Российские ученые нашли экономичный способ добычи трудной нефти

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 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 нефтяная скважина засоряется, ее эксплуатацию зачастую приостанавливают «до лучших времен», — отметил профессор МИФИ.

Испытания макета устройства прошли в лаборатории МИФИ. 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.

«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.