Центр создания технологий интенсификации добычи

Центр создания технологий интенсификации добычи сочетает в своей работе исследования физико-химических свойств поверхностных (разгазированных), глубинных нефтей и широкий спектр различных исследовательских работ исследований, включающих в себя такие направления, как фильтрационные исследования, паротепловое воздействие на пласт, термогазовый метод, а так же применение комплексного полимерного заводнения, исследование кинетики окислительных процессов.

Исследования пластовых флюидов включают широкий спектр работ по изучению физико-химических свойств пластовых жидкостей, которые необходимы при подсчете запасов, проектировании, разработки, техники и технологии добычи нефти:

  • исследования глубинных и поверхностных проб пластовых флюидов в объеме, предусмотренном ОСТ 153-39.2-048-2003. Нефть. Типовое исследование пластовых флюидов и сепарированных нефтей (ОАО «ВНИИнефть»), являющиеся обязательными для подсчета запасов и проектов разработки в соответствии с требованиями ГКЗ и ЦКР;
  • исследования (экспериментальные и аналитические) пластовых флюидов с аномальными свойствами и составом, а также залегающих в аномальных условиях;
  • исследование залежей нефтей с высоким содержанием парафинов, смол, асфальтенов и соединений серы;
  • исследования по изучению влияния АСПО на процессы разработки и добычи нефтей;
  • создание отраслевых стандартов в области исследования пластовых флюидов и сепарированных нефтей;
  • создание информационных баз данных для проведения мониторинга физико-химических свойств пластовых нефтей.

Исследования по созданию и совершенствованию технологий добычи проводятся по следующим направлениям:

  • полный спектр работ по определению кинетических параметров окисления нефти на Дифференциальном сканирующем калориметре (ДСК) высокого давления HP DSC1 и в Термохимическом реакторе. Определяемые на ДСК и реакторе кинетические параметры, такие как энергия активации, порядок реакции, предэкспоненциальный множитель, энтальпия необходимы для построения математических моделей внутрипластового горения (термогазового воздействия);
  • моделирование процессов внутрипластового горения непосредственно в «Трубе горения» позволяет определять количественные и качественные характеристики процесса (термогазового воздействия) для конкретного месторождения, включая такие показатели, как расход нагнетаемого в пласт воздуха, количество остаточного топлива и температурный профиль фронта горения;
  • моделирование полимерного заводнения в пористой среде, включая сильно неоднородные и трещиноватые пласты;
  • моделирование многофазной фильтрации с использованием кернодержателей, воспроизводящих фильтрационные процессы на оригинальных образцах породы с месторождений, а также проведение качественных фильтрационных исследований на насыпных моделях пласта, позволяющих имитировать практически любые заданные в соответствии с поставленной задачей условия;
  • исследования по оценке относительной эффективности ингибиторов парафиноотложений, солеотложений с целью выбора ингибиторов для конкретных нефтей;
  • качественное и количественное определение содержания серы и металлов в нефти и нефтепродуктах методом рентгенофлюоресцентной спектрометрии;
  • реологические исследования в широком диапазоне вязкости от 3мПа·с до 6000000мПа·с при температурах от минус 35 до 300°С со скоростью 0,01-200об/мин.

Центр создания технологий интенсификации добычи оснащен современным оборудованием и приборами для проведения необходимых исследований:

Многофункциональная фильтрационная установка

Установка позволяет определять многофазные относительные проницаемости керна для компонентов потока «жидкость/жидкость», остаточную нефтенасыщенность в исследуемой породе и коэффициент проницаемости породы по жидкости и газу.

Также на установке проводятся экспериментальные исследования по тепловому и паротепловому воздействию на пласт и моделируются процессы внутрипластового горения.

Проводятся фильтрационные исследования с использованием полимеров и ПАВ.

Дифференциальный сканирующий калориметр HP DSC1

Дифференциальный сканирующий калориметр высокого давления HP DSC1 позволяет проводить измерения тепловых эффектов в температурном диапазоне 22 - 700°С при давлении от 0 - 10МПа в изотермическом и динамическом режиме со скоростью сканирования до 100К/мин.

Получаемая информация позволяет определять характер протекающих окислительных процессов испытуемого материала (нефти, породы продуктивного пласта, керогена, сланца, растительных масел и т.д.) как индивидуально, так и в присутствие катализаторов.

ДСК высокого давления HP DSC1 является одним из основных приборов по исследованию окислительных процессов. С момента запуска его в работу в 2010 году проведено уже около 2000 различных экспериментов.

Термохимический реактор

Термохимический реактор (ТР) позволяет проводить кинетические исследования реакций окисления углеводородов при температурах от 20 до 600°С и при давлениях от 0,1 до 40 МПа. Эксперименты на термохимическом реакторе могут быть осуществлены как в проточном так и в статичном режиме исполнения.

Исследования на реакторе начаты в 2014 г., проведено порядка 20-30 экспериментов.

Мобильность и многофункциональность конструкции ТР позволяют осуществить и воплотить в жизнь ряд важнейших научных идей в области внутрипластового горения.

Труба горения

Труба горения обладает следующими характеристиками:

  • Макс. пластовое давление: 12МПа
  • Макс. температура: 700°С
  • Диаметр модели: 80 мм
  • Длина модели: 1500 мм
  • Макс. длина керна: 300 мм
  • Количество секций с автономным контролем температуры: 15

На трубе горения исследуется процесс термического воздействия на пласт с определением количественных характеристик протекания внутрипластового горения.

Лабораторная установка для определения эффективности ингибиторов парафиноотложений методом «холодного стержня (пальца)»

Рентгенофлюоресцентный спектрометр Спектроскан МАКС-GF2E для качественного и количественного определения серы и металлов в нефти и нефтепродуктах

Ротационный вискозиметр «Brookfield»

Установка УИПН-400 (разработка ОАО «ВНИИнефть»; пат. №2248246; выпускается серийно)

Установка УИПН-400 предназначена для измерения объема, вязкости, давления, температуры и для комплексного исследования физических свойств пластовых нефтей. Позволяет проводить опыты однократного и дифференциального разгазирований.

Пробоотборник ВПП-300

Глубинные пробоотборники всасывающие поршневые ВПП-300, предназначенные для отбора глубинных проб нефти.

Газовый хроматограф GC-2010 Shimadzu

Круг аналитических задач с применением хроматографических методов анализа включает:

  • компонентный анализ углеводородных газов (метан, этан, пропан, изо-, н-бутаны, изо-, н-пентаны, изо-, н-гексаны, изо-, н-гептаны, остаток С8+ высшие);
  • компонентный анализ неуглеводородных газов (кислород, азот, сероводород);
  • компонентный состав нефти включительно до С24+.

Вибрационный вискозиметр SV-10

В арсенале Центра создания технологий интенсификации добычи также имеются плотномеры, автоматические анализаторы для определения серы в нефти; современные потенциометрические титраторы для определения кислотного числа в нефти, определения шестикомпонентного анализа пластовых вод; вибровискозиметры, солемеры, аппаратура для микрофотографирования, определения температуры насыщения нефти парафином и т. д.

На базе работы Центра создания технологий интенсификации добычи созданы стандарты и методики:

  • Разработано Методическое руководство по выявлению залежей, нефти которых насыщены или близки к насыщению парафином - РД 39-0147035-226-88;
  • Методика оценки фазового состояния парафинов в пластовых нефтях;
  • Созданы региональные банки данных физико-химических свойств пластовых нефтей, позволяющих оперативно проводить выбор данных, конкретные расчеты по ним, выводить корреляционные зависимости;
  • Разработаны ОСТ 153 – 39.2 – 048 – 2003 «Нефть. Типовое исследование пластовых флюидов и сепарированных нефтей», СТО РМНТК 153-39.2-001-2003 «Нефть. Отбор проб пластовых флюидов». СТО 153-39.2-2001-2003 «Нефть. Методы исследования парафинистых нефтей».

Центр создания технологий интенсификации добычи выполняет большой объем научных исследований по изучению физико-химических свойств пластовых флюидов, как по стандартным методикам для обоснования выбора технологий разработки нефтяных месторождений, так и по исследованиям с целью создания новых технологий.

Работы ведутся с ведущими нефтедобывающими компаниями России: Зарубежнефть, Лукойл, Славнефть, Сибнефть, Ноябрьскнефтегаз, РМНТК «Нетеотдача» и рядом зарубежных компаний Беларусии, Кубы, Венесуэлы и др.