В Казанском федеральном университете группой ученых Института геологии и нефтегазовых технологий был разработан программный комплекс для моделирования в цифровых кернах динамической адсорбции водорастворимых катализаторов при нефтевытеснении.
Для частичной переработки углеводородного сырья и повышения качества тяжелой нефти в пластовых условиях непосредственно на месторождениях при паротепловом воздействии необходимо применение водо- или нефтерастворимых катализаторов. При попадании в пористую среду они могут быть подвержены адсорбции, в процессе которого частицы катализатора осаждаются на поверхности геологических пород.
С одной стороны, адсорбция оказывает негативное влияние. С другой, адсорбированные частицы могут оказаться полезными при повторном паротепловом воздействии при акватермолизе. Если статическая адсорбция катализатора в условиях его неподвижности хорошо изучена, то результаты по адсорбции в динамических условиях (при движущемся фильтрационном потоке) ранее отсутствовали.
«Новизна нашей работы, результаты которой отражены в научной статье, заключается в том, что рассматривается динамическая адсорбция при многофазных течениях, то есть в процессе нефтевытеснения, — пояснил доцент кафедры математических методов в геологии ИГиНГТ Тимур Закиров. — До этого мы вели работу с однофазными течениями, когда катализатор был растворен в воде и двигался в образце, в котором тоже содержится вода».
Для решения задачи научные сотрудники КФУ использовали технологию «Цифровой керн» и разработали программный пакет для моделирования процессов динамической адсорбции катализаторов в условиях многофазного течения. Математическая модель позволяет исследовать как водо-, так и нефтерастворимые катализаторы, а также учитывает все наиболее важные параметры разработки, такие как вязкость нефти, межфазное натяжение, краевой угол смачивания и т.д.
Зная вязкость нефти и другие параметры разработки месторождения, возможно спрогнозировать, какое количество катализатора будет потеряно в результате адсорбции. При определенных параметрах разработки, в частности при низких межфазных натяжениях, значительная часть катализатора адсорбируется на поверхности частиц, что существенно снизит эффективность каталитического акватермолиза.
В рамках исследования впервые проведена классификация режимов динамической адсорбции катализатора при нефтевытеснении. Было замечено, что при низкой интенсивности адсорбции уменьшение скорости течения катализатора в поровом пространстве способствует увеличению адсорбированного количества. А при высокой интенсивности адсорбции поглощенное количество катализатора определяется эффективностью нефтевытеснения.
«Исследование важно для предсказания эффективности использования технологии и подбора оптимальных условий применения реагентов на глубине до 1 тысячи метров», – отметил руководитель проекта, заведующий кафедрой разработка и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ Михаил Варфоломеев.
Источник: информ агентство Девон