Нефть – чёрная кровь земли

Под руководством Алтуниной Любовь Константиновны , профессора, доктора химических наук в лаборатории коллоидной химии нефти в институте химии нефти (г. Томск) идёт развитие теоретических и практических основ увеличения нефтеотдачи пластов физико-химическими методами. Госпожа Алтунина ведёт проект «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы», выполняемый в рамках федерально-целевой программы.

Основная тема исследований: «Создание новых технологических решений с использованием циклического и стационарного воздействия на пласт химически эволюционирующими системами для разработки месторождений высоковязкой нефти на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами»

Цель проекта

Проект направлен на решение проблемы повышения эффективности добычи тяжелой высоковязкой нефти на естественном режиме и тепловыми методами за счет комплексирования с физико-химическими методами увеличения нефтеотдачи; обеспечения нефтяной промышленности эффективными технологическими решениями для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи и реагентами отечественного производства для их реализации.

Целью проекта является:

- создание новых технологических решений разработки месторождений высоковязкой нефти на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами с применением циклического и стационарного воздействия на пласт химически эволюционирующими системами на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ), координирующих растворителей и комплексных соединений для увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи тяжелой нефти;

- разработка и исследование новых композиций, реализующих концепцию химически эволюционирующих систем на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, образующих непосредственно в пласте под влиянием термобарических пластовых условий, взаимодействия с породой коллектора и пластовыми флюидами эффективные нефтевытесняющие жидкости с высокой кислотно-основной буферной емкостью и газо-жидкостные смеси коллоидной степени дисперсности, для увеличения нефтеотдачи и ограничения водопритока месторождений высоковязких нефтей на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами, технологичных в северных и арктических регионах.

Конечными продуктами проекта будут составы химически эволюционирующих нефтевытесняющих композиций на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений и технологические решения с их применением для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений высоковязкой нефти на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами. Полученные результаты позволят: повысить эффективность добычи тяжелой высоковязкой нефти на естественном режиме и тепловыми методами, в том числе на поздней стадии разработки месторождений; увеличить масштаб и расширить область применения технологий.

В 2017 г. проведено теоретическое исследование путей интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений тяжелой нефти, создана теоретическая модель донорно-акцепторных кислотно-основных равновесий в координирующих полиольных растворителях. Экспериментально исследованы кислотно-основные равновесия в растворах многоосновных неорганических кислот и полиолов, влияние на них электролитов, неэлектролитов и ПАВ. Экспериментальные данные согласуются с результатов расчетов по модели.

Определен оптимальный состав нефтевытесняющих кислотных композиций на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, физико-химические свойства их растворов. Принципиальной научной новизной является создание нового типа нефтевытесняющих композиций на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, в частности, координационных соединений многоосновных неорганических кислот с многоатомными спиртами, химически эволюционирующих непосредственно в пласте с приобретением коллоидно-химических свойств, оптимальных для целей нефтевытеснения, и новых технологических решений с их применением для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений высоковязкой нефти на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами. По результатам работы оформлено ноу-хау и подана заявка на изобретение.

Экспериментально исследована пластовая микрофлора пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения, выявлено стимулирующее влияние композиции ПАВ на ее активность и рост, повышение численности в 10–15 раз.

Произведен сбор промысловых данных, отбор проб нефти и воды из 9 скважин. На опытно-экспериментальной базе ИХН СО РАН отработана технология получения композиций на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, разработаны ТУ и технологические регламенты, наработаны опытные партии композиций (22 т). На пермо-карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения успешно проведена апробация технологического решения увеличения добычи нефти и интенсификация разработки: закачка композиции ПАВ в 9 скважин разу после пароциклической обработки. Наблюдается прирост дебитов по нефти с 2.5 до 19.4 т/сут., по жидкости с 3.7 до 44.5 т/сут., что подтверждает эффективность композиции ПАВ.

Представлены 2 доклада на международных конференциях, опубликованы 2 статьи.

Разработанные химически эволюционирующие нефтевытесняющие композиции нового типа на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений рекомендуются для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений высоковязкой нефти на естественном режиме и в сочетании с тепловыми методами на месторождениях нефтегазодобывающих компаний России: ПАО «ЛУКОЙЛ», «РОСНЕФТЬ», «ГАЗПРОМ НЕФТЬ», «ГАЗПРОМ»  и его дочерних предприятий и др. Перспективно применение созданных композиций на месторождениях Казахстана, Вьетнама, Китая, Саудовской Аравии, ОАЭ, Омана, Ирана, США, Канады и др. Конкретные потребители научно-технических результатов: ООО «ОСК»; Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» в г. Перми.

В северных и арктических регионах перспективной представляется разработка «холодных технологий» с применением химически эволюционирующих композиций на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, для увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи тяжелой нефти, как наименее затратных по сравнению с тепловыми методами и в наименьшей степени влияющих на состояние вечной мерзлоты и наземную экологическую обстановку в районах добычи.

Интерес, проявляемый зарубежными специалистами и нефтяными компаниями к полученным результатам на международных выставках и конференциях, отклики на публикации статей в журналах, в интернете, в частности, на сайте института, свидетельствует об актуальности результатов исследований по проекту.

Применение новых экологически безопасных технологических решений увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, вовлечь в разработку месторождения с трудно извлекаемыми запасами нефти, в том числе залежи высоковязких нефтей. Масштабное промышленное применение технологических решений увеличения нефтеотдачи будет способствовать развитию нефтедобывающей промышленности России, расширению ее топливно-энергетической базы.

Инженер-исследователь Иван Кожевников – в Усинске, в ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», на отборе проб нефти и воды на участках испытаний технологий ИХН СО РАН на Усинском месторождении;

На Усинском месторождении ООО «ЛУКОЙЛ-Коми»;

В лаборатории коллоидной химии нефти: н.с. Любовь Стасьева, зав. лаб. Любовь Алтунина Л.К. – исследование физико-химических свойств созданных композиций для увеличения нефтеотдачи;

В лаборатории коллоидной химии нефти: н.с. Владимир Козлов и вед.инженер Евгений Рождественский исследуют нефтевытесняющие свойства композиций.