В ПНИПУ разработали гель, который увеличит эффективность использования старых скважин

Исследование представлено на международной научно-практической конференции «Технологические решения строительства скважин на месторождениях со сложными геолого-технологическими условиями их разработки» в 2023 году. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Водоизоляционные составы на нефтяных месторождениях делятся на селективные и неселективные. Главный недостаток неселективных – блокировка притока не только вод, но и нефти. Из-за этого возникает необходимость создавать дополнительные отверстия в стенках скважины. Поэтому ученые ПНИПУ рассмотрели селективные составы, которые увеличивают фильтрацию без закупорки нефтенасыщенной части.

Сейчас широко применяются смеси на основе силиката натрия и соляной кислоты, растворы кремнийорганических соединений. Их недостатки – блокирование газонефтяной части пласта, которое приводит к снижению продуктивности скважины. Среди новых методов можно отметить использование биополимеров, например, ксантана. Это экологичное вещество легко добывается, стоит дешево, обладает свойствами загустителя и стабилизатора. Именно поэтому ученые ПНИПУ решили использовать его как основу для водоизоляционного геля.

В качестве дополнительных компонентов пермские политехники добавили магниевую соль, моющее средство и лимонную кислоту. При выборе компонентов важно учитывать минерализацию вод, поскольку при ее высоких значениях гелеобразование раствора происходит быстрее. Это затрудняет приготовление и проникновение геля в пласт. В качестве замедлителя растворения ксантана ученые ПНИПУ применили водный раствор хлорида магния.

Детергент (моющее вещество) необходимо для того, чтобы улучшить сцепление полученного состава с породой, а лимонная кислота – для усиления межмолекулярного взаимодействия внутри него.

«Закачка состава в пласт происходит при помощи специальных цементировочных машин. Обычно это необходимо делать быстро во избежание преждевременного гелеобразования. Наша смесь обладает необходимой вязкостью и достаточным временем для прокачки без превышения допустимых давлений цементировочных машин, то есть, он остается текучим, что позволит закачать его в скважину до начала гелеобразования», – рассказывает ассистент кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Вадим Дерендяев.

«Мы разработали гель, у которого есть ряд преимуществ: устойчивость к разрушению при взаимодействии с пластовой водой, низкая вязкость до начала гелеобразования и более глубокое проникновение в пласт, а значит, изоляция будет качественной. Кроме того, он может применяться в широком диапазоне температур и в условиях высокой минерализации вод, что делает его достаточно универсальным», – объясняет инженер научно-образовательного центра геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений горно-нефтяного факультета ПНИПУ Михаил Миронов.

Так ученые ПНИПУ разработали новый гелеобразующий водоизоляционный состав на основе ксантана. Раствор отличается от аналогов своей низкой стоимостью и лучшими показателями – эффективным проникновением и своевременным застыванием. Он позволит обеспечить качественную герметизацию на старых месторождениях и сделает нефтедобычу более эффективной.

ПНИПУ

635 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше