Ученые создали полимерный гель, который увеличит добычу нефти

Ученые создали полимерный гель, который увеличит добычу нефти

10 апреля 2020
Уникальный отечественный состав увеличит полноту выработки запасов «черного золота» из недр. Разработка не имеет аналогов в мире. В работе международной исследовательской группы принимали участие ученые Пермского Политеха, профессор Миссурийского университета науки и технологий (США) Баоджан Бай и специалисты предприятия «НефтеПром Сервис». Результаты исследований опубликованы в российском научном журнале «Записки Горного института».

— Сейчас на многих месторождениях, где давно добывают нефть, скважины обводнены: содержание воды в продукции превышает норму. По данным аудита Волго-Уральских нефтегазовых месторождений, в 75 % запасов больше половины составляет вода. Между тем, для высокообводненных скважин снижение обводненности продукции даже на 5% может увеличить добычу нефти в полтора раза. Это громадный технологический эффект, — рассказывает декан горно-нефтяного факультета ПНИПУ, доктор геолого-минералогических наук, профессор Сергей Галкин.

В последние два десятилетия в мире для увеличения добычи нефти используют технологию PPG — preformed particle gel. В скважину закачивают суспензию на основе частиц предварительно «сшитого» полимера. В его основе — акриламид, который абсорбирует воду, увеличивается в объеме и делает вещество эластичным. При фильтрации частицы полимера сжимаются и рвутся в узких интервалах между пластами. Они образуют «пробку», которая перераспределяет фильтрационные потоки, «вытесняет» нефть и увеличивает ее добычу.

Автор метода ­— профессор Миссурийского университета науки и технологий (США) Баоджан Бай успешно провел более 4000 скважинных операций на месторождениях Китая, Центральной и Северной Америки. Для отечественных месторождений данная технология пока практически не используется. Лишь в Западной Сибири имеется очень ограниченный опыт ее применения в условиях высокотемпературных пластов (60°) с низкой минерализацией пластовой воды. Однако для территории Волго-Урала при низких температурах пласта (менее 30°) и повышенной минерализацией воды, разработанные к настоящему времени составы плохо впитывают воду. Поэтому эксперты ПНИПУ и предприятия «НефтеПром Сервис» синтезировали уникальный отечественный состав. Его создали на основе полиакриламида методом блочной полимеризации. Гель полностью впитывает воду даже при температурах ниже 30°С. По сравнению с известными технологиями, пермский гель набухает минимум в 2 раза больше, заполняя промытые водой каналы, нефти в которых уже нет.

— Отличием разработанного пермскими учеными полимера является его способ сшивки методом термической имидизации, в результате которого полимер может впитывать больше воды даже в условиях низких температур и повышенной минерализации пластовой воды, — отмечает Сергей Галкин.

Ученые провели эксперименты на образцах горной породы из скважины. Испытания показали, что набухшие частицы геля могут проходить в трещины, диаметр которых в 20 раз их меньше. При увеличении вязкости геля его прочность возрастает. Вещество «цементирует» каналы, из которых нефть уже добыта и по которым интенсивно идет вода, в результате потоки воды перераспределяются и вода вытесняет нефть из еще невыработанных интервалов.

— Сегодня перед российской наукой стоят новые вызовы, в том числе заключающиеся в анализе международного опыта и создании эффективных отечественных технологий. Фундаментальные научные проекты с отдачей через 10 или даже 20 лет конечно тоже очень важны. Но время в современном мире с каждым днем убыстряется, и это диктует необходимость импортозамещения российской экономики не завтра, а здесь и сейчас. В этом связи на тематику научных исследований данной статьи необходимо обратить особое внимание. Во-первых, статья написана в тесной кооперации производственной и научной организаций. Кроме этого, в проект привлечен известный иностранный ученый, причем не кабинетного плана, а именно с огромным опытом успешных промысловых испытаний. Технология, на мой взгляд, не только способна дать значительный прирост добычи нефти, но и имеет хорошие коммерческие перспективы, так как ориентирована на обширную территорию Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Кроме этого, данная технология отечественная, и соответственно недропользователь застрахован от неожиданных разворотов иностранных партнеров в условиях политических санкций. Кстати, в реализации данного проекта большую роль сыграл пермский краевой конкурс МИГов (Международные исследовательские группы). Именно с поддержкой администрации Пермского края профессор Баоджан Бай смог приехать в Пермь, консультировать пермских специалистов, прочитать лекции для студентов и ведущих специалистов нефтяных компаний. Надеюсь, что такое привлечение к диалогу компаний «ЛУКОЙЛ» и «Роснефть» поможет в ближайшее время довести отечественный состав предварительно сшитых частиц полимерного геля до опытно-промышленных испытаний. В свою очередь я, как руководитель НОЦ «Рациональное недропользование», буду этому способствовать, — отметил кандидат технических наук Павел Илюшин.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~EpPV3