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: http://a-economics.ru/~EpPV3