AP09259251 Изучение ухудшения проницаемости на микро- и макроуровне в мероприятиях по интенсификации добычи
Актуальность
Микрофлюидика - это передовое направление в науке, и микромодели широко используются в медицине, микробиологии, фармацевтике, а также в гидрологии и нефтяной инженерии. Например, авторы Zhang et al. (2018) продемонстрировали результаты исследований, в которых эффективность лекарств в различных искусственно выращенных тканях человеческих органов проверялась на микрофлюидных устройствах [6]. В работе Abate et al. (2013) был разработан инструмент для секвенирования (прим. определение последовательности) ДНК, основанный на манипуляции с микрокаплями, который ускоряет секвенирование и сводит к минимуму использование реагентов [7]. В нефтегазовых исследованиях, Molla и Mostowfi (2017) разработали микрожидкостную PVT модель для исследования взаимосвязи между давлением насыщения и фазовым состоянием нефти [8]. Gaol et al. (2019) изучили микробиологические методы повышения нефтеотдачи микромоделей [9]. Насколько нам известно, исследования по микрофлюидике для повышения нефтеотдачи и интенсификации притока в Казахстане не проводились. Тем не менее, стипендиат программы Болашак и PhD докторант Kenzhekhanov (2016) провел соответствующую исследовательскую работу в Колорадской горной школе (США), и изучил влияние поверхностно-активных веществ на поведение нефтей в пористой среде [10]. Gussenov et al. (2019), с другой стороны, показали поведение полимерных гелей в кернах и необходимость понимания факторов, которые влияют на стабильность таких флюидов в сложных системах. Принимая во внимание ограничения обеих лабораторных установок, исследовательская группа предлагает инновационный подход для повышения точности и надежности измерений в микро- и макромасштабе. Интеграция микрофлюидики с фильтрационными экспериментами на образцах керна даст надежные и недорогие, готовые к использованию на практике результаты.
Цель проекта
Целью этого проекта является исследование механизмов ухудшения проницаемости на микро- и макроуровне, вызванного технологическими жидкостями и добавками для интенсификации добычи нефти, а также определение оптимальных рецептур жидкостей и выработка практических рекомендаций для недропользователей для поддержания повышенной продуктивности скважин и предотвращения / минимизации ухудшения проницаемости пласта.
Ожидаемые результаты:
Мы предлагаем улучшенную экспериментальную методологию и ожидаем, что результаты исследований внесут вклад в экономическое и техническое развитие мероприятий по обработке скважин. Финансовая прибыль любой нефтегазовой компании прямо пропорциональна продуктивности скважины, которая, в свою очередь, во многом зависит от одного параметра - эффективной проницаемости породы. Таким образом, правильная характеристика процессов фильтрации флюидов в пористой среде на микро- и макромасштабе, эффективный дизайн рецептур флюидов для обработки и, в конечном итоге, предотвращение ухудшения проницаемости принесут коммерческую ценность для нефтегазовой отрасли.
Будут разработаны технические лабораторные руководства по применению микрофлюидики для испытания технологических жидкостей для обработки скважин. Это руководство может быть использовано всеми исследователями как Satbayev University, так и другими отечественными учреждениями.
«КазМунайГаз Инжиниринг», являясь технической проектной организацией для операторских компаний «КазМунайГаз», участвует в улучшении их опыта и предлагает альтернативные, экономически эффективные стратегии интенсификации добычи нефти.
Schlumberger, крупнейшая нефтесервисная компания в Казахстане, хотела бы увидеть альтернативные сценарии интенсификации добычи и сравнить результаты наших исследований с практикой компании.
Chevron, Shell и Eni, крупнейшие нефтедобывающие компании в Казахстане, заинтересованы в разработке и получении практических результатов исследований, которые могут быть применены на месторождениях Кашаган, Карачаганак и Тенгиз в ближайшем будущем.
Результаты исследований повысят практическую значимость нефтегазовой науки в Казахстане, а затем могут быть применены и в других областях. В период низких цен на нефть наша исследовательская стратегия соответствует цели правительства, в частности Министерства энергетики, по увеличению нефтеотдачи на существующих месторождениях за счет значительного сокращения операционных расходов. Мы уверены, что влияние этого проекта, как «эффект бабочки», распространится на более широкие области применения.
Результаты этого исследования могут быть применимы в коммерциализации технологических жидкостей на основе полимеров, разработанных в Казахстане. Полимеры используются практически во всех операциях, включая бурение и заканчивание, интенсификацию добычи нефти, и контроль притока воды. Существует огромный спрос на химические вещества, но эффективность местных полимеров и добавок должна быть сначала исследована отечественными учёными.
В Satbayev University будет создана лаборатория микрофлюидики, которая будет использоваться для междисциплинарных исследований и обучения молодого поколения учёных и студентов.
Достигнутые результаты:
Впервые в КазНИТУ им. К.И. Сатпаева была создана лаборатория микрофлюидики; были выявлены основные механизмы ухудшения проницаемости при интенсификации добычи нефти; были изготовлены микрочипы и разработан план для проведения экспериментов.
Исследовательская группа:
- Гусенов Искандер Шахсаванович - научный руководитель
- Кенжеханов Шакен - главный научный сотрудник
- Сыздыков Мурат Канатович - главный научный сотрудник
- Нусипкожаев Айбол Изтилеуович - старший научный сотрудник
- Зупир Сауле - старший научный сотрудник