На венесуэльских месторождениях сверхтяжелой нефти добыча остается крайне непростой задачей: из‑за высокой вязкости сырья и особенностей залегания коэффициент извлечения нередко не превышает 4%. Это существенно ниже показателей для легкой (до 60%) и тяжелой (до 20%) нефти.
Традиционные методы повышения нефтеотдачи — закачка горячего пара, внутрипластовое горение, применение химикатов — в таких условиях сталкиваются с серьезными ограничениями: малая толщина пласта, сильная обводненность и неоднородность участков делают их реализацию технически сложной.
Группа исследователей из Сколтеха (в составе группы ВЭБ.РФ), университета Халифы и венесуэльских специалистов предложила иной путь. Вместо того чтобы полагаться на дорогостоящие и длительные натурные эксперименты, ученые построили верифицированную численную модель. Она позволяет заранее просчитывать эффективность разных подходов к добыче, опираясь на реальные экспериментальные данные. Модель протестировали на результатах четырех опытов, включая испытания с настоящим образцом керна, извлеченным при бурении скважины, рассказали в пресс-службе Сколтеха.
Заранее сравнить эти варианты сложно: количество натурных экспериментов ограничивается доступностью реальных образцов породы из соответствующих месторождений — таких образцов очень мало — а также продолжительностью испытаний и их стоимостью. Поэтому мы построили численную модель, которая верифицирована на основании данных эксперимента венесуэльских коллег и позволяет в дальнейшем ставить численные эксперименты для получения адекватного прогноза без доступа к новым образцам
В рамках работы ученые сосредоточились на бесщелочном подходе — сочетании полимера и поверхностно‑активного вещества (ПАВ). Такой выбор обусловлен стремлением снизить риски коррозии, солеотложения и образования трудноразделимых эмульсий. Численные эксперименты показали, что наиболее эффективным оказывается одновременное введение обоих реагентов: прогнозируемый коэффициент извлечения при этом может вырасти втрое — до 12%.
Модель интегрировали с гидродинамической моделью месторождения, разработанной нефтяной компанией. Это дает возможность сравнивать не только химические, но и иные методы, например, закачку горячей воды или внутрипластовое горение. В перспективе инструмент можно адаптировать для других месторождений сверхтяжелой нефти — в Китае, Канаде, Омане.
Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel, а сама разработка способна заметно упростить планирование добычи и оценку экономической целесообразности проектов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден способ улучшить поиск нефти в породах с множеством трещин.