Лабораторные исследования нефтевытесняющей способности многофункциональной химической композиции на основе поверхностно-активных веществ

Разработка месторождений трудноизвлекаемых запасов, в том числе тяжелой и высоковязкой нефти, диктует необходимость поиска новых и усовершенствования существующих методов увеличения нефтеотдачи. Одним из широко известных методов увеличения нефтеотдачи является использование обработок пласта химическими композициями, содержащими в своем составе поверхностно-активные вещества (ПАВ). В Институте химии нефти СО РАН была создана новая многофункциональная химическая нефтевытесняющая композиция (МФК), способная работать в широком температурном интервале. Нефтевытесняющая композиция МФК на основе ПАВ, аддукта неорганической кислоты, полиола, солей аммония и алюминия и карбамида разработана для увеличения нефтеотдачи месторождений, находящихся как на ранней, так и на поздней стадиях разработки.

В статье представлены результаты лабораторных испытаний разработанной МФК для повышения нефтеотдачи. Эксперименты проводились на установке для изучения фильтрационных характеристик моделей неоднородного пласта.

В результате экспериментов установлено, что использование композиции МФК приводит к существенному приросту коэффициента нефтевытеснения как при низких, так и при высоких температурах. Высокая нефтевытесняющая способность МФК при низкой температуре обусловливается взаимодействием неорганической кислоты и полиола, входящими в состав композиции, с образованием сильной кислоты, вступающей в реакцию с карбонатной породой коллектора. При высокой температуре благодаря процессам гидролиза карбамида и соли алюминия МФК эволюционирует в щелочную композицию с формированием щелочной буферной системы (pH = 9), оптимальной для целей нефтевытеснения.

1. Якуцени, В. П. Динамика доли относительного содержания трудноизвлекаемых запасов нефти в общем балансе / В. П. Якуцени, Ю. Э. Петрова, А. А. Суханов. – Текст : непосредственный // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2007. – № 2. – С. 1–11.

2. Тарасюк, В. М. Высоковязкие нефти и природные битумы : проблемы и повышение эффективности разведки и разработки месторождений / В. М. Тарасюк. − Текст : непосредственный // Берегиня. 777. Сова: Общество. Политика. Экономика. – 2014. – № 2 (21). − С. 121−125.

3. Барков, С. Нефтедобыча : запасы и КИН / С. Барков, Е. Грунис, А. Хавкин. − Текст : электронный // Neftegaz.ru : официальный сайт. – 2013. – URL: http://neftegaz.ru/science/view/932/. − Дата публикации: 18 декабря 2013.

4. Полищук, Ю. М. Высоковязкие нефти : анализ пространственных и временных изменений физико-химических свойств / Ю. М. Полищук, Г. И. Ященко. – Текст : электронный // Нефтегазовое дело : сетевое издание. – 2005. – № 1. – URL: http://ogbus.ru/article/view/vysokovyazkie-nefti-analiz-prostranstvennyx-i-vremennyx-izmenenijfiziko-ximicheskix-svojstv.

5. Максутов, Р. А. Освоение запасов высоковязких нефтей в России / Р. А. Максутов, Г. И. Орлов, А. В. Осипов. – Текст : непосредственный // Технологии топливноэнергетического комплекса. – 2005. – № 6. – С. 46–58.

6. Нефтевытесняющая композиция ПАВ с регулируемой вязкостью для увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов, Л. А. Стасьева [и др.]. – DOI 10.18599/grs.18.4.5 – Текст : непосредственный // Георесурсы. – 2016. – Т. 18, № 4−1. – С. 281–288.

7. Алтунина, Л. К. Увеличение нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей физикохимическими методами / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Технологии топливно-энергетического комплекса. – 2007. – № 1 (32). – С. 46–52.

8. Алтунина, Л. К. Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов нефтяных месторождений (обзор) / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Успехи химии. – 2007. – Т. 76, № 10. – С. 1034–1052.

9. Alvarado, V. Enhanced Oil Recovery : An Update Review / V. Alvarado, E. Manrique. – DOI 10.3390/en3091529. – Текст : непосредственный // Energies. – 2010. – Vol. 3, Issue 9. – P. 1529–1575.

10. Алтунина, Л. Композиции ПАВ для эффективного паротеплового воздействия на пласт / Л. Алтунина, В. Кувшинов, И. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Oil & Gas Journal Russia. -2010. -№ 6.- С. 68–75.

11. Best Surfactant for EOR Polymer Injectivity / B. Gerlach, F. Dugonjic-Bilic, M. Neuber, A. Alkouh. − Текст : электронный // SPE Kuwait Oil & Gas Show and Conference. Mishref, Kuwait, October 2019. – URL: https://doi.org/10.2118/198097-ms.

12. Thomas, S. Enhanced Oil Recovery - An Overview / S. Thomas. – DOI 10.2516/ogst:2007060 – Текст : непосредственный // Oil & Gas Science and Technology. – 2008. – Vol. 63, Issue 1. – P. 9–19.

13. Olajire, A. A. Review of ASP EOR (alkaline surfactant polymer enhanced oil recovery) technology in the petroleum industry : prospects and challenges / A. A. Olajire. – DOI 10.1016/j.energy.2014.09.005. – Текст : непосредственный // Energy. – 2014. – Vol. 77. – P. 963–982.

14. Adams, W. T. Surfactant Flooding Carbonate Reservoirs / W. T. Adams, V. H. Schievelbein. – DOI 10.2118/12686-PA. – Текст : непосредственный // SPE Reservoir Engineering. – 1987. – Vol. 2, Issue 04. – P. 619–626.

15. Alkyl Aryl Sulfonates Surfactants For EOR : Scale Up From Lab To Pilot / Francisco Aguilar, I. López, C. Prieto [et al.]. − Текст : электронный // SPE Improved Oil Recovery Conference. Tulsa, Oklahoma, USA, 11–13 April 2016. – URL: https://doi.org/10.2118/179653-MS.

16. Hirasaki, G. J. Recent Advances in Surfactant EOR / G. J. Hirasaki, C. A. Miller, M. Puertо. – DOI 10.2118/115386-PA. – Текст : непосредственный // SPE Journal. – 2011. – Vol. 16, Issue 04. – P. 889–907.

17. Raffa, P. Polymeric surfactants for enhanced oil recovery : A review / P. Raffa, A. A. Broekhuis, F. Picchioni. – DOI 10.1016/j.petrol.2016.07.007. – Текст : непосредственный // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2016. – Vol. 145. – P. 723–733.

18. Polymeric Surfactants : Synthesis, Properties, and Links to Applications / P. Raffa, D. A. Z. Wever, F. Picchioni, A. A. Broekhuis. – DOI 10.1021/cr500129h. – Текст : непосредственный // Chemical Reviews. – 2015. – Vol. 115, Issue 16. – P. 8504–8563.

19. Газизов, А. А. Увеличение нефтеотдачи неоднородных пластов на поздней стадии разработки / А. А. Газизов. – Москва : Недра, 2002. – 639 с. – Текст : непосредственный.

20. Алтунина, Л. К. Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов ; отв. ред. В. Ф. Камьянов ; Российская академия наук, Сибирское отделение, Институт химии нефти. – Новосибирск : Наука : Сибирская издательская фирма, 1995. – 196 с. – Текст : непосредственный.

21. Synergism of physicochemical and thermal methods intended to improve oil recovery from high-viscosity oil pools / L. K. Altunina, V. A. Kuvshinov, S. O. Ursegov, M. V. Chertenkov. − Текст : электронный // 16th European Symposium on Improved Oil Recovery. – Cambridge, UK, 2011. – URL: https://doi.org/10.3997/2214-4609.201404753.

22. Алтунина, Л. К. Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 4. Физика и химия. – 2013. – № 2. – С. 46–76.

23. Алтунина, Л. К. Залежи с трудноизвлекаемыми запасами. Комплексная технология увеличения нефтеотдачи / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов, И. В. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Oil & Gas Journal Russia. – 2011. – № 6. – С. 110–116.

24. Алтунина Л. К. Физико-химические аспекты технологий увеличения нефтеотдачи (обзор) / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов. – Текст : непосредственный // Химия в интересах устойчивого развития. – 2001. – № 9. – C. 331–334.

25. Увеличение нефтеотдачи месторождений высоковязкой нефти химически эволюционирующими композициями / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов, И. В. Кувшинов [и др.]. – Текст : непосредственный // Материалы научно-практической конференции «Актуальные задачи нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплекса». Москва, 21–23 ноября 2018. – Москва : Изд-во ОАО «ВНИПИнефть». – 2018. – С. 12–14.