Отечественные ученые помогут нефтяникам увеличить темпы выработки нефти с помощью кислотной обработки скважин

👨‍👩‍👧‍👦 👨‍👩‍👧‍👦Метод кислотной обработки призабойной зоны скважины применяют для стимуляции коллекторов, которые вмещают в себя легкую и подвижную нефть при значительной выработке пластов. Такой способ позволяет добывать дополнительные объемы нефти. При этом существующие математические модели этого процесса учитывают влияние только отдельных геолого-технологических параметров, что недостаточно точно описывает эффективность мероприятия по кислотной обработке. В Пермском политехе разработана модель, которая отражает все факторы, влияющие на качество кислотной обработки, и позволит увеличить темпы выработки запасов сырья и рентабельность процесса нефтедобычи.

👨‍👩‍👧‍👦 Карбонатные коллекторы обладают невысокой пористостью – наличием пустот в горной породе, где находится нефть, газ или вода, объясняют в пресс-службе вуза. В процессе соляно-кислотной обработки в пласт на значительном расстоянии от стенок скважины под давлением закачивается кислота. Она расширяет эти пустоты – микротрещины и каналы, очищает их от солевых, парафинисто-смолистых отложений и продуктов коррозии, что увеличивает проницаемость и эффективность добычи нефти из карбонатных коллекторов. От технологии проведения кислотной обработки скважины зависит образование сети дополнительных фильтрационных каналов, которые увеличивают продуктивность работ. Модель, предложенная отечественными учеными, точно описывает процесс кислотных обработок с учетом изменений всех ключевых параметров.

👨‍👩‍👧‍👦 В ходе эксперимента были использованы 35 образцов керна из 12 месторождений, содержащих более 20% остаточных извлекаемых запасов нефти: были определены их проницаемость и пористость, а также проведено насыщение пластовой водой. Во время моделирования кислотных обработок все условия соответствовали пластовым, то есть отражали реальные процессы, происходящие в горных породах, расположенных около скважины. В результате было установлено, что чем выше давление закачки кислотного состава и его объема в пласт, тем лучше стимуляция – отдача полезных ископаемых горными породами. Также исследователи выяснили, что основной фактор, негативно влияющий на результат кислотной обработки, – уровень содержания в образцах доломита: если он превышает 13%, необходимо увеличить скорость закачки кислотного состава и выдержать его на реакцию более 4 часов.

👨‍👩‍👧‍👦 Применение новой модели, которая учитывает все геолого-технологические параметры при кислотной обработке призабойной зоны скважины, позволит увеличить темпы выработки запасов сырья и рентабельность процесса нефтедобычи.

#нефтедобыча #наука

Повышению нефтедобычи поспособствуют наночастицы

⚛️ В Институте нефти и газа Сибирского федерального университета предложили новое решение для добычи нефти в скважинах, где затруднена стандартная добыча. О нем сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки РФ. Ученые добавили наночастицы в гель, который используется в нефтедобыче для гидроразрыва нефтеносного пласта (ГРП).

💬 Исследователи объясняют, что в этом случае смачивание сшитых гелей ГРП уменьшается, а межфазное натяжение растет, также увеличивается и скорость капиллярной пропитки, за счет чего гель быстрее проникает в пласт. Если добавить наночастицы подходящего размера в оптимальной концентрации в гель, он станет более подходящим под конкретные пластовые условия, приобретет нужную вязкость или термоустойчивость.

👨‍👩‍👧‍👦 Наночастицы не только улучшают качество гелей, защищая от высоких температур и помогая им проникать в пласт: они дешевле и экологичнее традиционных химических реагентов для фрекинга.

#нефтедобыча #ГРП

Российские ученые помогут нефтяникам оперативно оценивать состояние пластов

⚛️ Исследователи Пермского политеха разработали авторскую методику оценки показателей призабойной зоны нефтяного пласта (ПЗП). От скин-слоя и проницаемости ПЗП зависит производительность добывающих скважин и эффективность методов повышения нефтеотдачи: эти факторы можно контролировать, применяя искусственные нейросети, заявляют ученые, разработка которых поможет сократить убытки нефтедобывающих предприятий и позволит проводить оперативный анализ для повышения эффективности разработки пластов и работы скважин.

🛢 В настоящее время проницаемости (способности горной породы пропускать флюиды (нефть) через свои поровые каналы) и скин-фактору, характеризующему состояние призабойной зоны пласта и влияющему на процесс фильтрации нефти, уделяют незначительное внимание, отмечает пресс-служба вуза. Для принятия решений нефтяники обычно используют проницаемость удаленной зоны пласта, которую определяют по данным гидродинамических исследований скважин. Однако этот способ требует остановки скважин, в то время как работа с применением нейросетей позволяет контролировать показатели без прекращения добычи.

💬 Для обучения нейросети использованы геологические и эксплуатационные данные 486 гидродинамических исследований добывающих скважин. В процессе программирования величин проницаемости призабойной зоны пласта политехники использовали следующие параметры: забойное, пластовое и давление насыщения нефти газом, дебит жидкости, эффективную толщину пласта, обводненность и пористость. Ученые протестировали модели нейросетей с различными параметрами, выбрав оптимальный вариант, на основе которого и была предложена методика оценки состояния призабойной зоны пласта – параметров проницаемости и скин-фактора.

#нефтедобыча #наука

Казанские исследователи нашли эффективный метод снижения содержания серы в тяжелой нефти и нефтяных остатках

🧪 Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (КФУ) для изучения взаимодействия воды и серосодержащих соединений нефти впервые использовали изотопные метки, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Минобрнауки. Результатом исследований стал экологически чистый и эффективный метод снижения содержания серы в тяжелой нефти и нефтяных остатках.

🔄 Так, ученые выяснили, что в химических процессах подземной частичной переработки тяжелой нефти вода выступает в качестве не только среды, но и реагента при гидротермальном обессеривании. По словам руководителя проекта, заведующего кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Михаила Варфоломеева, чтобы определить механизмы химических процессов, протекающих при гидротермальном воздействии на тяжелую нефть, учеными были использованы модельные серосодержащие компоненты. Также отмечена эффективность применения каталитических добавок, которые могут быть использованы для промышленных задач.

✅ Метод, предложенный КФУ, может быть интегрирован в существующие технологии переработки нетрадиционных углеводородных ресурсов, обеспечивая экономически эффективное производство, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду.

#наука #нефтедобыча

В России импортозамещают технологию выпуска компонента для буровых растворов

*️⃣ Химики Томского государственного университета разработали технологию производства полианионной целлюлозы: в качестве добавки для буровых растворов это вещество способно предотвращать разрушение стенок скважины.

🧪 Внедрение технологии началось на базе Ангарского электролизного химического комбината, сообщает пресс-служба вуза. Сейчас разработчики обеспечивают научное сопровождение процесса запуска опытной промышленной установки. Планируется, что в ближайшем будущем будет выпущена опытная партия продукта, которая будет передана нефтедобывающим компаниям для проведения опытно-промышленных испытаний.

🦾 Ранее малые партии полианионной целлюлозы химики производили на прототипе установки, при тестовом применении нефтяники отметили высокое качество продукта. В университете подчеркивают, что ранее высококачественная полианионная целлюлоза поставлялась в Россию из-за рубежа. Запуск же отечественного производства позволит обеспечить стабильные поставки продукта российским потребителям – нефтедобывающим компаниям и производителям бытовой химии.

#наука #нефтедобыча

В России создают систему интеллектуального видеомониторинга производства

📍 Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) занимаются данным проектом совместно с одним из производителей оборудования для объектов добычи нефти и газа. В 2025 году планируется внедрить на предприятии интеллектуальный мониторинг действий персонала на установках налива нефти в автоцистерны. Как отмечают в пресс-службе вуза, в декабре 2024 года планируется завершить создание прототипа системы интеллектуального мониторинга действий персонала, на начало 2025 года намечено ее внедрение на одной из станций налива нефти для опытно-промысловой эксплуатации и дальнейшего масштабирования.

🖥️ Информация системы видеонаблюдения обрабатывается в режиме реального времени с применением алгоритмов машинного обучения, и на основе этих данных формируются подсказки и предупреждения для персонала станции, а при рисках нештатных ситуаций – автоматически блокируются возможности опасного развития. Такая система будет применяться на станциях налива нефти в стране впервые. Она позволит снизить риски нарушений технических регламентов при эксплуатации установок налива нефти, существенно повысить безопасность эксплуатации этих установок и минимизировать экономические потери от внештатных ситуаций.

⚙️ В перспективе развитие данной системы связывают с акцентом на принятии управленческих решений: разработчики планируют реализовать модули аналитики работы предприятия, визуализации данных и другие. Проект также может получить развитие в части прогнозирования внештатных ситуаций, включая, например, обнаружение разлива нефти в ходе налива.

#наука #нефтедобыча

Ученые Казани разработали кинетическую модель для оптимизации добычи битуминозной нефти

🔄 Исследования вели в Институте геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (ИГиНГТ КФУ) совместно с АО «Зарубежнефть», сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза. Результатом стало создание кинетической модели каталитического акватермолиза с использованием водорастворимого катализатора на основе никеля. Водорастворимые катализаторы показали эффективность при применении для снижения вязкости битуминозной нефти и могут быть использованы на месторождении с меньшими экономическими затратами. В числе преимуществ системы еще и то, что ее можно закачать в пласт на глубине 600–700 м в виде водного раствора без использования органических растворителей.

🛢 Кинетическая модель определяет механизм протекания химических реакций превращения одних фракций нефти в другие в процессе каталитического акватермолиза. Погрешность кинетической модели не превысила 6,9%, что свидетельствует о высокой точности разработки. По словам руководителя проекта, заведующего кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ Михаила Варфоломеева, кинетическая модель помогает понять и оптимизировать преобразование тяжелых фракций в более легкие, что крайне важно для повышения эффективности процесса акватермолиза. При этом катализатор позволяет снизить энергию активации процесса преобразования асфальтенов в более легкие фракции, что является важной задачей при облагораживании тяжелой нефти.

#наука #нефтедобыча

В Перми ученые разработали уникальный способ оценки распространения трещины в нефтяном пласте

⚛️ Новая разработка велась в области технологий гидравлического разрыва пласта. Российские исследователи выявили связь между величиной пластового давления в нефтяной скважине и тем, как образуется трещина гидроразрыва в пространстве; на основании открытия они разработали новый подход к контролю ее направления и развития.

🛢 Как напоминают в пресс-службе Пермского политеха, сейчас на месторождениях фактическую информацию о распространении трещин получают в основном по данным дорогостоящего микросейсмического мониторинга, когда структура пласта анализируется с помощью слабых сейсмических волн – малейших колебаний энергии. Но в областях с неблагоприятными сейсмогеологическими условиями такой метод работает некорректно. Новый подход к контролю направления и закономерностей развития трещин гидроразрыва пласта, выработанный пермскими учеными, основан на использовании исходных данных, которые регулярно и с высокой достоверностью определяются на любом нефтяном промысле.

💬 По словам доктора технических наук Дмитрия Мартюшева, разрыв пласта меняет степень взаимодействия между скважиной, на которой он проведен, и скважиной, в направлении которой образовалась трещина. Исследователи выдвинули гипотезу о влиянии величины пластового давления на образование трещины. С помощью этого показателя можно оценить, каким образом и в какую именно сторону она распространяется. Фактические измерения пластового давления выполняются при проведении на скважинах гидродинамических исследований и чаще всего проводятся в различные моменты времени. Ученые для получения этой информации по всем скважинам в один момент времени использовали нейросеть.

👍 Методика, предложенная в ПНИПУ, актуальна для коллекторов со сложной структурой пустотного пространства и естественной трещиноватостью, для которых фактическое определение специальных геомеханических параметров является продолжительным и трудоемким процессом.

#нефтедобыча #наука

Открытие российских ученых поможет нефтяникам предотвращать негативные последствия ремонта скважин

🛢Реагенты, которые используются для глушения скважины перед ее ремонтом, способны повредить пласт и ухудшить его характеристики. Исследователи Пермского политеха провели серию экспериментов и выяснили, как влияет фильтрат жидкости на карбонатные горные породы.

✅Как отмечают ученые, состав и свойства жидкости для глушения должны быть такими, чтобы предотвратить выброс нефти и обеспечить безопасность персонала. В качестве таких реагентов чаще всего выбирают водные растворы с добавками в виде минеральных соединений. Попадая в призабойную зону пласта, такой раствор способен негативно повлиять на его фильтрационно-емкостные характеристики – пористость и проницаемость горной породы. Ученые выяснили, каким образом фильтрат жидкости глушения воздействует на свойства карбонатных коллекторов, рассмотрев основные факторы, влияющие на их фильтрационно-емкостные свойства: химический состав фильтрата жидкостей, минералогический состав карбоната, пластовые давление и температуру, продолжительность контакта фильтрата с горной породой.

📊На образцах керна проводились испытания, где сначала имитировалось поступление нефти из пласта в скважину посредством ее фильтрации через образец, а потом глушение этой скважины с проникновением технической воды в пласт. Эксперименты позволили определить пористость и проницаемость по нефти образцов керна до и после моделирования на них процесса глушения. Как сообщил доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Дмитрий Мартюшев, комплексные результаты исследования показали, что проникновение фильтрата в горную породу нарушает геохимическое равновесие между пластовыми флюидами и минералами породы, тем самым вызывая растворение карбонатных минералов, набухание и миграцию глинистых компонентов.

📌Использование низкоминерализованной воды в качестве основы для жидкостей глушения для некоторых карбонатных коллекторов нефтяных месторождений сопровождается высоким риском заполнения пустотного пространства, что приводит к снижению нефтедобычи. Таким образом, сделали вывод исследователи, перспективным решением станет изменение минерализации воды или использование наночастиц для сохранения геохимического равновесия и снижения минерального растворения горных пород.

#наука #нефтедобыча

Будущих нефтяников в Тюмени научат построению цифровых моделей месторождений

*️⃣ Новую базовую кафедру в Тюменском государственном университете открывает научный институт «Роснефти». По данным пресс-службы компании, кафедра «Физика недр» ориентирована на подготовку специалистов в области построения цифровых моделей нефтегазовых месторождений. Уже определены первые ее студенты, ими стали 18 бакалавров из России, Индии, Казахстана и Узбекистана.

👤 Классическое университетское образование по фундаментальным основам физики и физической химии для них будет сочетаться с дисциплинами нефтяного инжиниринга, в рамках которых будет проходить обучение современным подходам к разработке месторождений нефти и газа. В их числе – основы нефтегазового дела и математическое моделирование процессов добычи углеводородов.

🔒 Отрабатывать навыки научно-исследовательской и проектной деятельности магистранты планируют в работе над реальными проектами «Роснефти», в том числе в Центре исследований керна.

#наука #нефтедобыча

Разработка ученых ПНИПУ позволит повысить эффективность подводных нефтехранилищ

🌊 Подводные резервуары для хранения нефти в последние годы активно применяются при производстве морской нефти в крупных глубоководных и арктических проектах. Их использование позволяет снижать негативное воздействие на окружающую среду в данных условиях.

🛢 Традиционно нефть хранится на морских платформах до выгрузки в танкер или трубопровод для транспортировки на берег, что приводит к увеличению веса и размеров платформы, а также к необходимости задействовать постоянный персонал для ее обслуживания. Как отмечает пресс-служба Пермского политеха, исследователи вуза в содружестве с коллегами из ИПНГ РАН рассчитали параметры нефтехранилищ на примере различных широко используемых конструкций подводных резервуаров. Для предотвращения контакта нефти с водой и уменьшения толщины нежелательного слоя эмульсии в таких нефтехранилищах, расположенных на морском дне, используются мембраны. Они устанавливаются внутри оболочки хранилища, обеспечивая надежную изоляцию и защиту от коррозии. Анализ показал, что применение гибких мембран позволяет снизить толщину стенки и габаритные размеры, а также уменьшить массу конструкции.

☑️ Результаты анализа ученых демонстрируют зависимость массогабаритных показателей от включения гибких мембран в конструкцию нефтехранилищ.

#наука #нефтедобыча

Пермские ученые создали самовосстанавливающийся тампонажный раствор для нефтяных скважин

🧪 Новый состав характеризуется улучшенными показателями основных технологических свойств, обеспечивает плотный контакт цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины и показывает способность самостоятельно восстанавливать целостность при появлении микрозазоров и трещин.

👨‍👩‍👧‍👦 По словам доктора технических наук, заведующего кафедрой нефтегазовых технологий ПНИПУ Сергея Чернышова, получаемый из разработанного раствора цементный камень обладает способностью к линейному расширению, из-за чего обеспечивается его плотный контакт с обсадной колонной и стенкой скважины. Основа раствора, помимо тампонажного портландцемента и базовых модифицирующих реагентов, используемых в обычных растворах, также содержит комплексную минеральную добавку из нанооксида алюминия, талька, гидроксида кальция, полугидрата гипса и прочих примесей. Она и позволяет говорить о самовосстановлении цементного камня после различных нарушений. Синтетический полимер на основе полиакриламида, входящий в ее состав, снижает процессы водоотделения и водоотдачи, а пеногаситель на основе кремнийорганического полимера уменьшает пенообразование. Требуемую подвижность раствора позволяет получить добавление пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного сополимера, а увеличение плотности контакта цементного камня с обсадной колонной и горной породой обеспечивает расширяющая добавка.

🛢 Как отмечают в пресс-службе вуза, в промысловых условиях свойства нового тампонажного раствора позволят получить качественную герметичную крепь обсадной колонны в стволе скважины.

#наука #нефтедобыча