Многие нефтяные месторождения, в том числе и в Пермском крае, переходят на поздние этапы разработки. Этот процесс сопровождается увеличением доли поступающей из пласта воды, интенсивное движение которой совместно с чёрным золотом может привести к созданию водонефтяной эмульсии – смеси двух нерастворимых жидкостей. Данный процесс приводит к возникновению осложнений при добыче, транспортировке и подготовке добываемого сырья. Основным способом борьбы с образованием эмульсии является дозирование в нефти деэмульгаторов – химических соединений позволяющих разделить нерастворимые жидкости. Выбор наиболее эффективного реагента является крайне важной задачей, но также необходимо корректно подобрать метод его подачи. Ученые Пермского Политеха изучили способ выбора деэмульгатора и провели численное моделирование новой техники его ввода, позволяющего снизить потребление реагента в несколько раз.
Статья с результатами испытаний были опубликованы в журнале Geosystem Engineering.
Деэмульгатор – это специальный реагент, который необходим для разрушения эмульсий, сформированных водой и нефтью. Его использование значительно увеличивает скорость и интенсивность течения расслоения полученной смеси. В данном процессе нефть, как жидкость с меньшей плотностью, всплывает на поверхность воды. Учёные Политеха считают, что правильный выбор марки реагента может способствовать улучшению качества разделения эмульсии и сокращению расхода деэмульгатора.
- Благодаря правильному подбору марки и дозировки деэмульгатора можно не только снизить его расход, но и увеличить качество подготовки нефти. Также это поможет облегчить доставку сырья, так как затраты на транспортировку эмульсии значительно выше, потому что значения её вязкости кратно превосходят параметры нефти и воды, - рассказывает доцент кафедры нефтегазовых технологий, кандидат технических наук Павел Илюшин.
Ученые провели лабораторные исследования на пробе нефти и воды с одного из нефтяных месторождений Пермского края. В результате исследований удалось подобрать более эффективный реагент, который увеличил долю отделяемой воды на 10% при сокращении расхода деэмульгатора в 2 раза.
На основании численного моделирования разработано устройство для подачи химических реагентов через специальную форсунку. Это позволяет увеличить эффективность их использования за счет равномерного распределения в потоке эмульсии. В ходе промышленных испытаний разработчикам удалось добиться снижения расхода деэмульгатора до 60%.
- Выбор способа подачи деэмульгатора играет очень важную роль в его итоговой эффективности. Так, применение разработанной системы подачи реагентов позволяет снизить их расход минимум на 25% при сохранении технологических параметров работы. В некоторых случаях этот показатель доходит до 60%, - делится инженер Научно-образовательного центра «Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений» ГНФ ПНИПУ Антон Козлов.
Благодаря исследованию учёных Пермского Политеха удалось выбрать оптимальный вариант марки деэмульгатора, расход которого в 2 раза ниже других аналогов. Также политехники смогли добиться снижения потребления реагента во время его подачи за счёт изменения способа ввода. Разработка уже взята на вооружение в компании «Лукойл-Пермь». Она поможет снизить затраты на деэмульгаторы в 2 раза, а также улучшить качество подготовки скважинной продукции. По словам политехников, их технология укрепит технологический суверенитет России в сфере нефтедобычи.
