent 26.12.2023.

32. Иванов Д. А., Гудошников А. С., Маркес P Особенности разработки блока месторождения сверхвязкой, сверхтяжелой нефти на естественном режиме вытеснения (нефтяной пояс Ориноко) // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2024. Т 19. № 3. URL: https://www.ngtp.ru/rub/2024/26_2024.html (дата обращения: 12.01.2025).