Ультразвук поможет в добыче нефти – создана новая технология воздействия на пласт

В Казанском федеральном университете или КФУ разработали систему низкочастотного акустического воздействия на нефтяной пласт, предназначенную для увеличения дебита скважин на поздней стадии разработки месторождений. Проект сотрудников Института геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) ориентирован на освоение залежей вязкого топливного сырья, высокой обводненностью и сниженной проницаемостью. Именно такие запасы сегодня становятся одной из главных проблем российской нефтяной отрасли, сообщает tass.ru.

Технология способна повысить эффективность добычи трудноизвлекаемой нефти без масштабного вмешательства в инфраструктуру месторождений и применения химических реагентов. По оценкам отраслевых аналитиков и Минэнерго РФ, доля ТРИЗ в структуре российских ресурсов уже превышает 60%. Особенно остро эта проблема проявляется в Западной Сибири и старых месторождениях Поволжья, где значительная часть скважин находится на поздней стадии эксплуатации.

Ультразвук поможет добывать нефть — возможности разработки КФУ

Авторы технологии отмечают, что их подход отличается от большинства существующих методов строгим физико-математическим обоснованием и экспериментальным подтверждением результатов. В основе разработки лежит математическая модель распространения упругих волн в насыщенной пористой среде, учитывающая процессы фильтрации нефти и воды, а также изменение свойств породы под воздействием акустических колебаний. На базе этой модели ученые создали программный комплекс, позволяющий прогнозировать технологический эффект еще до проведения дорогостоящих промысловых испытаний.

Читайте по теме: ремонт скважин станет эффективнее: “Роснефть” задействовала сталеполимерные трубы

Параллельно в КФУ был разработан собственный скважинный акустический излучатель с радиусом эффективного воздействия около 50 метров. Устройство предназначено для локального воздействия на призабойную зону пласта — участок вокруг скважины, где со временем ухудшается проницаемость и падает интенсивность добычи.

Экспериментальные исследования показали, что воздействие акустических волн в диапазоне от 3 до 5 килогерц в течение 5–15 минут снижает вязкость нефти в среднем на 7–15 процентов. По словам исследователей, под действием волн происходит разрушение крупных асфальтеновых структур, ухудшающих подвижность нефти. Этот процесс сопровождается образованием большого количества кавитационных микропузырьков, напоминающих эффект локального «кипения» жидкости внутри пласта.

Акцент на добыче «трудной» нефти и импортозамещении

По данным расчетного моделирования и опытных оценок, технология способна увеличить дебит скважин на 25–30% в зависимости от состояния пласта и степени деградации призабойной зоны. Для нефтяной отрасли подобный показатель считается крайне значимым, поскольку на зрелых месторождениях даже рост добычи на несколько процентов требует серьезных капитальных затрат.

Интерес к акустическим методам повышения нефтеотдачи существует давно. Еще в советский период проводились исследования по ультразвуковому воздействию на нефтяные пласты, а в России зарегистрирован ряд патентов на технологии акустической стимуляции скважин. В частности, ранее были разработаны методы комбинированного воздействия низкочастотных и ультразвуковых волн для увеличения проницаемости пласта и интенсификации добычи нефти.

Однако большинство подобных технологий сталкивались с проблемой нестабильного эффекта и отсутствием точного понимания физических процессов внутри пласта. Именно поэтому разработка КФУ привлекает внимание комплексным подходом, сочетающим математическое моделирование, лабораторные испытания и создание собственного оборудования.

Дополнительное значение проекту придает текущая ситуация в российской нефтегазовой отрасли. После введения западных санкций и ограничений на поставки нефтесервисного оборудования российские компании были вынуждены ускорить развитие собственных технологий добычи и повышения нефтеотдачи. На этом фоне государство усилило поддержку научных разработок в области трудноизвлекаемых запасов, цифрового моделирования месторождений и технологий интенсификации добычи.

Ранее на сайте pronedra.ru писали, что приток нефти и воды в горизонтальных скважинах отследят с помощью новой методики