7 января 2025 г. | наука
Исследование учёных СФУ направлено на поиск методов, которые увеличат нефтеотдачу пласта. Специалистами Института нефти и газа СФУ была испытана линейка наносуспензий с добавлением сферических частиц оксида кремния, сферических частиц оксида алюминия и нановолокон оксида алюминия.
«В работе представлены результаты сравнительного микрофлюидного исследования процесса вытеснения нефти из микрофлюидного чипа, имитирующего горную породу. Форма частиц существенно влияет на свойства суспензий, в частности на их вязкость. Варьируя содержание частиц и их форму, можно добиться требуемых свойств, предъявляемых к вытесняющим жидкостям».
Владимир Жигарев
соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории физико- химических технологий разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов СФУ
Сравнительный анализ наносуспензий с разными добавками показал, что наличие в составе флюида нановолокон может значительно повысить коэффициент нефтеотдачи по сравнению с добавлением сферических наночастиц при прочих равных условиях. В частности, было показано, что добавление в систему нановолокон обеспечивает наибольшее увеличение коэффициента извлечения нефти (до 25%), а максимальный прирост, достигаемый за счёт добавления сферических наночастиц, составляет всего 10%.
«Наносуспензии не меняют свойства самой нефти, они меняют только межфазное натяжение на границе двух жидкостей (нефти и наносуспензии) и изменяют краевой угол смачивания горной породы. Благодаря этому нефть легче отделяется от горной породы, и отдача пласта ощутимо растёт. Это особенно важно для трудноизвлекаемых запасов нефти, количество которых на российском Севере весьма значительно».
Владимир Жигарев
Наночастицы различной формы добавляются в жидкость, которой нефть замещается в пласте. Проникая в пористую структуру пласта, жидкость «выталкивает» нефть, которую не удавалось получить иными способами, на поверхность. По словам учёных, чем лучше изучены свойства конкретного вида нефти и строение нефтеносного пласта, из которого ведётся добыча, тем легче подобрать вытесняющий агент под индивидуальные условия, чтобы максимально улучшить нефтеотдачу.
В настоящий момент исследования, связанные с использованием суспензий с нановолокнами оксида алюминия, практически не ведутся в России, однако есть достаточно исследований по добавкам сферических частиц в суспензии, так что изучение этой перспективной добавки продолжатся.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, грант FSRZ-2020-0012.
