Критический обзор методов добычи тяжелой нефти на основе растворителей

Термические методы добычи тяжелой нефти, в частности паропроходка с гравитационной вытяжкой (SAGD), успешно применяются в полевых условиях для повышения нефтеотдачи более трех десятилетий. Однако термические методы имеют ряд существенных технических проблем, включая большое потребление энергии и воды, значительные теплопотери и дорогостоящее водоочистное оборудование, а также заметные выбросы парниковых газов. Вследствие этого термические методы неприменимы во многих месторождениях тяжелой нефти с тонкими продуктивными пластами, подстилающей водой, газовой шапкой или низкой теплопроводностью горных пород по экономическим и экологическим причинам. В качестве альтернативы рассматриваются методы добычи тяжелой нефти на основе растворителей. В статье представлен критический обзор нескольких методов на основе растворителей, выполненный на основе всеобъемлющего поиска литературы более чем по 100 недавним и значимым техническим публикациям. Во-первых, кратко изложены основные идеи и техническое развитие каждого метода добычи тяжелой нефти на основе растворителей с акцентом на преимущества этих подходов. Во-вторых, методы на основе растворителей классифицированы и описаны по отдельности. В-третьих, рассмотрено большое количество экспериментальных, теоретических и численных исследований методов на основе растворителей — от физических и теоретических моделей до численных симуляций. В частности подробно исследованы механизмы повышения нефтеотдачи, фазовое поведение и массоперенос в системах тяжелая нефть–растворитель. Проанализированы несколько важных факторов и ключевых явлений и их влияние на методы на основе растворителей, включая режимы эксплуатации (давление и температура), конфигурацию скважин, индуцированное растворителем выпадение асфальтенов, межфазное натяжение (IFT) и вязкую пальчастость. Важнейшим образом оцениваются шесть пилотных испытаний или полевых применений методов на основе растворителей, таких как паровая экстракция (VAPEX), добавление жидкости в пар для повышения извлечения (LASER) и другие гибридные паро–растворительные процессы. Наконец, предложены основные технические рекомендации для будущих исследований и разработки методов добычи тяжелой нефти на основе растворителей и их возможных вариантов. Данный обновленный технический обзор призван улучшить понимание процессов добычи тяжелой нефти с применением растворителей и помочь производителям тяжелой нефти в проектировании проектов по добыче с использованием растворителей.