Исследователи из КФУ разработали модель, которая помогает подобрать оптимальные условия добычи тяжелой нефти с помощью перегретого пара и углекислого газа. Такой подход делает вязкое сырье более текучим и облегчает его извлечение из пласта. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Тяжелую нефть сложнее добывать, чем легкую: она отличается высокой вязкостью и плохо перемещается по пласту. Один из способов повысить ее текучесть — закачивать в скважину горячий пар. Однако технология требует больших затрат воды и энергии. Добавление углекислого газа позволяет эффективнее воздействовать на нефть и одновременно использовать CO₂ в процессе добычи.

Авторы воспроизвели в лаборатории условия, близкие к пластовым, и сравнили воздействие водяного пара в присутствии азота и углекислого газа. Оказалось, что CO₂ значительно ускоряет разрушение тяжелых компонентов нефти — асфальтенов.

В присутствии углекислого газа и пара асфальтены превращались в более легкие соединения в 9 раз быстрее, чем при использовании инертного газа. Комбинация также способствует снижению вязкости нефти и улучшению проницаемости породы.

На основе экспериментальных данных ученые создали кинетическую модель, которая с точностью до 93% предсказывает изменение состава нефти при разных температурах и концентрациях CO₂. Это позволит заранее рассчитывать оптимальные режимы закачки пара и углекислого газа и повышать эффективность добычи при меньших затратах энергии и воды.

«В дальнейшем мы планируем расширить исследования в этом направлении и рассмотреть, как применение катализаторов повлияет на процесс комбинированного воздействия водяным паром и углекислым газом, в том числе также разработать кинетические модели данного процесса. В качестве объектов исследования мы будем использовать различные сверхвязкие нефти с месторождений Татарстана и других стран», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Варфоломеев, кандидат химических наук, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ

Результаты опубликованы в Fuel

Подробнее — в материале ТАСС

РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия