Экспериментальные исследования для прогнозирования рисков осаждения асфальтенов в процессе добычи трудноизвлекаемых запасов нефти

Флокуляция и осаждение асфальтенов являются причиной снижения фильтрационно-емкостных характеристик нефтяного пласта и призабойной зоны скважины, образования высоковязких эмульсий, формирования высокомолекулярных органических и комплексных отложений, недостижения запланированной технологической эффективности при применении физико-химических методов добычи. В работе представлены результаты экспериментальных лабораторных исследований параметров, которые характеризуют устойчивость коллоидной структуры образцов нефти из скважин различных залежей. Несмотря на достаточно высокую однородность структурно-группового состава исследованных образцов, выявлены отличия спектральных характеристик нефти отдельных залежей. Для показателей ароматичности и парафинистости установлено наличие прямолинейной связи с высоким коэффициентом корреляции. Выявлен высокий коэффициент корреляции оптических характеристик нефти и ее структурно-группового состава. Методологические подходы, изложенные в работе, могут быть использованы при выборе объектов и минимизации технологических рисков, связанных с осаждением асфальтенов.

1. Барская Е.Е., Ганеева Ю.М., Юсупова Т.Н., Даянова Д.И. (2012). Прогнозирование проблем при добыче нефтей на основе анализа их химического состава и физико-химических свойств. Вестник Казанского технологического университета, с. 166–170.

2. Ибатуллин Р.Р., Ибрагимов Н.Г., Тахаутдинов Ш.Ф., Хисамов Р.С. (2004). Увеличение нефтеотдачи на поздней стадии разработки месторождений. Теория. Методы. Практика. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 292 с.

3. Иванова Л.В., Сафиева Р.З., Кошелев В.Н. (2008). Ик-спектрометрия в анализе нефти и нефтепродуктов. Вестник Башкирского университета, 13(4), с. 869–874.

4. Каюкова Г.П., Петров С.М., Успенский Б.В. (2015). Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах. М.: ГЕОС, 343 с.

5. Каюкова Г.П., Романов Г.В., Лукьянова Р.Г. и др. (2009). Органическая геохимия осадочной тощи и фундамента территории Татарстана. М.: ГЕОС, 487 с.

6. Крюков В.А., Токарев А.Н. (2022). Формирование условий для освоения трудноизвлекаемых запасов нефти: необходимость учета региональных аспектов. Экономика региона, 18(3), с. 755–769. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-3-10

7. Милордов Д.В. (2016). Состав и свойства порфиринов тяжелых нефтей и нефтяных остатков с повышенным содержанием ванадия и никеля. Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КНЦ РАН, Казань.

8. Михайлова А.Н., Габдрахманов Д.Т., Каюкова Г.П., Бабаев В.М., Вандюкова И.И. (2017). Сравнительное исследование структурно - группового состава асфальтенов из продуктов гидротермальных превращений органического вещества пород доманиковых и пермских отложений с применением метода ИК-спектроскопии. Вестник Казанского технологического университета, с. 45–50.

9. Муслимов Р.Х. (2007). Нефтегазоносность Республики Татарстан. Геология и разработка нефтяных месторождений, 2, с. 524.

10. Николин И.В., Сафонов С.С., Скирда В.Д., Шкаликов Н.В. (2006). Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса. Описание изобретения к патенту. https://patents.google.com/patent/RU2423686C1/ru

11. Ноздреев В.А. (1935). Способ осаждения асфальтенов из смолы. Описание изобретения к патенту. https://findpatent.ru/patent/4/44290.html.

12. Корнелисс П.М.В. (2002). Способ солюбилизации асфальтенов в углеводородной смеси и смесь для осуществления способа. Описание изобретения к патенту. https://patentimages.storage.googleapis.com/cb/2d/1a/ef2cf8006e15da/RU2280672C2.pdf

13. Романов А.Г. (2007). Основные типы нефтей остаточных запасов и успешность методов увеличения нефтеотдачи пластов: на примере Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения. Диссертация кандидата технических наук. Казанский государственный технологический университет, Казань.

14. Романов Г.В., Юсупова Т.Н., Ганеева Ю.М., Барская Е.Е. (2015). Физико-химические процессы в продуктивных нефтяных пластах. М.: Наука, с. 412.

15. Соромотин А.В., Лекомцев А.В., Илюшин П.Ю. (2022). Анализ особенностей применения технологии CO2 huff-n-puff . Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, с. 178–190.

16. Струк Д.А. (2022). Гравиметрическое определение содержания асфальтенов в нефти, нефтепродуктах и асфальтосмолопарафиновых отложениях. Вестник ДВО РАН, 6, с. 135–143.

17. Хисамов Р.С. (2012). Проблемы выработки трудноизвлекаемых запасов нефти на поздней стадии разработки и инновационные технологии их решения. Георесурсы, 3(45), с. 8–13. https://old.geors.ru/archive/article/99/

18. Якубов М. Р., Миникаева С. Н., Борисов Д. Н., Грязнов П.И., Романов Г. В. (2010). Состав и свойства продуктов взаимодействия асфальтенов тяжелых нефтей с серной кислотой. Вестник Казанского технологического университета, с. 227–234.

19. Якубов М.Р. (2019). Состав и свойства асфальтенов тяжелых нефтей с повышенным содержанием ванадия. Диссертации доктора химических наук. Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа.

20. Якубов М.Р., Якубова С.Г., Борисов Д.Н., Усманова Г.Ш. Грязнов П.И. (2013). Изменение состава и свойств асфальтенов при физическом моделировании процесса вытеснения тяжелых нефтей растворителями на основе н-алканов. Вестник Казанского технологического университета, с. 277–281.

21. Ahmadi Y. et al. (2015). Comprehensive Water–Alternating-Gas (WAG) injection study to evaluate the most effective method based on heavy oil recovery and asphaltene precipitation tests, Journal of Petroleum Science and Engineering, 133, pp. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2015.05.003

22. Ahmed T. (2007). Equations of state and PVT analysis. Houston: Gulf Publishing Company, с. 562.

23. Azizian S., Khosravi M. (2019). Advanced oil spill decontamination techniques. Advanced Low-Cost Separation Techniques in Interface Science. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814178-6.00012-1

24. de Boer, R. B., Leerlooyer, Klaas, Eigner, M. R. P., and A. R. D. van Bergen (1995). Screening of Crude Oils for Asphalt Precipitation: Theory, Practice, and the Selection of Inhibitors. SPE Prod & Fac, 10, pp. 55–61. https://doi.org/10.2118/24987-PA

25. Deo M., Parra M. (2012). Characterization of Carbon-Dioxide-Induced Asphaltene Precipitation. Energy & Fuels, 26(5), pp. 2672–2679. https://doi.org/10.1021/ef201402v

26. Elturki M., Imqam A. (2023). Experimental Investigation of Asphaltene Deposition and Its Impact on Oil Recovery in Eagle Ford Shale during Miscible and Immiscible CO2 Huff-n-Puff Gas Injection. Energy & Fuels, 37(4), pp. 2993–3010. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c0335

27. Eveloy V., Elsheikh H. (2022). Unconventional oil prospects and challenges in the Covid-19 era. Frontiers in Energy Research, 10. https://doi.org/10.3389/fenrg.2022.829398

28. Hammami Ahmed, Raines M. A. (1999). Paraffin Deposition From Crude Oils: Comparison of Laboratory Results With Field Data. SPE J., 4, pp. 9–18. https://doi.org/10.2118/54021-PA

29. Hussein A. (2022). Essentials of Flow Assurance Solids in Oil and Gas Operations. Elsevier Science. https://doi.org/10.1016/C2021-0-00361-8

30. Jamaluddin A. K. M., Nighswander J., Joshi N. (2001). A Systematic Approach in Deepwater Flow Assurance Fluid Characterization. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, September. https://doi.org/10.2118/71546-MS

31. Novosad Z., Costain T.G. (1990). Experimental and Modeling Studies of Asphaltene Equilibria for a Reservoir Under CO2 Injection. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, September. https://doi.org/10.2118/20530-MS

32. Rodrigues D.L.G. (2008). Modeling of Asphaltene Precipitation and Deposition Tendency using the PC-SAFT Equation of State. Doctor of Philosophy, Chemical and Biomolecular Engineering, Rice University, HOUSTON, TEXAS, USA, 3309879.