Российские исследователи Сколтеха выяснили, что закачка в нефтеносный сланец двух химических составов может приводить не к повышению отдачи нефти из скважины, как обычно ожидается, а, напротив, к ее уменьшению. Это, по мнению исследователей, говорит о необходимости разработки новых подходов к добыче сланцевой нефти. Статья с описанием исследования вышла в журнале Energy & Fuels.
«Мы показали, что закачка воды и поверхностно-активного вещества, сравнительно недорогой и успешно используемый на традиционных месторождениях метод повышения нефтеотдачи, плохо подходит для добычи из сланцевых залежей, в частности, баженовской свиты, и несет в себе существенные риски», — пояснила старший научный сотрудник Сколтеха Елена Мухина.
За последний век геологи открыли крупные залежи углеводородов, «запечатанные» внутри отложений сланцевых пород. Для их добычи около полувека назад была разработана методика гидравлического разрыва пласта, также известная как фрекинг. Подобные методы и сейчас широко применяются для добычи нефти в США, Канаде и других странах с большими залежами сланцевых пород. В России гидроразрыв пласта в теории отлично подходит для разработки баженовских свит.. По оценкам экспертов, они содержат в себе около 18-60 млрд тонн нефти.
Авторы работы заинтересовались тем, какие технологии нефтедобычи и повышения нефтеотдачи применимы для максимально эффективного извлечения углеводородов из баженовской свиты. Ученые провели серию экспериментов, а также просчитали последствия использования двух популярных методов повышения нефтеотдачи - закачки поверхностно-активных веществ и наночастиц в скважину.
Оба этих подхода успешно применяются при разработке классических месторождений, однако опыты и расчеты ученых показали, что эти методы небезопасны для скважин в баженовской свите. В частности, закачка ПАВ постепенно приводит к тому, что молекулы этих веществ блокируют часть каналов в породе, что снижает ее проницаемость и уменьшает, а не увеличивает нефтеотдачу.
Закачка наночастиц в пласт приводит к еще более сильному снижению проницаемости пород, выяснили авторы. Это также может привести к критическим повреждениям породы и появлению еще более серьезных проблем в процессе нефтедобычи.
Исследователи считают, что полученные результаты говорят о необходимости разработки новых методов повышения нефтеотдачи, которые были бы совместимы с баженовской свитой и другими типами сланцевых месторождений. Это позволит повысить эффективность извлечения нефти из подобных отложений углеводородов и снизить расходы на добычу полезных ископаемых.
Фото. Денис Бакулин, руководитель фильтрационного эксперимента в Центре науки и технологий добычи углеводородов. Эксперимент раскрыл эффект от применения химического метода повышения нефтеотдачи. Источник: Денис Бакулин/Сколтех
Источник: ТАСС Наука, пресс-центр Сколтеха