Повысить эффективность нефтедобычи на поздних стадиях разработки месторождений — задача, которая стоит сегодня перед всей нефтяной отраслью страны. С этим вызовом успешно справляются учёные Северного (Арктического) федерального университета имени М. В. Ломоносова (САФУ), разработавшие инновационный состав, способный существенно увеличить нефтеотдачу пластов, передает inbusiness.kz со ссылкой на пресс-службу САФУ.
По данным представителей нефтяной отрасли, половина запасов нефти в Казахстане являются трудноизвлекаемыми. Всего на государственном балансе Казахстана извлекаемые запасы нефти составляют 4,4 миллиарда тонн. Сегодня нефтяники Казахстана говорят о необходимости введения унификации подходов к проведению и мониторингу опытно-промышленных испытаний новых технологий, что позволит определять и внедрять оптимальные технологии для увеличения добычи нефти на месторождениях.
Аналогичная ситуация и в России, где около 70% всех запасов нефти составляют трудноизвлекаемые. Однако на практике они почти не вовлечены в разработку: в 2023 году их доля в общем объёме добычи составила лишь 25%. Причина — высокая сложность извлечения нефти из низкопроницаемых зон, а также низкая рентабельность существующих методов.
Один из ведущих специалистов САФУ, старший преподаватель кафедры бурения скважин, разработки нефтяных и газовых месторождений Высшей школы энергетики, нефти и газа Андрей Сентемов, совместно с коллегами, предложил решение этой проблемы — уникальный вытесняющий состав, который перераспределяет фильтрационные потоки в пласте.
Чтобы понять, о чём идёт речь, нужно разобраться в механизме добычи нефти. На любом месторождении бурят два типа скважин: добывающие и нагнетательные. Через последние в пласт закачивают жидкость — обычно воду, которая вытесняет нефть в сторону добывающих скважин. Но не вся нефть покидает породы. Часть её остаётся — это и есть остаточная нефть.
Нефть залегает в коллекторах — горных породах с пустотами: кавернами, трещинами, порами. Это могут быть пески, песчаники, доломиты или известняки. Чтобы нефть осталась в "ловушке", пласты-коллекторы должны быть окружены непроницаемыми породами — глиной или гипсом. Однако при закачке воды нефть преимущественно выходит из высокопроницаемых зон, а низкопроницаемые области остаются почти нетронутыми — в них может сохраняться более 50% нефти к моменту завершения эксплуатации месторождения.
В классических подходах для вовлечения остаточной нефти в закачиваемую воду добавляют специальные реагенты. Они снижают поверхностное натяжение на границе нефти и воды, что облегчает фильтрацию и выравнивает фронт вытеснения.
Разработка Андрея Сентемова опирается на использование двух компонентов: технического лигносульфоната и хлорида натрия. Первый — побочный продукт переработки древесины. Он дешев, доступен и обладает одновременно поверхностно-активными и полимерными свойствами, что позволяет оказывать комплексное воздействие на пласт.
"Лигносульфонат технический при вытеснении образует гелеобразный слой, выравнивающий фронт вытеснения, что обуславливается его полимерными физическими свойствами", — поясняет учёный.
Главный эффект достигается за счёт того, что частицы лигносульфоната закупоривают крупные, уже "промытые" поры, направляя поток в более мелкие, где осталась нефть. Благодаря высокой вязкости состав не просто проходит сквозь пласт, а вытесняет нефть, не опережая её.
На базе Инновационно-технологического центра арктических нефтегазовых лабораторных исследований САФУ были проведены фильтрационные испытания нового состава. Работой руководил заведующий лабораторией Иван Белозеров.
Результаты впечатляют:
- Для высокопроницаемых пород коэффициент вытеснения нефти водой составил 35,80%, а при использовании состава с лигносульфонатом — 60,99%.
- Для низкопроницаемых пород обычная вода показала эффективность в 22,85%, а новая формула — 28,95%.
"По результатам исследования установлено, что применение предлагаемого состава в качестве вытесняющего агента позволяет существенно увеличить коэффициент вытеснения нефти из высокопроницаемых пластов, а также незначительно увеличить коэффициент вытеснения в условиях низкой проницаемости, таким образом, увеличивается общий объём добываемой нефти", — подытожил Андрей Сентемов.
Читайте по теме:
Ученые разработали метод выбора смазки для защиты мостов от разрушений
