Як покращити показник вилучення нафти за допомогою високоякісного засобу для очищення?

Чому вибір чистячого агента безпосередньо впливає на показник вилучення нафти

Зниження міжфазного натягу та зміна змочуваності: основні механізми мобілізації залишкової нафти

Засоби для очищення впливають на застиглу нафту двома основними процесами, які тісно пов'язані: вони знижують натяг між поверхнями нафти та гірської породи та змінюють характер взаємодії пласта з рідинами — від нафтофільного до водофільного. Коли цей поверхневий натяг зменшується, дрібні краплі нафти стають легшими для переміщення, оскільки капілярні сили, що їх утримують, більше не такі сильні. У той же час зміна властивостей змочування сприяє кращому просуванню води крізь породу й витісненню нафти зі стінок пор. Польові випробування показали, що цей поєднаний ефект може знизити залишки нафти приблизно на 12–18 відсотків у піщаникових родовищах, про що свідчать дослідження, опубліковані в інженерних журналах. Для нафтогазових компаній цей подвійний підхід є основою так званого підвищеного видобутку нафти, особливо корисного на старіших родовищах, де звичайне водяне витіснення вже не дає результатів і починає приносити все менше додаткової нафти при тих самих зусиллях.

Ключові критерії продуктивності: баланс ГЛБ, термічна/хімічна стабільність та сумісність з плаштом

Коли мова йде про те, наскільки добре засоби для очищення працюють на практиці, має значення три основні фактори: гідрофільно-ліпофільний баланс, або скорочено HLB, стабільність при впливі температур пласта та сумісність із мінералами й розсолами, що зустрічаються в пластах. Правильне співвідношення HLB допомагає утворювати стійкі мікроемульсії навіть за коливань рівня солей і температури. Найважливіше — зберігати стабільність при екстремальних температурах від 250 до 300 градусів за Фаренгейтом, адже інакше поверхнево-активні речовини просто руйнуються під час парових операцій. Третій аспект полягає в тому, щоб ці засоби не реагували з типовими іонами, такими як кальцій і магній, які схильні утворювати відкладення та блокувати пори в гірських породах — чого, природно, ніхто не хоче, оскільки це призводить до серйозних проблем із швидкістю закачування. Ми бачили чимало практичних прикладів, коли правильне поєднання всіх трьох факторів призводило до зростання коефіцієнта вилучення на 20–25%, що значно краще, ніж коли компанії оптимізують лише один параметр одночасно.

Перевірена ефективність засобу для очищення: польові дані та підвищення видобутку

Дослідження випадку засобу для очищення D2132: середнє підвищення видобутку на 23% на шельфових піщаникових родовищах

Візьмемо засіб для очищення D2132 як приклад того, що виходить, коли хороший дизайн зустрічається з реальними умовами. Польові випробування на кількох шельфових піщаникових родовищах показали досить вражаючий результат: загалом на 23% більше видобутого нафти. Чому? Тому що ця речовина працює одночасно в двох напрямках — знижує поверхневий натяг між рідинами та змінює взаємодію гірських порід з водою й нафтою. Особливо варто відзначити, що вона продовжує добре працювати навіть за складних умов. Мова йде про свердловини з тиском від 1500 до 4200 фунтів на квадратний дюйм і температурою в діапазоні від 60 до 85 градусів Цельсія. Ще одна важлива перевага: D2132 майже не адсорбується на поверхні кварцу та глини, що означає стабільно високі об'єми закачування протягом тривалого часу без потреби у дорогих попередніх промивках, які значно збільшують витрати. Усі ці властивості відповідають вимогам стандартів API RP 135 та ISO 10427 для реагентів підвищеного вилучення нафти, однак оператори більше цінують реальну ефективність, аніж просто виконання формальних вимог.

Контроль залишкового насичення нафтою проти екологічних компромісів: балансування ефективності та сталого розвитку

Прагнення до значного зниження міжфазного натягу та зміни змочуваності певною мірою підвищує показники вилучення, але ми повинні поєднувати це з належним екологічним контролем, особливо працюючи в чутливих морських районах. Багато високоефективних ПАР, таких як D2132, було недавно модифіковано, щоб відповідати суворим морським стандартам безпеки. Вони повинні розкладатися принаймні на 60% протягом чотирьох тижнів згідно з тестом ОЕСР 301B, а також мати мінімальний шкідливий вплив на морських світлячків (артемій) при концентраціях понад 100 мг/л. Все більше компаній переходять на замкнуті системи, які розділяють фази під час обробки, що дозволяє їм відновлювати та повторно використовувати близько 95% хімічних речовин. Переваги колосальні — обсяги відходів зменшуються приблизно на 90%, а також забезпечується випередження нових правил від організацій, таких як Міжнародна морська організація, щодо хімічних речовин, які можна використовувати на морських родовищах, а також інших норм щодо шкідливих речовин, які залишаються в навколишньому середовищі на роки.

Максимізація ефективності миючих засобів шляхом інтеграції процесів

Підсилення ультразвуку: кавітаційний синергетичний ефект із утворенням міцел при 20–40 кГц

Коли ми поєднуємо ультразвукові хвилі низької частоти в діапазоні від 20 до 40 кГц із спеціально розробленими засобами для очищення, на молекулярному рівні відбувається дещо дуже цікаве. Звукові хвилі створюють крихітні бульбашки, які лопаються й генерують інтенсивні стрибки тиску близько 10 000 psi безпосередньо біля пор поверхні. Ці лопаючі бульбашки фізично руйнують стійкі шари олії та сприяють тому, що засоби для очищення проникають набагато швидше в вузькі простори, аніж при простому їхній заливанні. Випробування показали, що цей метод дозволяє засобам для очищення проникати приблизно на 40 відсотків краще, ніж при звичайних методах ін’єкції. Ще більш вражає те, як цей процес знижує натяг між різними речовинами нижче 0,1 міліньютон на метр, що змушує мікроскопічні частинки олії рухатися через вузькі канали в матеріалі. Практичні випробування продемонстрували, що поєднання ультразвукової технології з розчином для очищення D2132 може знизити залишковий вміст олії на 18–22 відсотки. Крім того, оскільки весь процес працює при нормальних температурах, а не потребує нагрівання, він використовує приблизно на 30 відсотків менше енергії, ніж традиційні методи екстракції гарячою водою.

Обробка відходів нафтополімерних розчинів: Реабілітація нафти за замкненим циклом (швидкість 87%) із застосуванням емульгатора на основі суспензії

Засоби для очищення вже не просто підтримують продуктивність резервуарів — тепер вони також важливою мірою допомагають утилізувати відходи нафтогазовидобувних операцій. При роботі з відходами оловмістких бурових розчинів спеціальні ПАР, додані до суспензії, значно ефективніше відокремлюють вуглеводні від твердих частинок порівняно з традиційними методами. Польові випробування показали, що цей підхід дозволяє вилучити близько 87% нафти з бурового шламу. Особливо вражає те, що відновлена сира нафта відповідає ключовим галузевим стандартам щодо густини (ASTM D1298) і вмісту сірки (D4294) навіть після простого фільтрування. Система добре працює навіть за складних умов, витримуючи значення pH від 4 до 10 і концентрацію солей до 200 000 ppm, що робить її придатною практично для будь-якого бурового майданчика. У середньому кожна установка для обробки видобуває приблизно 500 барелів реалізованої нафти щодня, скорочуючи небезпечні відходи майже на 95%. Компанії також економлять кошти: витрати протягом усього життєвого циклу на 40% нижчі, ніж при вивезенні відходів на полигони або спалюванні на спеціальних об'єктах. Тож вибір правильних засобів для очищення — це не лише добра практика, це безпосередньо впливає як на фінансові результати, так і на досягнення екологічних цілей.