Д.т.н., профессор Орынгожин Е.С.,

докторанты Шукманова А.А., Шуханова Ж., Бисенгалива Д.

Казахстан, г. Алматы,

Казахский Национальный Технический университет им. К.И. Сатпаева

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

На территории Казахстана известны сотни нефтяных месторождений, залегающих до глубин - свыше 1000 м. Коэффициент извлечения на этих месторождениях не превышает 0,3-04. После извлечения нефти из этих месторождений по современной технологии в недрах остаётся еще более половины запасов [1].

Следует отметить, что разработанный нами тепловой метод особенно предпочтителен для разработки месторождений с высоковязкими тяжелыми нефтями, залегающих на сравнительно небольших глубинах, так как в большинстве случаев, при добыче известными распространенными способами, особую трудность составляет извлечение именно такого сорта нефти.

Применение тепловых методов позволяет снизить вязкость нефти и, тем самым, увеличить нефтеотдачу. Ограничением тепловых методов является глубина залегания пласта, поскольку при движении по НКТ закачиваемый агент остывает.

С целью повышения теплоемкости закачиваемого агента и, тем самым, расширения диапазона и повышения технико-экономических характеристик теплового воздействия (паротеплового, внутрипластового горения, закачки горячей воды, термохимического воздействия) и нефтеотдачи пластов, были предложены добавки в закачиваемый агент [2]. Так, в перегретый пар, полученный из растворов углекислого и двууглекислого аммония, добавки ароматических углеводородов и элементарной серы, а при внутрипластовом горении, закачке горячей воды и термохимическом воздействии дополнительной закачки оторочки суспензии элементарной серы в ароматических углеводородах.

При добавлении ароматических углеводородов в паровую фазу, повышается удельная теплоемкость нагнетаемого пара, поэтому возможно существенное увеличение энергоемкости рабочего агента. Кроме того, уменьшить вязкость нефти можно уменьшением длины асфальтеновых наноагрегатов. Добавление ароматики способствует растворению асфальтенов, что снижает вязкость нефти и должно способствовать повышению нефтеотдачи пластов. А в результате добавки элементарной серы при повышенных температурах разрываются связи в молекулах высокомолекулярных углеводородов алифатического ряда (уменьшается длина асфальтеновых наноагрегатов), что также способствует снижению вязкости нефти.

Опыты по определению эффективности предлагаемого способа проводились на специальной установке ОА «Бузачинефт», состоящей из модели пласта а приспособлений предназначенных для охлаждения, сепарации, сбора и замера нефти и воды.

Модель пласта набивалась песчаником, аналогичным Бузачинскому месторождению, содержащему высоковязкую нефть, близкую по свойствам к битумам. Проницаемость по воде составила 5,0 мкм ². После насыщения модели высоковязкой нефтью общая нефтенасыщенность составила 0,81.

Эксперименты с применением пара, полученного из раствора углекислого аммония и ароматических углеводородов, показали увеличение выхода нефти (коэффициента вытеснения) на 15,5% с 75,5% до91%, по отношению к закачке пара без добавок. Эксперименты с дополнительной добавкой серы показали, что выход нефти увеличивается еще на 3%.

Для выделения серосодержащих соединений после добычи нефти может быть использован ряд реагентов, взаимодействующими с меркаптанами, сульфидами, сероводородом и другими серосодержащими компонентами нефти с образованием сульфида железа и газовой фазы, которую составляют окись углерода СО и водород Н². Серосодержащие соединения обладают значительными дипольными моментами, ввиду чего их молекулы ассоциированы, что увеличивает вязкость нефти. После разрушения серосодержащих соединений вязкость нефти снижается.

Эксперименты показали, что уменьшение вязкость нефти после выделения серосодержащих соединений 1,4-1,6 раз, что также приведет к увеличению нефтеотдачи. Расчетная оценка увеличения нефтеотдачи за счет реагентного уменьшения вязкость нефти показала, что для условий лабораторного вытеснения нефти и для промысловых условий прирост нефтеотдачи составит к 4% и 7%,соответственно.

Таким образом, разработанный способ, испытанный на специальной установке ОА «Бузачинефт», позволяет значительно уменьшить вязкость нефти после выделения серосодержащих соединений 1,4-1,6 раз, увеличить добычу нефти, продлить срок существования нефтедобывающих предприятий и довести коэффициент извлечения нефти, практически, до 0,6-0,8.

Литература:

1. Патент РК. №2008/0001.1 от 03.01.2008. Способ разработки высоковязкой нефти. Орынгожин Е.С. и др.

2. Молдабаева Г.Ж. Шахтно-скважинный способ добычи нефти. Научно-техническое обеспечение горного производства Труды, том 79, 2010.