Эффективность внедрения инновационных технологий для разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти



В настоящее время разработка трудноизвлекаемых запасов становится необходимым условием успешного нефтяного бизнеса. За счет внедрения инновационных технологий наблюдается прирост извлекаемого сырья. Инновационные технологии обеспечивают рост коэффициента извлечения нефти и рентабельность добычи даже в сложных случаях, что расширяет экономические горизонты предприятия.

Ключевые слова: трудноизвлекаемые запасы, нефть, добыча нефти,ТРИЗ, технологии разработки месторождений, эффективность.

В соответствии с Приказом МПР РФ от 13 февраля 1998 г. № 41 трудноизвлекаемыми следует считать запасы, экономически эффективная (рентабельная) разработка которых может осуществляться только с применением методов и технологий, требующих повышенных капиталовложений и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционно используемыми способами. Временно, впредь до разработки соответствующих регламентирующих и нормативных документов, к трудноизвлекаемым запасам нефти могут быть отнесены:

– запасы всех типов залежей и месторождений, извлекаемые с применением термических методов или закачки реагентов, обеспечивающих смешивающееся вытеснение нефти;

– запасы подгазовых частей тонких (менее 3 метров) нефтяных оторочек;

– запасы периферийных частей залежей, имеющих нефтенасыщенные толщины, менее предельных для экономически рентабельного разбуривания сетью эксплуатационных скважин [2].

К трудноизвлекаемым запасам (ТРИЗ) относятся запасы высоковязких нефтей, низкопроницаемые коллекторы, подгазовые зоны и нефтяные оторочки, выработанные (истощенные) залежи, нетрадиционные источники углеводородного сырья (сланцевые коллекторы) и месторождения, удаленные от инфраструктуры [9].

Впервые классификация трудноизвлекаемых запасов была предложена в 1994 году академиками РАЕН Лисовским Н. Н. и Халимовым Э. М. Классификация была основана на граничных значениях основных геологических и технологических параметров, а также отдельно — на степени удаленности от существующих центров нефтегазодобычи [5, с. 33]. Были зафиксированы группы запасов аномальной по своим характеристикам нефти, неблагоприятных (малопроницаемых и низкопористых) коллекторов, технологическая группа ТРИЗ, определяемая по критерию выработанности месторождения, географическая группа (удаленность от инфраструктуры) и группа низкопродуктивных пластов и горизонтов [9].

Анализ добычи нефтяных запасов представлен на рис. 1.

Рис. 1. Анализ добычи запасов нефти в России [6]

По данным Министерства энергетики Российской Федерации в 2017 г., объем национальной добычи нефтяного сырья снизился относительно 2016 г. на 0,8 млн т (–0,1 %) и составил в абсолютном выражении 546,8 млн т [6]. Глубина переработки нефти в динамике имеет тенденцию роста за анализируемый период. Причина рациональное использование сырья нефтедобывающими предприятиями с целью повышения рентабельности и прибыли.

К настоящему моменту одним из наиболее эффективных критериев трудноизвлекаемых запасов является проницаемость коллекторов. Трудноизвлекаемыми признаются и запасы месторождений с высокой обводненностью. Для дальнейшей разработки выработанных (истощенных) залежей (это более 15 % нынешней российской добычи) нужно решать проблему высокой себестоимости процесса, связанной с большим объемом извлекаемой вместе с нефтью воды. Снижение обводненности месторождений на 1 % позволяет уменьшить операционные затраты на добычу нефти на 15 % [9].

Добыча высоковязкой нефти осложняется ее низкой подвижностью в пласте, сложностью подъема на поверхность и дальнейшей транспортировки. Проблема решается с применением дорогостоящих технологий, которые, как правило, реализуются зарубежными компаниями. Например, это технологии закачки в пласт горячей воды или пара, применения специальных обогревателей и винтовых насосов [9].

К трудноизвлекаемым запасам относят и нефть из подгазовых зон и нефтяных оторочек месторождений. Здесь проблемами становятся возможность неконтролируемых прорывов газа к нефтяным скважинам и низкие коэффициенты извлечения нефти. Необходимы специальные технологии изоляции нефтяных и газовых толщин, дефицит таких технологий переводит данные запасы в категорию трудноизвлекаемых [9].

Запасы, которые находятся на удалении от основных центров нефтегазодобычи, тоже относят к трудноизвлекаемым, хотя в этом случае проблемой может быть не технологический вызов, а исключительно затраты, которые связаны со строительством логистических и других инфраструктурных объектов. Решение — интегрированное проектирование и использование оптимальных стратегий освоения территорий [9].

Таким образом, проблема увеличения степени извлечения нефти из пластов является одной из наиболее значимых не только для российских нефтедобывающих предприятий, но и для всего мирового нефтедобывающего сообщества.

В качестве положительных тенденций отметим появление в практике нефтедобычи новых отечественных технологий для эффективного вовлечения в разработку трудноизвлекаемых запасов.

Разработка трудноизвлекаемых запасов, повышение эффективности эксплуатации активов с высокой степенью выработки требуют внедрения современных методов увеличения нефтеотдачи. В первую очередь это строительство высокотехнологичных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта и применение новых способов вытеснения остатков нефти, извлечь которую не удалось традиционными методами.

Гидравлический разрыв пласта — технология, уже много десятилетий применяющаяся во всем мире. В скважину с помощью мощных насосных станций закачивается жидкость, создающая в породе трещины, по которым нефть попадает в забой.

Гидроразрыв пласта (ГРП) можно свести к ряду последовательных операций: определение места разрыва для образования трещин в породах нефтяного пласта, создание на выбранных участках скважин условий (отверстий) для давления на пласт, закачка в пласт под большим давлением разрывающей жидкости, закачка в образовавшуюся трещину расклинивающего агента (проппанта), промывка скважины и ее эксплуатация. Со времени проведения первого ГРП так или иначе претерпели изменения все перечисленные этапы: сегодня технологию стараются максимально подогнать под условия каждого месторождения. Современный гидроразрыв, при всей массовости его применения, это очень индивидуальная технология, обеспечивающая оптимальную эффективность именно за счет подбора параметров для каждого конкретного случая [8]

В первых гидроразрывах в качестве закачиваемой жидкости использовали техническую воду, а для расклинивания скважины — речной песок. ГРП проводили на любой скважине, где хотелось увеличить дебит, без предварительных расчетов возможных последствий. Современные компьютерные возможности обработки геологической информации и построения модели пла­ста позволяют выбрать наиболее подходящее место для инициации образования трещины. А дальнейшее моделирование с учетом свойств пластовых пород дает возможность рассчитать необходимые параметры закачиваемой жидкости и подобрать подходящий проппант, которые обеспечат получение трещины оптимальных размеров с максимальной проводимостью [8].

Технико-экономическую эффективность внедрения инновационных технологий для разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти, можно рассчитать, как экономическое обоснование инвестиционного проекта.

Для этого необходимо при анализе учитывать следующие возможные оттоки средств:

– расходы, связанные с покупкой оборудования/материалов/сырья;

– расходы эксплуатационного характера;

– налоги;

– капитальный ремонт и т. п. [7].

Экономическая оценка проекта — это прежде всего определение целесообразности инвестиций в точки зрения сохранения их покупательской ценности в ходе реализации проекта [7].

Виды и показатели эффективности инвестиционного проекта, которые определяются при проведении оценки с учетом экономического аспекта:

– показатель простой и внутренней нормы прибыли (ROI, IRR) [4, с. 195]:

IRR = r₁+ [NPVr₁÷(NPVr₁ — NPVr₂)] × (r₂ — r₁), (1)

где r — ставка дисконтирования, которая может рассчитываться как средневзвешенная стоимость капитала; n — количество временных периодов; NPV — чистая текущая стоимость.

– срок окупаемости (PR);

(2)

где IС — величина исходных инвестиций; n — число периодов; CFt — приток денежных средств в период t.

– — показатель текущей стоимости проекта с учетом временного параметра (NPV) [3, с. 197]:

(3)

– — рентабельность (PI) [6, с. 82]:

(4)

где P_k — чистый доход; Vⁿ — дисконтный множитель; k — период проекта в годах; PV — суммарный денежный поток от проекта.

Все указанные выше показатели, в свою очередь, разделяют на простые и динамические. Динамические — наиболее показательные и применяются в глубоком анализе. Причина тому — это использование при их расчете метода дисконтирования [7]. Качественная оценка эффективности проекта включает в себя оба анализа: и финансовый, и экономический.

Кроме финансового и экономического метода анализа инвестиционного проекта существуют следующие:

а) сравнительный — это сопоставление двух похожих проектов в части результатов от деятельности;

б) технический оценивает степень инноваций проекта, а также технической и технологической реализуемости;

в) экологический степень влияния проекта на экологию после его реализации;

г) анализ рисков — это выявление существующих инвестиционных рисков и степени неопределенности и другие.

Стоит понимать, что существуют разные типы инвестиционных проектов, крупные и малые, быстро реализуемые или требующие долгих вложений и т. п. Именно поэтому для каждого отдельно взятого проекта подходят различные виды анализа. К примеру, для небольших инвестиционных идей принято использовать статистические методы анализа инвестиционных проектов, которые по времени занимают до полугода и осуществляются опытным путем. Для более крупных идей подходят динамические методы оценки. Проекты, требующий очень крупных вложений и срок жизни которых также велик, требуют методы анализа, позволяющие оценить привлекательность проекта на всех этапах его жизненного цикла, начиная от оценки технической и ресурсной реализуемости идеи до ее ликвидации.

Все исследования перспективности проекта проводятся с учетом времени запуска и реализации платформ, его трудности, преимуществ и недостатков в сравнении с ближайшим конкурентами, а также принимается во внимание влияние внешних факторов. Чем более крупный проект планируется реализовать, и чем на более долгий срок он направлен, тем более тщательному исследованию он должен быть подвержен. Это связано с тем, что крупные проекты предполагают более крупные инвестиции, а значит, потенциальный риск банкротства и объем возможных понесенных убытков намного выше.

Проведение комплексного анализа позволит хоть и не избавиться от возможных рисков полностью, но свести их возникновение к минимуму. Кроме того, полученная информация станет полезной с точки зрения получения данных о недостатках проекта, которые, своевременно учитывая, можно минимизировать.

Анализ затрагивает изучение всех этапов реализации проекта:

– определение объема требуемых для запуска ресурсных и технических возможностей и их наличие;

– этап, на котором находится реализация проекта;

– подготовка бизнес-плана;

– определение времени и сроков реализации созданной концепции.

Таким образом, стоит отметить, что в условиях ухудшения сырьевой базы, санкций и нестабильности мирового энергетического рынка, а также для сохранения природно-ресурсной базы и увеличения эффективности добычи углеводородов предприятия нефтяной промышленности должны развивать технологическое и инновационное направления. В частности, особую актуальность принимает добыча трудноизвлекаемых запасов нефти. При этом внедрение инновационных технологий по добыче трудноизвлекаемых запасов нефти должно сопровождаться комплексной и всесторонней оценкой эффективности такого внедрения.

Литература:

1. Об Энергетической стратегии России на период до 2030 года: Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009 № 1715-р;
2. Приказ Министерства природных ресурсов РФ № 41 «О временных критериях отнесения запасов нефти к категории трудноизвлекаемых» от 13 февраля 1998 г;
3. Баскакова О. В. Экономика предприятия (организации): Учебник / О. В. Баскакова, Л. Ф. Сейко. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2017. — 372 с;
4. Липсиц И. В. Инвестиционный анализ. Подготовка и оценка инвестиций в реальные активы: учебник / И. В. Липсиц, В. В. Коссов. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 320 с;
5. Лисовский Н. Н., Халимов Э. М. О классификации трудноизвлекаемых запасов // Вестник ЦКР Роснедра. — 2009. — № 6. — С.33–35;
6. Добыча нефтяного сырья [Электронный ресурс] // Министерство энергетики Российской Федерации: официальный сайт. — Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/1209;
7. Понятия и виды инвестиционных проектов // БиС ТВ. URL: http://tv-bis.ru/ponyatiya-ob-investitsiyah/206-vidyi-investitsionnyih-proektov.html;
8. «Газпром нефть»: Работа на разрыв // ROGTEC. URL: https://rogtecmagazine.com/газпром-нефть-работа-на-разрыв/?lang=ru.
9. ТРИЗ как объективная реальность // Газпром Нефть. URL: https://www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/archive/2018-march/1489610.