В процессе эксплуатации нефтедобывающих скважин постепенно ухудшается проницаемость коллектора. Отложения парафина и загрязнение пустот снижают темпы выработки нефтяных запасов. Производительность скважин чаще всего восстанавливают с помощью кислотного воздействия. Оно заключается в растворении горной породы с применением химических реагентов. Ученые Пермского Политеха совместно с китайскими коллегами разработали математическую модель, которая позволит оценить потенциальное увеличение объема нефти после кислотной обработки. Кроме того, технология по обработке скважин сократит временные и денежные издержки. Работа ученых является продолжением исследования кислотной эмульсии двойного действия.
Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Journal of Petroleum Science and Engineering (2022). Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
Кислотная микроэмульсия — это полностью российская разработка, состоящая только из отечественных химических реагентов. В результате лабораторных и полевых испытаний ученые установили, что состав сохраняет низкую вязкость и обладает длительной активностью кислотного компонента. Это обеспечивает глубокое проникновение в нефтяной пласт и удаление парафиновых отложений в пустотах горной породы.
— Наша модель прошла пилотные испытания на двух реальных скважинах. Это позволило более качественно составить план по проведению кислотной обработки и повысить ее итоговую эффективность на 17-23 %. Использование кислотной эмульсии и разработанного подхода существенно сократят сроки работ и увеличат рентабельность процедуры, —рассказывает доцент кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ, кандидат технических наук Дмитрий Мартюшев.
— Эмульсия существенно снижает скорость коррозии скважинного оборудования, что позволяет проводить кислотную обработку без привлечения бригады капитального ремонта. Исключаются затраты на работу бригады, глушение и освоение скважины, спуск и подъем глубинно-насосного оборудования. С развитием данного типа технологий и внедрением новых кислотных составов время обработки значительно сокращается. Это представляется экономически выгодным решением для нефтедобывающих компаний, — добавляют ученые.
Уникальность математической модели пермских ученых заключается в учете практически всех геологических и технологических характеристик. Тем самым риск неэффективности мероприятия сводится практически к нулю.
Проведя анализ промышленных результатов обработки кислотной эмульсией, ученые отметили улучшение фильтрационных свойств резервуара и, как следствие, увеличение объемов дополнительной добычи нефти. Разработанная модель показала высокое соответствие прогнозируемых значений с фактическими данными. С учетом нового опыта проведения кислотных операций модель будет совершенствоваться.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет-2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет-2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.