Ученые из Пермского научно-исследовательского политехнического университета предложили использовать рекуперацию энергии при заводнении нефтяных пластов. Согласно их расчетам, такое решение увеличит эффективность мер по повышению нефтеотдачи более чем на 5 %.

Заводнение, как правило, сводится к закачке в нефтяной пласт воды с целью поддержания внутрипластового давления и выталкивания нефти к забою скважины. Этот процесс требует применения трубопроводов, находящихся под высоким давлением и, тем самым, обладающих большим запасом неиспользуемой энергии. Ученые из Пермского Политеха предложили задействовать этот потенциал за счет рекуперации энергии, то есть ее «возвращения» и повторного использования.

Технология «работает» так: наземная инфраструктура месторождения оснащается системой, в которой происходит смешение воды и нефти и возвращение энергии. Активной средой является жидкость из системы поддержания пластового давления, а пассивной — водно-нефтяная эмульсия, получаемая с нефтепровода установки. Это позволяет снизить давление добывающих скважин, увеличить надежность работы погружного оборудования и уменьшить количество его отказов. Проведя математическое моделирование, ученые пришли к выводу, что эффективность технологии возрастает с увеличением диаметра сопла: оптимальным является диаметр 4 мм, а давление на входе активной среды — от 8 до 11 МПа.

Следующим этапом исследования стали испытания на нефтяной скважине, которые проводились в трех режимах работы, различавшихся по расходу воды, ее давлению на входе в насос, а также соотношению фаз и диаметру сопла. Испытания, проводившиеся при диаметре сопла 4 мм и давлении активной среды 8 Мпа, показали, что при расходе воды в 69,6 куб. м в сутки система позволяет снизить давление на 0,1-0,3 Мпа (в зависимости от того, открыты или закрыты затрубные задвижки). Это, в свою очередь, позволяет увеличить дополнительный объем нефти более чем на 5 %.

«В результате полученных данных можно отметить, что при снижении давления на установку на 0,3 МПа возможно получить дополнительный дебит нефти в размере 3,48 тонны в сутки. Поэтому разработанную технологию можно считать эффективной. Согласно полученным результатам, мы выявили, что предложенная система способна снизить линейные давления на скважинах при корректном подборе условий работ», — цитирует Пермский Политех Александра Лекомцева, доцента кафедры нефтегазовых технологий.