Российские учёные решают проблему добычи «трудной» нефти

Учитывая, что около 65% новых месторождений содержат трудноизвлекаемые запасы, задача повышения нефтеотдачи является стратегически значимой.

«Методов увеличения нефтеотдачи сейчас достаточно много, и они весьма разнообразны, — объясняет директор Института химии нефти Любовь Алтунина. — Наш институт занимается физико-химическими методами, с использованием реагентов. Например, если в пласт закачать специальный раствор, который под воздействием температуры образует гель, то он не даст воде пойти по „легкому пути“, а перенаправит в ее в труднопроницаемый слой. Вода будет оттуда выталкивать нефть, и отдача скважины увеличится».

Специалисты института разработали научные принципы подбора гелей для разных условий: в зависимости от типа нефти, пород, температуры и так далее. Гель «ГАЛКА» на основе солей алюминия используется на месторождениях Западной Сибири с 1980-х годов, в Республике Коми с 2000-х его применяют «Лукойл» и «Роснефть». Исходный раствор выглядит, как вода, но, попадая в пласт, становится плотным объемным гелем, который совершенно не боится температуры (есть модификация для добычи высоковязкой нефти с применением пара, нагретого до 300−350 градусов).

«Тепловое воздействие эффективно, но дорого, поэтому мы предлагаем использовать не пар, а специальные реагенты, — продолжает Любовь Алтунина. — На основе „ГАЛКи“ у нас разработаны золи — это производные от геля, но с более жидкой консистенцией и подвижные. Золь будет вытеснять вязкую нефть, повышая отдачу, причем при низких температурах, без паротеплового воздействия».

Именно золи в этом и следующем году будут проходить испытания в рамках федерального финансирования, как и другая технология — с использованием гелей «МЕТКА» на основе полимеров целлюлозы. В отличие от «ГАЛКи», этот гель похож не на воду, а на кисель, но тоже становится объемным и плотным в пласте. Его главное преимущество в том, что время гелеобразования можно регулировать: раствор дойдет до нужного пласта, проникнет в него, распределится, и только тогда образуется гель. Кроме того, «МЕТКА», хотя и действует при температуре только до 120 градусов, имеет более прочное сцепление с породой и дает эффект при меньшем объеме раствора. Дополнительно в рамках проекта разработают систему «гель в геле», совместив «ГАЛКу» и «МЕТКу».

Важно, что оба геля не токсичны для природы и человека: полимер, на основе которого делается «МЕТКА», добавляют даже в муссы и мороженое.

Третье направление проекта Института химии нефти — композиции для увеличения нефтеотдачи низкопроницаемых пластов и повышения коэффициента нефтевытеснения на основе поверхностно активных веществ (ПАВ).

«В низкопроницаемых пластах нефть необходимо „отмывать“ от породы. Это как пятно на ткани, которое можно долго отстирывать просто горячей водой, а можно более эффективно — с моющим средством, где содержатся ПАВ», — проводит аналогию директор института.

Томские композиции с ПАВ уже прошли масштабные (в скважины было закачано свыше 40 тысяч тонн реагентов) испытания и по результатам рекомендованы для промышленного применения. После этого ученые разработали композицию «НИНКА» для месторождений, на которых используется пар: в 2003 году первые испытания показали увеличение добычи нефти на 40%. Затем была изобретена комплексная технология с использованием геля (перераспределение потоков воды) и «НИНКи» (вытеснение нефти), которая работает более чем на 40 скважинах. Новая задача ученых — ввести в композицию реагенты, которые ее загустят, чтобы новый состав и перераспределял воду, и вытеснял вязкую нефть. Есть также потребность сделать такой состав не только для месторождений «с паром», что должно существенно снизить цену технологии.

«После всех исследований и испытаний предстоит еще разработать компьютерные модели, методы физического и математического моделирования для использования новых технологий на месторождениях», — добавляет Любовь Алтунина.

Исследования томских учёных ведутся в рамках проекта «Разработка термотропных гелеобразующих и золеобразующих высоковязких композиций для повышения нефтеотдачи и технологии их применения совместно с термическими методами добычи нефти», рассчитанного на три года. Проект поддержан ФЦП «Исследования и разработка 2014−2020» по мероприятию 1.3 (заявка 2014−14−579−0004−007), на его реализацию будет направлено по 10 миллионов рублей в год, индустриальный партнер — сервисная фирма «ОСК» — планирует вложить более 80 миллионов рублей во внедрение разработанных технологий на месторождениях ООО «Лукойл-Коми».

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.