Проведення досліджень внутрішньопластової каталітичної деструкції гетерогенними каталізаторами для інтенсифікації видобутку нафти

Abstract

Розробка покладів важковидобувних запасів обумовлена наявністю у світі родовищ, що містять запаси важкої високов’язкої нафти, видобуток яких є малоефективним або зовсім неможливим при застосуванні традиційних методів. В якості перспективних методів, які дозволяють видобувати важкі, високов’язкі нафти є методи внутрішньопластового каталітичного впливу. Методи підвищення ефективності нафтовидобутку, що ґрунтуються на каталітичних процесах, передбачають формування активного реакційного середовища шляхом введення гомогенних чи гетерогенних каталізаторів. Для введення твердого каталізатора у поровий простір ефективною технологією є застосування гідравлічного розриву пласта, при якій можливе введення каталізатора у твердій формі. Застосування каталізатора дозволяє зменшувати в’язкість флюїдів, що дозволить збільшити дебіти свердловин за рахунок підвищення швидкості фільтрації у привибійній зоні. Проведені дослідження впливу твердих каталізаторів на продукцію найбільш характерних для України нафтових родовищ, що характеризується високою густиною та в’язкістю, високим вмістом асфальтосмолопарафінистих речовин. Дослідження ефективності проводились на чотирьох типах нафти. У якості каталізаторів застосовувались природні та синтетичні речовини: цеоліти, оксиди металів, глинисті мінерали, карбонати та оксиди хрому та ін. The development of hard-to-recover reserves is driven by the presence of global fields containing heavy, highly viscous oil, the extraction of which is inefficient or even impossible using conventional methods. Promising approaches for producing heavy, viscous oils include methods of in-reservoir catalytic stimulation. Techniques aimed at improving oil recovery that are based on catalytic processes involve creating an active reaction medium by introducing homogeneous or heterogeneous catalysts. To deliver a solid catalyst into the pore space, hydraulic fracturing is an effective technology, as it enables the placement of the catalyst in solid form. Studies were carried out to evaluate the influence of solid catalysts on crude oils typical of Ukrainian oilfields, which are characterized by high density and viscosity and a high content of asphaltene–resin–paraffin compounds. The efficiency tests were conducted on four types of crude oil. Natural and synthetic substances were used as catalysts, including zeolites, metal oxides, clay minerals, carbonates, chromium oxides, and others. Experiments were performed under static and dynamic conditions at reservoir pressures and temperatures. After catalyst treatment, changes in oil properties were determined: density, viscosity, fractional composition, gas-formation pressure, and the content of asphaltene–resin–paraffin compounds. The most effective catalysts were found to be combined formulations based on zeolite and chromium carbonate. For use in production wells, an improved hydraulic-fracturing scheme is proposed, allowing proppant to be pumped together with solid catalysts into the wellbore.