Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка термотропных гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций для повышения нефтеотдачи и технологий их применения совместно с термическими методами добычи нефти

Докладчик: Кувшинов Владимир Александрович

Должность: Ведущий научный сотрудник, кандидат химических наук

Цель проекта:
1. На ближайшие десятилетия нефть останется основой мирового топливно-энергетического баланса и главным источником сырья для химической и нефтехимической промышленности. Неуклонно прогрессирующие потребности мировой экономики в углеводородах будут удовлетворяться в основном за счет освоения новых нефтедобывающих регионов, преимущественно в северной области планеты, а также разработки месторождений с трудно извлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей и битумов, запасы которых в мире в несколько раз превышают запасы легких и маловязких нефтей. В настоящее время проектный коэффициент извлечения нефти (КИН) месторождений составляет в среднем около 30 %, что указывает на недостаточное развитие технологической базы отрасли. Тенденция практически всех последних 20 лет заключалась в постепенном снижении проектного КИН нефтяных пластов, что связано с ухудшением качества запасов (увеличение доли запасов вязких нефтей, сложно построенных и низкопроницаемых коллекторов и т.п.) и с ограниченной эффективностью основного метода добычи нефти – заводнения. Увеличение конечного коэффициента извлечения нефти только на 1% сможет обеспечить прирост ежегодной добычи на 20-30 млн. тонн. Большинство эксплуатируемых в настоящее время в мире и в России нефтяных месторождений находится на поздней стадии разработки, что характеризуется высоким показателем обводненности добываемой продукции, особенно для месторождений, разрабатываемых заводнением. При этом текущий КИН месторождений часто менее 20%, что связано с высокой неоднородностью пластов. В рамках проекта предполагается повышение эффективности добычи нефти заводнением, а также эффективности термических методов добычи высоковязкой нефти, за счет применения физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (МУН). Обеспечение нефтяной промышленности эффективными реагентами и технологиями МУН отечественного производства. Разработка новых составов термотропных геле- и золеобразующих композиций, а также новых технологий их закачки в нефтяные пласты в целях снижения обводненности добывающих скважин и интенсификации добычи нефти в осложненных условиях эксплуатации, в том числе для месторождений высоковязких нефтей. Разработка и промысловые испытания технологий применения данных составов и технологий совместно с термическими методами добычи, такими как закачка горячей воды и пара. 2. В рамках реализации проекта будут созданы: •составы и технологии увеличения нефтеотдачи с применением термотропных неорганических и полимерных геле- и золеобразующих композиций, в том числе совместно с термическими методами (условия: 20-320оС, минерализации до 300 г/л); •технология интенсификации добычи нефти путем внутрипластовой генерации гелей и золей за счет гидродинамической дисперсии; •состав и технология применения загущенной композиции с регулируемой вязкостью и щелочностью для увеличения коэффициента нефтевытеснения и охвата пласта. Создание технологий, соответствующей цели данного проекта, расширит область применения существующих методов увеличения нефтеотдачи гелеобразующими и нефтевытесняющими композициями, а также повысит качество планирования и предварительной оценки эффективности таких работ.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Промышленное применение разрабатываемых технологий и составов термотропных гелеобразующих и золеобразующих композиций позволит продлить рентабельную разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в том числе высоковязких нефтей. Будет достигнуто увеличение коэффициента извлечения нефти на 2-7 %; снижение обводненности продукции на 5-30%, интенсификация добычи нефти в 1.2-1.3 раза.
2. Разрабатываемые технологии (составы) предназначены для широкого спектра применимости для пластов различной структуры, проницаемости и температуры, в зависимости от конкретных условий применения, химического состава используемых композиций, или порядка закачки реагентов и их объемов, т.е.:
- разработанные технологии увеличения нефтеотдачи предназначаются для месторождений как на ранней, так и на поздней стадии разработки, включая залежи высоковязких нефтей, в широкой области пластовых температур и минерализацией пластовых вод, с высоко неоднородными терригенными и карбонатными коллекторами, в том числе трещиноватыми, с высокой глинистостью.
- разрабатываемые технологии предназначены для планирования и проведения обработок нефтяных добывающих, а также водо- и паронагнетательных скважин с целью увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти за счет увеличения охвата пласта заводнением или паротепловым воздействием путем регулирования фильтрационных потоков гелевыми экранами, и/или увеличения коэффициента нефтевытеснения путем изменения свойств пластовых флюидов закачкой нефтевытесняющих композиций.
- разрабатываемые технологии интенсификации добычи нефти должны иметь область применимости для различных пластов, в пределах по температуре: от 20 до 300 оС, включая пароциклические и нагнетательные скважины; по проницаемости: от низко проницаемых пластов ~1mD до сверхпроницаемых порядка 10-20 D; по минерализации пластовой воды: до 300 г/л.
-разрабатываемые технологии повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти должны быть реализуемы с использованием стандартного нефтепромыслового оборудования.
- в качестве исходных реагентов для реализации технологий должны использоваться доступные продукты многотоннажного производства.
-разрабатываемые технологии должны обеспечивать увеличение коэффициента извлечения нефти на 7-12 %; снижение обводненности продукции добывающих скважин на 5-30%, интенсификация добычи нефти в 1.2-1.5 раза;
-разрабатываемые технологии повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти должны подходить для как для карбонатных, так и для низкопроницаемых терригенных коллекторов с высокой карбонатностью и глинистостью с пластовой температурой 20-1200С
3. Принципиальная новизна технологических решений проекта – это покомпонентная закачка композиций, с теоретическим обоснованием и компьютерной моделью для планирования схемы закачки. Для технологии покомпонентной закачки композиций, со смешиванием компонентов непосредственно в пласте, используя тот факт, что при фильтрации в пористых средах происходит размазывание фронта фильтруемой жидкости за счет различных физических и гидродинамических процессов: микро- и макродисперсии, адсорбции ионов на элементах структуры пласта и т.п. Схожие задачи – увеличение эффективности за счет контроля места и времени воздействия на пласт, стоят и при использовании методов интенсификации добычи, как физико-химических, так и чисто тепловых.
Разрабатываемые технологии призваны заполнить пробел в области добычи нефти и позволяют расширить область применения и эффективность имеющихся методов увеличения нефтеотдачи.
4. Разработку потокоотклоняющих технологий с использованием полимерных реагентов в России ведут в основном отраслевые институты – ООО "РН-УфаНИПИнефть", г.Уфа, НПО «Нефтепромхим», г. Казань, «Гипровостокнефть», г. Самара, а также РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина и др. За рубежом научные разработки в этом направлении проводят исследовательские коллективы в системах высшего образования, министерствах энергетики и лабораториях транснациональных нефтедобывающих компаний, преимущественно в Канаде, США и Франции. В Канаде это университет Ватерлоо (Waterloo), в США –Техасский университет (TAMU), во Франции – Французский институт нефти (IFP). Наиболее объективный и актуальный обзор научных достижений приводится в материалах регулярно проводимого мирового научного конгресса по добыче тяжелой нефти (World Heavy Oil Congress).
В последние 15-20 лет российскими и зарубежными исследователями разработан ряд потокоотклоняющих технологий, в которых применяются полимерные реагенты, в основном полиакриламид (ПАА). Недостатком гелей на основе ПАА является то, что при высоких сдвиговых напряжениях и высоких степенях минерализации пластовых вод они практически теряют свои вязкостные характеристики, обладают недостаточной термоокислительной устойчивостью в высокоминерализованных пластовых водах, что приводит в большинстве случаев к потере их эффективности. Кроме того, данные системы не устойчивы при высоких пластовых температурах и паротепловом воздействии, а также деструктируют под действием различных микроорганизмов. Наиболее часто в промысловых условиях используются следующие потокоотклоняющие технологии повышения нефтеотдачи: сшитые полимерные системы (СПС – раствор полимер+сшиватель), вязкоупругие составы (ВУС) на основе водного раствора полиакриламида (ПАА) и сшивателя (ацетата хрома и др.), суспензии радиационно и химически сшитых полиакриламидов (Ритин-10, Темпоскрин, АК-639, В-615 и т.п.). Однако свойства этих составов создают ряд существенных ограничений для их применения в различных геолого-физических условиях. СПС сложны и нетехнологичны в применении. Характеристики растворов ПАА ухудшаются в результате процессов химической, механической и биологической деструкции. Радиационно и химические сшитые ПАА высокотехнологичны, однако при набухании образуют только крупные частицы, проникающие в трещины и эффективные при устранении больших поглощений, т.е. в основном являются реагентами для неселективной водоизоляции. Сшитые полимерные микро- и нанореагенты для технологий повышения нефтеотдачи пластов, способные глубоко проникать в неоднородный пласт, на рынке отсутствуют. На данный момент основными недостатками технологий закачки СПС и ВУС являются:
•ограничение в применении по температуре пласта, до 120-160 оС, большинство существующих
полимерных композиций неприменимы при паротепловом воздействии на пласт (температура 200 – 320
оС);
•сложность и нетехнологичность в применении в зимних условиях;
•невозможность применения в коллекторах нефти с низкой проницаемостью;__
•потеря вязкостных характеристик при высокой минерализации пластовых вод, недостаточная
•термоокислительная устойчивость, ограничение по минерализации (как правило, до 30 г/л).
Для масштабного применения физико-химических технологий требуется большое количество эффективных реагентов, которые в настоящее время в основном поступают из-за рубежа. Большинство геолого-технических мероприятий на месторождениях проводится в летнее время, что связано с малым ассортиментом низкозастывающих реагентов для повышения нефтеотдачи и селективной водоизоляции. Поэтому необходимо расширить отечественную реагентную базу нефтяной промышленности. Необходимо решить проблему производства высококачественных отечественных реагентов для использования в технологиях повышения нефтеотдачи и селективной изоляции. Воспроизведение иностранной технологии (например, получения высококачественных порошкообразных ПАА) потребует больших затрат и времени, а полученный продукт будет иметь высокую стоимость. Более перспективным является получение принципиально новых продуктов по технологиям, соответствующих возможностям отечественной промышленности.
5. В данном проекте предлагается в потокоотклоняющих технологиях, увеличивающих охват пласта заводнением, использовать термотропные гелеобразующие системы, которые в поверхностных условиях являются маловязкими водными растворами, в пластовых – превращаются в гели. Гелеобразование происходит под действием тепловой энергии пласта или закачиваемого теплоносителя, без сшивающих агентов. В состав композиций входят экологически безопасные продукты многотоннажного отечественного производства. Температуру гелеобразования можно регулировать добавками и соотношением компонентов. Гели устойчивы до температуры 200 – 320 оС. Технологии всесезонные, они могут промышленно использоваться на месторождениях России, в том числе в арктических регионах. При этом для повышения эффективности заводнения или комплексного паротеплового и физико-химического воздействия предлагается внутрипластовая термотропная генерация гелей и золей с авторегулируемой вязкостью. Изменяя концентрацию компонентов в композиции, можно получить как свободно-дисперсную подвижную вязкую систему (золь), так и связно-дисперсную неподвижную систему (гель). При образовании золя вязкость системы увеличивается в десятки и сотни раз, но система остается подвижной. Золи можно прокачивать на любое расстояние от скважины, вытеснять остаточную нефть и создавать экраны для перераспределения фильтрационных потоков в любом месте пласта. Для увеличения охвата пласта закачкой пара предлагается также градиентная закачка гелеобразующей композиции – сначала закачивается менее концентрированная система, образующая в пласте золь, которую можно прокачивать на большое расстояние от забоя скважины с целью доотмыва нефти и перераспределения потоков, а затем более концентрированная система, образующая в пласте гель – неподвижный экран. Предлагаемые в проекте термотропные композиции, образующие непосредственно в пласте гель или золь, имеют следующие преимущества:
•применимость в широком интервале температур (20-320оС), в том числе и на охлажденных пластах, и при паротепловом воздействии;
•низкие температуры застывания растворов композиции, что делает их технологичными в применении в зимних условиях;
•гомогенность закачиваемого водного раствора, что делает композиции пригодными для применения в низкопроницаемых коллекторах нефти;
•устойчивость – при высокой минерализации пластовых вод не теряют свои вязкостные характеристики, обладают термоокислительной устойчивостью в высоко минерализованных пластовых водах, до 300 г/л.
•широкий спектр применимости: для пластов с полимиктовыми, карбонатными и др. коллекторами, различной структуры и проницаемости, в том числе для низкопроницаемых, высоконеоднородных, трещиноватых пластов, разрабатываемых заводнением или паротепловым воздействием;
•возможность регулировать коллоидно-химические свойства путем изменения химического состава композиций или порядка закачки реагентов и их объемов, в зависимости от конкретных геолого-физических условий применения и стадии разработки месторождений.
Для реализации гель-технологий необходимы также методы контроля положения и времени образования экрана. Поэтому в проекте предусматривается создание технологии повышения нефтеотдачи, достигаемой увеличением охвата пласта заводнением или паротепловым воздействием, путем регулирования фильтрационных потоков гелевыми экранами (барьерами), формируемыми в заданной точке пласта пласта за счет гидродинамической дисперсии в процессе покомпонентной закачки гелеобразующих композиций. Исследование возможности применения технологии покомпонентной закачки для нефтевытесняющих композиций, а также для тепловых методов увеличения нефтеотдачи, таких как закачка горячей воды и пара.
Гелеобразующие композиции для повышения нефтеотдачи часто представляют собой смесь двух или более компонентов, при контакте которых друг с другом, или под воздействием пластовых условий, протекает реакция образования геля. Преждевременное образование геля может помешать продвинуть композицию в пласт на достаточно большое расстояние для создания удаленного гелевого экрана. Для термотропных гелеобразующих систем, при высокой температуре на забое, гелеобразование может начаться непосредственно вблизи стволе скважины, что также может затруднить обработку. Поэтому, одной из задач данного проекта является разработка технологии покомпонентной закачки композиций, со смешиванием компонентов непосредственно в пласте, используя тот факт, что при фильтрации в пористых средах происходит размазывание фронта фильтруемой жидкости за счет различных физических и гидродинамических процессов: микро- и макродисперсии, адсорбции ионов на элементах структуры пласта и т.п.
Схожие задачи – увеличение эффективности за счет контроля места и времени воздействия на пласт, стоят и при использовании методов интенсификации добычи, как физико-химических, так и чисто тепловых.
Для увеличения КИН при разработке залежей высоковязких нефтей важно увеличение не только коэффициента охвата пласта паротепловым воздействием, но и увеличение коэффициента нефтевытеснения. Поэтому в рамках проекта предполагается создание технологии, увеличивающей оба эти коэффициента, с применением загущенной нефтевытесняющей композиции на основе ПАВ, с регулируемой вязкостью и щелочностью, образующей непосредственно в пласте СО2 и щелочную буферную систему. Закачка загущенной композиции на основе ПАВ при паротепловом и пароциклическом воздействии на пласт вследствие образования поверхностно-активного вязкого золя непосредственно в пласте приведет к перераспределению фильтрационных потоков, снижению скорости фильтрации по высоко проницаемым пропласткам и увеличению скорости фильтрации по низко проницаемым пропласткам, выравниванию подвижностей жидкости, что будет сопровождаться доотмывом нефти как из низкопроницаемых зон, так и из высокопроницаемых зон пласта. В результате композиция позволит увеличивать нефтеотдачу не только за счет увеличения коэффициента нефтевытеснения, но и повышения коэффициента охвата пласта.
Технология заключается в приготовлении и закачке загущенной нефтевытесняющей композиции на основе ПАВ в нефтяную залежь высоковязкой нефти, разрабатываемую стационарным или циклическим паротепловым методом. Технология может реализовываться с использованием стандартного промыслового оборудования, промышленных отечественных реагентов и применима в условиях северных регионов. В пластовых условиях загущенная композиция образует поверхностно-активные вязкие золи, оторочки которых можно передвигать в пласте на заданное расстояние. Изменяя концентрацию реагентов, можно регулировать вязкость композиции в пласте, увеличивая ее в 10-250 раз. Закачка загущенной композиции на основе ПАВ приведет к выравниванию профиля приемистости теплоносителя, снижению вязкости нефти, увеличению её подвижности. При чередующейся стационарной закачке пара и загущенной композиции будет происходить перераспределение фильтрационных потоков. Это приведет к дополнительному, по сравнению с теплоносителем, вытеснению нефти не только из высоко проницаемых пластов, но и из низко проницаемых пластов, что будет проявляться в снижении обводненности продукции и увеличении коэффициента нефтевытеснения на 10 - 25%. В результате применения технологии при пароциклическом воздействии на добывающие скважины увеличится дебит нефти и продолжительность
добычи нефти за цикл, снизится обводненность продукции. Аналогичные технологии увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей, разрабатываемых паротепловым воздействием, отсутствуют.
Преимущества данной технологии:
•применима в широком диапазоне климатических и геолого-физических условий, для увеличения
нефтеотдачи низкопроницаемых и высоко неоднородных коллекторов, на ранней и на поздней стадии
разработки месторождений;
•не требует дополнительных капитальных затрат, экологически безопасна и легко интегрируется в
современные системы разработки залежей высоковязких нефтей. применение технологии;
•приводит к снижению обводненности продукции на 10-20%, увеличению дебитов по нефти в среднем на 20-40%.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Разрабатываемые технологии предназначены для планирования и проведения обработок нефтяных добывающих, а также водо- и паронагнетательных скважин с целью повышения нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта заводнением или паротепловым воздействием, и интенсификации добычи нефти. Технологии имеют широкий спектр применимости: для пластов с полимиктовыми, карбонатными и др.
коллекторами, различной структуры и проницаемости, в том числе для низкопроницаемых, высоконеоднородных, трещинноватых пластов, разрабатываемых заводнением или паротепловым воздействием (в области температуры 20 – 320 оС), что должно достигаться за счет четко разработанной системы изменения химического состава используемых композиций или порядка закачки реагентов и их объемов, в зависимости от конкретных геолого-физических условий применения и стадии разработки месторождений.
Потенциальными потребителями научно-технического результата работы являются нефтегазодобывающие компании России (ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «РОСНЕФТЬ», ОАО «ТНК-ВР», ОАО «ГАЗПРОМ НЕФТЬ», ОАО «ГАЗПРОМ» и его дочерние предприятия и др.). Перспективно применение разрабатываемых технологий для месторождений Казахстана, Вьетнама, Китая, Саудовской Аравии, ОАЭ, Омана, Ирана, США, Канады и др.
2. Конкретные потребители научно-технических результатов проекта: ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «РОСНЕФТЬ», ООО «ОСК», г. Москва, ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПечорНИПИнефть» в г. Ухте, ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», г. Усинск, ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», г. Астрахань.
Масштабное промышленное применение новых экологически безопасных технологий интенсификации добычи нефти для месторождений с трудно извлекаемыми запасами позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, и вовлечь в разработку месторождения с трудно извлекаемыми запасами нефти, в том числе залежи высоковязких нефтей.
3. Исследования по проекту соответствуют критической технологии «Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи».
Полученные результаты в ходе выполнения проекта позволят:
• повысить эффективность заводнения, являющегося основным методом добычи нефти в России;
• снизить (в случае старых месторождений – стабилизировать) обводненность добываемой нефти;
• увеличить масштаб применения технологий интенсификации добычи нефти и изоляции водопритоков;
• расширить область применения существующих технологий повышения нефтеотдачи;
• повысить эффективность термических методов добычи высоковязкий нефтей;
• обеспечить нефтяную промышленность эффективными реагентами отечественного производства.

Текущие результаты проекта:
Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей физико-химическими методами с применением термотропных гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций совместно с термическими методами добычи нефти, в том числе обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и российских научных журналах, монографии и патенты за период 2009–2013 гг. Из аналитического обзора следует, что основной проблемой эксплуатации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязкой нефти, является неполный охват объекта разработки базовым воздействием: закачкой вытесняющего агента и теплоносителя. В качестве одного из решений этой проблемы перспективным представляется физико-химический метод увеличение охвата пласта путем регулирования, перераспределения фильтрационных потоков пластовых флюидов генерируемыми в пласте термотропными золями и гелями.
Выполнены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96 на глубину 20 лет. Отобраны релевантные документы: 195 источников патентной и 78 научно-технической информации. Исследована патентная ситуация и динамика патентования в РФ и за рубежом. Выявлены ведущие фирмы и определен технический уровень и тенденции развития технологий увеличения нефтеотдачи пластов с использованием гелеобразующих и золеобразующих композиций. Сформирован отчет о проведении патентных исследований.
Проведено теоретическое исследование путей увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти в осложненных условиях эксплуатации, в том числе для месторождений высоковязких нефтей, с применением термотропных гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций. В теоретическом исследовании рассмотрены принципы создания термотропных композиций для увеличения нефтеотдачи, конкретные физико-химические формы выражения этих принципов, некоторые коллоидно-химические и гидродинамические аспекты вовлечения в разработку целиков нефти при воздействии на пласт термотропными нефтевытесняющими композициями. Кроме того, теоретически рассмотрены пути решения проблем, связанных с применением композиций в осложненных условиях эксплуатации, в частности, особенности обработки призабойных зон горизонтальных скважин, эксплуатируемых механизированным способом, а также модель покомпонентной закачки при совместном паротепловом и физико-химическим воздействии термотропными композициями на залежи высоковязкой нефти с целью увеличения нефтеотдачи.
Проведена сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике. Показана перспективность предлагаемых направлений увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти залежей высоковязких нефтей с применением термотропных высоковязких гелеобразующих и золеобразующих композиций, позволяющих регулировать их коллоидно-химические свойства путем изменения химического состава или порядка закачки реагентов и их объемов, применительно к конкретным геолого-физическим условиям и стадии разработки месторождений.
Исследованы, обоснованы и выбраны технологические решения и средства, направления исследований и способы решения поставленных задач в области методов повышения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей, предусматривающие применение термотропных высоковязких гелеобразующих и золеобразующих композиций. При паротепловом воздействии предлагаются технологические решения, включающие различные варианты закачки гелеобразующих и золеобразующих композиций для регулирования фильтрационных потоков – градиентную и покомпонентную закачку, для «холодных» технологий – реагентоциклика (аналогично пароциклике).
Проведена разработкан термотропных гелеобразующих и золеобразующих композиций на основе неорганических систем, используемых для закачки в нефтяные пласты с целью снижения обводненности добывающих скважин и интенсификации добычи нефти в осложненных условиях эксплуатации, в том числе для месторождений высоковязких нефтей, разрабатываемых паротепловым воздействием. Предложены гелеобразующие и золеобразующие композиции на основе неорганических и полимерных систем; золеобразующие нефтевытесняющие композиции с регулируемой вязкостью и щелочностью и их лабораторные образцы, используемые для закачки в нефтяные пласты с целью увеличения нефтеотдачи, снижения обводненности добывающих скважин и интенсификации добычи нефти в осложненных условиях эксплуатации, в том числе для месторождений высоковязких нефтей, разрабатываемых паротепловым воздействием.
Предложенные термотропные композиции, образующие непосредственно в пласте гель или золь, имеют следующие преимущества:
• применимость в широком интервале температур (20-320 оС), в том числе и на охлажденных пластах, и при паротепловом воздействии;
• низкие температуры застывания растворов композиции, что делает их технологичными в применении в зимних условиях;
• гомогенность закачиваемого водного раствора, что делает композиции пригодными для применения в низкопроницаемых коллекторах нефти;
• устойчивость – при высокой минерализации пластовых вод не теряют свои вязкостные характеристики, обладают термоокислительной устойчивостью в высоко минерализованных пластовых водах, до 300 г/л.
• широкий диапазон использования: для пластов с полимиктовыми, карбонатными и др. коллекторами, различной структуры и проницаемости, в том числе для низкопроницаемых, высоконеоднородных, трещиноватых пластов, разрабатываемых заводнением или паротепловым воздействием
Проведены исследования кинетики гелеобразования и реологических характеристик гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций на основе неорганических систем, определены следующие физико-химические параметры композиций: pH, вязкость, плотность, время гелеобразования. Проведены экспериментальные исследования разработанных гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций на основе неорганических систем для оценки их эффективности при заводнении и паротепловом воздействии. В условиях, моделирующих пластовые, определены фильтрационные характеристики и коэффициенты нефтевытеснения для типичных месторождений легкой и высоковязкой нефти, в частности, для пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения, разрабатываемого с применением паротеплового и пароциклического воздействия на пласт. На основании исследования кинетики гелеобразования, реологических, фильтрационных и нефтевытесняющих свойств системы соль алюминия – карбамид – вода – ПАВ предложены геле- и золеобразующие композиции, применимые при 20-320оС, высокой минерализации пластовых вод, до 300 г/л.
Разработан лабораторный технологический регламент получения гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций на основе неорганических систем.
Проведена разработка технологий применения термотропных гелеобразующих и золеобразующих композиций на основе неорганических систем и способов их закачки совместно с термическими методами добычи высоковязкой нефти, такими как закачка горячей воды и пара. Предложены различные варианты закачки композиций – градиентная, покомпонентная, реагентоциклика.
Разработана технологическая инструкции по использованию составов гелеобразующих и золеобразующих композиций на основе неорганических систем и новых технологий их применения для закачки в нефтяные пласты с целью увеличения дебитов и снижения обводненности добывающих скважин при заводнении, а также совместно с термическими методами добычи, такими, как закачка горячей воды и пара.
За счет внебюджетных средств проведен отбор и анализ образцов реагентов, необходимых для разработки лабораторного регламента получения гелеобразующих и золеобразующих композиций на основе неорганических систем и технологической инструкции по их применению для увеличения нефтеотдачи при заводнении, а также совместно с паротепловым воздействием на пласт.
Произведен сбор промысловых данных на участках пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения, разрабатываемых на естественном режиме и паротепловым воздействием, перспективных для применения гелеобразующих и золеобразующих композиций. Отобраны и доставлены в г. Томск образцы нефтей и пластовых вод из 108 скважин пермокарбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения, производится физико-химический и микробиологический анализ указанных образцов.
Проведена апробация технологий увеличения нефтеотдачи, интенсификации добычи нефти и ограничения водопритока с применением термотропных гелеобразующих композиций на пермокарбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения, в том числе на участке ПТВ-3, разрабатываемом паротепловым и пароциклическим воздействием. Проведена закачка неорганической гелеобразующей композиции в 3 скважины №1223, 1248 и 1210 Усинского месторождения на участке, разрабатываемом на естественном режиме, без паротеплового воздействия. Проведена также закачка неорганической гелеобразующей композиции в паронагнетательную скважину №4039 и 2 пароциклические скважины №7108 и №7170 пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения, подтвердившая эффективность композиции и технологий при паротепловом воздействии.
Проведены мероприятия, направленные на освещение и популяризацию результатов работы: участие в тематических конференция, выставках и т.д.
Участие в Мировом нефтяном конгрессе с докладом (Алтунина Л.К.)
Участие в выставке «Нефть. Газ. Геология. ТЭК -2014» (г. Томск, 20-22 августа 2014 г.), диплом «За создание гель и золь технологий увеличения нефтеотдачи месторождений с трудноизвлекаемыми запасами».
Участие в круглом столе «Трудноизвлекаемые и нетрадиционные ресурсы углеводородного сырья – новые технологии поиска, добычи и переработки - как перспективное направление развития ТЭК» (Томск 20-21 августа 2014 г.), секция 2 «Новые технологии для интенсификации добычи, транспорта и переработки трудноизвлекаемых и нетрадиционных ресурсов углеводородного сырья» с докладом «Комплексные методы увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей» (Алтунина Л.К.)
Статьи по популяризации результатов работы:
Газеты:
«Наука в Сибири» № 37(2972) от 25 сентября 2014 г. «Золи как наш ответ санкциям».
«Академический проспект, № 1 от 30 сентября 2014 г., с.3 «Что такое золи?».
Сайты: https://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=473e7182-9bf1-4eda-a993-62380340d8e6#content
Томские ученые получат 110 млн рублей на разработку технологий удешевления нефтедобычи, 17.09.2014.
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=85995
Российские учёные работают над новыми способами улучшения нефтедобычи 18.09.14
http://www.nia-rf.ru/news/society/17419
Сибирские ученые улучшают методы нефтедобычи, 16.09.2014.
http://www.sbras.info/news/sibirskie-uchenye-uluchshayut-metody-neftedobychi
Сибирские ученые улучшают методы нефтедобычи 16 сентября 2014
Журнал «Недра и ТЭК Сибири» № 8(98), август 2014 г., с.20-22, «На новинки устойчивый спрос».
Полученные результаты соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту. Целесообразно продолжение работ по проекту для достижения заявленных в проекте целей.