Быстро и достоверно: ученые разработали алгоритм для отслеживания насыщенности нефтяных пластов

При использовании различных методов по увеличению нефтеотдачи скважины специалистам необходимо зафиксировать содержание нефти в пласте до и после воздействий. Эту задачу решает трассер — жидкость-индикатор, от корректного подбора которой зависит точность оценки эффективности мероприятий по повышению нефтеотдачи. Ученые подведомственного Минобрнауки России Казанского федерального университета (КФУ) разработали алгоритм подбора трассеров, позволяющих отслеживать насыщенность пласта нефтью на разных этапах.

Трассеры используются в нефтяной промышленности для выявления гидродинамических связей скважин, а также для оценки потенциала доизвлечения остаточной нефти. Химические трассеры закачиваются в скважину и выдерживаются в ней определенное время для протекания реакции.

«Когда мы используем какой-то метод увеличения нефтеотдачи (например, закачку поверхностно-активного вещества или полимера), необходимо замерить разницу нефтенасыщенности до и после воздействия на скважине или, как принято говорить, провести односкважинный тест (One Spot Test) для оценки эффективности применяемого реагента — например, коктейля поверхностно-активного вещества — и последующей возможной настройки его состава», — отметил Александр Болотов, руководитель проекта, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории методов увеличения нефтеотдачи Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ.

Методика, описанная учеными, может использоваться на этапе оценки эффективности применения различных трассеров (Feasibility study), подходящих для широкого спектра температур — от 20 до 120 градусов Цельсия.

В мировой практике известны сотни методов обработки скважин, и при этом четкие критерии подбора трассера, исходя из особенностей нефтепластов, до сих пор не были сформулированы. Также академическое сообщество не выработало устойчивые рекомендации для расчета реакционной способности трассера с учетом конкурирующего процесса экстракции из водной в нефтяную фазу.

«Эти два процесса обычно исследуются в лабораториях по отдельности для определения технологических параметров закачки и выдержки трассера. Мы показали взаимосвязь данных процессов и их влияние на подбор трассера под заданные условия пласта — это и температура, и минерализация пласта, и остаточная нефтенасыщенность», — пояснил Александр Болотов.

Под его руководством ученые КФУ сформулировали алгоритм, который позволяет подобрать оптимальный трассер для определенного нефтепласта, а также определить условия выдержки и освоения скважины для интерпретации результатов промысловых данных в виде добычи трассеров.

Институт геологии и нефтегазовых технологий КФУ входит в сеть научных центров мирового уровня, созданных в рамках нацпроекта «Наука и университеты» Минобрнауки России. Работа центров направлена на проведение исследований и создание разработок по приоритетам научно-технологического развития России.

Ученые КФУ разрабатывают широкий спектр технологий увеличения нефтеотдачи, включая химические, газовые и тепловые методы. Алгоритмы, обобщающие выбор трассера под заданные условия с определением границ их применимости, интересны как академическому сообществу, так и индустриальным компаниям, потому что обладают высокой практической значимостью.

«Химические трассеры привлекают пристальное внимание индустрии в России и в мире. Здесь нашему центру есть, что предложить нефтяным компаниям, включая уникальные для отрасли алгоритмы и сами реагенты для мониторинга. При пилотном испытании различных методов нужно определить их эффективность непосредственно на месторождении. Предложенная нами методология и сами химические трассеры позволяют сделать это быстро и достоверно», — резюмировал Михаил Варфоломеев, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов, руководитель направления методов увеличения нефтеотдачи научного центра мирового уровня КФУ.

Результаты исследований опубликованы в одном из научных журналов. Исследование было проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России.