Сырая нефть — самый потребляемый и невозобновляемый источник энергии. Однако ее добыча снижается, а спрос на энергию растет. Когда в эксплуатацию вводится новый пласт, давление в нем изначально высокое. С течением времени давление снижается, и тогда нефтяникам приходится использовать методы искусственного подъема — скважинные насосы, газлифты. Критической стадией является та, когда остаточная нефть оказывается в ловушке и не может быть извлечена предыдущими способами. Именно тогда необходима операция по повышению нефтеотдачи, которая заключается в вытеснении нефти другими веществами, например, щелочью, поверхностно-активными веществами и полимерами или их комбинациями.

Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Казахстана предложили в качестве полимера для увеличения нефтеотдачи пласта использовать органически чистое вещество из сушеной окры — съедобного овоща, который растет в теплом летнем климате и нейтрален по вкусу. Технологию опробовали на сложнопостроенных карбонатных коллекторах казахстанского месторождения.

Подробнее с исследованием ученых можно ознакомиться в журнале Energies. Работа была проведена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках программы Пермского научно-образовательного центра «Рациональное недропользование».

Процедура вытеснения нефти из пор пласта состоит из закачки воды, с последующим более плотным по консистенции химическим веществом, обычно используются синтетические полимеры и биополимеры. Основными преимуществами биополимеров являются высокая соленость и температурная устойчивость благодаря спиральной структуре. Кроме того, эти полимеры не наносят вреда окружающей среде при производстве и при последующем применении.

Окра или бамия (Abelmoschus esculentus) была очищена дистиллированной водой и нарезана на круглые кусочки размером примерно 10-20 миллиметров. Затем ее высушили под солнцем и измельчили в блендере. Полученный порошок, он же органический полимер, хранился в морозильной камере при температуре -4 °C. Чтобы провести эксперимент по повышению добычи нефти, ученые закачивали воду в пласт, а после этого выполняли заливку смесью хлорида натрия с порошком окры. Испытания проводились несколько раз.

«Увеличение коэффициента извлечения нефти даже на один процент — уже серьезный успех. Используя органический полимер нам удалось повысить коэффициент извлечения нефти на семь процентов. Во время теста окра показала пропорциональную зависимость между концентрацией и увеличением вязкости. При пластовой температуре снижение вязкости было незначительным, что указывает на хорошую стабильность полимера. Тем не менее поток нефти был ограничен из-за крупных молекул, соответственно, измельчать окру необходимо более, чем 150-900 микрометров», — доцент кафедры нефтегазовых технологий, кандидат технических наук Дмитрий Мартюшев.

По словам ученых, природные химические вещества из растений обеспечивают устойчивость и дешевизну материала и могут быть рекомендованы для повышения извлечения тяжелой нефти в условиях месторождений Казахстана и Пермского края.