Химия пласта: российская технология позволяет увеличить добычу нефти на 11-17%

Группа исследователей химического факультета МГУ совместно с компанией «НефтеХимСинтез» представила новую технологию увеличения добычи трудноизвлекаемых запасов нефти. Разработка получила название ChemField-Oil («химия нефтяного пласта»). По оценкам исследователей, ее применение позволит нефтедобывающим компаниям получать в среднем на 10-17% больше сырой нефти без необходимости кардинально менять существующую инфраструктуру месторождений.

Актуальность технологии связана с фундаментальной проблемой классического заводнения. При стандартном поддержании пластового давления значительная часть нефти так и остается в недрах – в отдельных случаях до 50% исходных запасов. При этом нефть распределена по пласту крайне неравномерно. Около 30% приходится на капиллярно-удержанную и пленочную нефть, застрявшую в мелких порах из-за сильных капиллярных сил. Еще примерно 21% сосредоточен в застойных зонах с низкой гидродинамической активностью, где движение флюидов практически отсутствует. Остальные запасы остаются в слабопроницаемых пропластках, не охваченных фронтом вытеснения, или локализуются в изолированных линзах и у непроницаемых экранов, куда стандартные методы добычи попросту не доходят.

Вместо механического воздействия российские исследователи предложили решить эту проблему на уровне физико-химических процессов в пласте. В закачиваемую воду добавляется специальная композиция, которая адсорбируется на границе «нефть – вода» и резко снижает межфазное натяжение. В результате ослабевают капиллярные силы, удерживающие нефть в порах, и вода начинает эффективнее вытеснять ее даже из мелкопористых зон коллектора.

Одновременно добавляемый состав изменяет смачиваемость породы. Большинство нефтяных пластов являются нефте-смачиваемыми или смешанно-смачиваемыми, из-за чего нефть «прилипает» к поверхности минералов. Новый реагент делает породу более водонасыщенной, облегчая отрыв капель нефти и их вовлечение в поток. Дополнительный эффект дает образование микроэмульсий – подвижных систем, которые способны перемещаться по поровому пространству, повышая мобильность нефти.

После закачки через нагнетательную скважину вода с реагентом под давлением распределяется в призабойной зоне. Сначала состав проходит по наиболее проницаемым каналам – трещинам и высокопроницаемым слоям, обеспечивая быстрое распространение активных компонентов, а затем начинает работать в зонах с остаточной нефтью. Там нефть мобилизуется и вместе с водой направляется к добывающим скважинам.

Оптимальная концентрация реагента при постоянном дозировании в воду ППД составляет всего 0,05-0,1%, что делает технологию экономически привлекательной. В результате дополнительная добыча нефти достигает 8-17% к базовому уровню, а темпы извлечения запасов могут увеличиваться в 1,3-1,5 раза. Снижение объемов закачиваемой воды и рост коэффициента извлечения нефти дополнительно сокращают операционные затраты.

Наиболее перспективной областью применения нового реагента исследователи называют терригенные коллекторы с проницаемостью 50-500 мД, пористостью 15-30%, температурой пласта 50-80°C, остаточной нефтенасыщенностью более 40% и обводненностью 70-90%.

Следующий этап для команды – опытные испытания технологии в условиях реальных месторождений.

ChemField-Oil стало вторым заметным результатом МГУ и НПП «НефтеХимСинтез». Ранее эта команда разработала реагент THIONOL для безопасного и экономически эффективного удаления сероводорода и меркаптанов из нефти.

Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал

"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"