Более 40% запасов нефти в России относятся к трудноизвлекаемым. Ученые из МИФИ предложили новый способ увеличения добычи для таких месторождений – экономичный и не наносящий вреда экологии. Нагрев под действием высокочастотного электрического тока приводит к растворению накопившихся в трубе скважины твердых отложений.
Обычно для добычи трудноизвлекаемых углеводородов приходится воздействовать на пласт с помощью химических реагентов, нагретого пара, акустических волн и др. Специалисты из МИФИ предложили нестандартное решение проблемы. В проходящую внутри скважины обсадную трубу помещают катушку из проводов. После этого с помощью сильного переменного магнитного поля нагревают до более чем 120 градусов Цельсия небольшой участок трубы. При этом отложения на ее внутренних стенках отваливаются. Насосы откачивают их вместе с нефтью. Затем катушка перемещается на 15 см выше или ниже, нагревает другой участок и т.д.
– Отдачу скважин с высоковязкой нефтью можно увеличить без использования дорогих и экологически опасных методов, – уверен соавтор разработки, профессор отделения лазерных и плазменных технологий МИФИ Алексей Пономаренко.
По его словам, популярный сегодня у нефтяников метод увеличения отдачи месторождения – частично разобрать скважину и опустить в нее оборудование для прогрева пласта на всю его толщину – связан с огромными энергозатратами. Другой способ – с помощью специального реагента вызвать химическую реакцию с выделением большого количества тепла. Здесь энергозатраты меньше, но экологические последствия очень неприятны. Третий вариант – счищать отложения с внутренней поверхности трубы с помощью дистанционно управляемых скребков – связан с огромными трудозатратами. К тому же в этом случае внутри перфорационных отверстий (сквозь них нефть из пласта «продавливается» внутрь обсадной трубы) всё равно остаются отложения. Эти затвердевшие тяжелые компоненты нефти затрудняют добычу.
– Преимущество нашего метода в том, что тепловая обработка трубы происходит без прерывания работы скважины. При этом мы не допускаем накопления отложений, снижения пропускной способности перфорационных отверстий, – пояснил Алексей Пономаренко.
По словам ученого, применение технологии позволит отечественным нефтяникам сэкономить миллионы рублей.
– Если сегодня нефтяная скважина засоряется, ее эксплуатацию зачастую приостанавливают «до лучших времен», – отметил профессор МИФИ.
Испытания макета устройства прошли в лаборатории МИФИ. Сегодня ученые разрабатывают для него корпус и оптимизируют конструкцию. Гидростатическое давление в обсадной трубе на глубине 2 км может достигать 200 атмосфер. Поэтому поверхность аппарата по прочности должна быть сравнимой с корпусом подводной лодки.
Завлабораторией трудноизвлекаемых запасов углеводородов Института проблем нефти и газа РАН Наталья Скибицкая считает, что разработанная в МИФИ технология эффективнее применения скребков.
– Действительно, проблема есть. Асфальтосмолопарафины при добыче тяжелой нефти забивают перфорационные отверстия и трубы, снижают дебет скважины. Время от времени добычу останавливают и чистят скважину скребком или растворителями. Предложенный способ – это, конечно, не революция, но инновация, – заявила Наталья Скибицкая.
Доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа имени Губкина Алексей Деньгаев опасается, что установка нового оборудования внутри скважины может увеличить аварийность. Непонятно, как повлияет на уже имеющиеся контрольно-измерительные приборы дополнительный источник питания, считает эксперт.
Технология была разработана на грант Российского научного фонда.
– Сегодня РНФ финансирует более десяти проектов, темы которых связаны с нефтью и нефтедобычей, – рассказали «Известиям» представители фонда.
Результаты работы получили положительную оценку экспертного совета РНФ, о чем свидетельствует недавно принятое решение о продолжении исследований по гранту.