Исследование влияния различных химических составов нефти на выбор оптимальных стратегий водогазового воздействия на нефтяные пласты для повышения нефтеотдачи провели сотрудники НИИ механики МГУ, 27 ноября сообщает пресс-служба университета.

Для улучшения нефтеотдачи пласта часто используется метод его заводнения, когда через дополнительные скважины в него закачивается вода с добавками. Для более эффективного вытеснения нефти в пласт может быть закачен углекислый газ, имеющий хорошую растворимость. Большой объем CO₂ может растворяться в остаточной нефти, вызывая ее набухание, снижение вязкости и изменение смачиваемости.

Сотрудники лаборатории общей гидромеханики НИИ механики МГУ под руководством Андрея Афанасьева с использованием симулятора MUFITS провели исследование с целью определения эффективности метода водогазового воздействия для повышения нефтеотдачи.

В результате ими было установлено, что на экономическую эффективность водогазового воздействия в основном оказывают влияние два фактора: безразмерная скорость закачки и плотность нефти при поверхностных условиях. При этом ни давление насыщения, ни минимальное давление смесимости не оказывают заметного влияния на нее.

Исследователи установили, что закачка углекислого газа в пласт с более легкой нефтью повышает эффективность нефтедобычи, а комбинированные стратегии закачки воды и CO₂ являются оптимальными для извлечения нефти различной плотности. При этом рентабельность метода является убывающей функцией от значений плотности нефти для всех стратегий, которые предполагают закачку газа.

Одна из авторов исследования, сотрудник лаборатории общей гидромеханики НИИ механики МГУ Анна Андреева рассказала о нем:

«Хотя в этой работе мы фокусируемся на упрощенной одномерной задаче фильтрации, мы также предлагаем пример более сложной трехмерной модели. Он демонстрирует то, что результаты оптимизации одномерной задачи могут также помочь в оценке оптимальных стратегий закачки в трехмерной постановке».

Поскольку методы, основанные на закачке CO₂, могут использоваться не только для повышения рентабельности добычи нефти, но и для снижения промышленных выбросов этого парникового газа в атмосферу, необходимо проводить оценку эффективности и рентабельности стратегий водогазового воздействия с учетом этого фактора, считают исследователи.

Результаты исследования ученые представили в статье «Моделирование методом Монте-Карло эффективности закачки CO₂ в масштабе керна для различных составов нефти» (Monte Carlo Simulation of the CO₂ Flooding Efficiency at a Core Scale for Different Oil Compositions), опубликованной в журнале Energies.