5.2. Реагентное снижение вязкости нефти (уменьшение длины асфальтеновых нанореагентов)

Применение тепловых методов позволяет снизить вязкость неф­ти и, тем самым, увеличить нефтеотдачу. Ограничением тепловых методов является глубина залегания пласта (до 1 км), поскольку при движении по НКТ закачиваемый агент остывает.

С целью повышения теплоемкости закачиваемого агента и, тем самым, расширения диапазона и повышения технико-экономических характеристик теплового воздействия (паротеплового, внутрипластового горения, закачки горячей воды, термохимического воздействия) и нефтеотдачи пластов, были предложены добавки в закачиваемый агент. Так, в перегретый пар, полученный из растворов углекислого и двууглекислого аммония, - добавки ароматических углеводородов и элементарной серы, а при внутрипластовом горении, закачке горячей воды и термохимическом воздействии - дополнительной закачки оторочки суспензии элементарной серы в ароматических углеводоро­дах.

При добавлении ароматических углеводородов в паровую фазу, повышается удельная теплоемкость нагнетаемого пара, поэтому воз­можно существенное увеличение энергоемкости рабочего агента. Кроме того, уменьшить вязкость нефти можно уменьшением длины асфальтеновых наноагрегатов. Добавление ароматики способствует растворению асфальтенов, что снижает вязкость нефти и должно спо­собствовать повышению нефтеотдачи пластов. А в результате добав­ки элементарной серы при повышенных температурах разрываются связи в молекулах высокомолекулярных углеводородов алифатиче­ского ряда (уменьшается длина асфальтеновых наноагрегатов), что также способствует снижению вязкости нефти.

Опыты по определению эффективности предлагаемого способа проводились на специальной установке, состоящей из модели пласта и приспособлений, предназначенных для охлаждения, сепарации, сбора и замера нефти и воды.

Модель пласта набивалась песчаником, аналогичным Мордово-Кармальскому месторождению, содержащему высоковязкую нефть, близкую по свойствам к битумам. Проницаемость по воде составила 5,0 мкм². После насыщения модели высоковязкой нефтью общая нефтенасыщенность составила 0,81.

Эксперименты с применением пара, полученного из раствора уг­лекислого аммония и ароматических углеводородов, показали увели­чение выхода нефти (коэффициента вытеснения) на 15,5% с 75,5% до 91%, по отношению к закачке пара без добавок. Эксперименты с до­полнительной добавкой серы показали, что выход нефти увеличивает­ся еще на 3%.

Для выделения серосодержащих соединений после добычи неф­ти может быть использован ряд реагентов, взаимодействующих с меркаптанами, сульфидами, сероводородом и другими серосодер­жащими компонентами нефти с образованием сульфида железа и га­зовой фазы, которую составляют окись углерода СО и водород Н₂. Серосодержащие соединения обладают значительными дипольными моментами, ввиду чего их молекулы ассоциированы, что увеличивает вязкость нефти. После разрушения серосодержащих соединений вяз­кость нефти снижается.

Эксперименты показали, что уменьшение вязкость нефти после выделения серосодержащих соединений составляет 1,4-1,6 раз, что также приведет к увеличению нефтеотдачи. Расчетная оценка увели­чения нефтеотдачи за счет реагентного уменьшения вязкости нефти показала, что для условий лабораторного вытеснения неф­ти и для промысловых условий прирост нефтеотдачи составит 4% и 7%, соответственно.