Процесс «сурфактант-пар»: инновационный метод повышения извлечения тяжёлой нефти для тепловых разработок

Процесс «сурфактант-пар» (SSP) — это новый и потенциально экономически эффективный метод, который предусматривает совместную закачку небольшого количества сурфактанта с паром для повышения извлечения нефти из скважинных пар SAGD (steam-assisted gravity drainage). Механизм включает снижение межфазного натяжения (IFT), изменение смачиванности горной породы, повышение относительной проницаемости для нефти и образование эмульсий in situ. Ожидается, что SSP ускорит добычу нефти, снизит отношение пар/нефть (SOR) и увеличит окончательный коэффициент извлечения нефти. Аналогичное улучшение ожидается при комбинировании SSP с другими процессами на основе пара или паро–растворителя. В статье представлено введение в концепцию и уникальный протокол, разработанный для скрининга сурфактантов для совместной закачки с паром в процессе SAGD. В частности, описан научный подход к отбору сурфактанта для приложений SSP, условия размещения сурфактанта в пласте и прогнозы потенциальных синергий при использовании различных классов сурфактантов. Новая экспериментальная схема, учитывающая различные аспекты фазового поведения сурфактант–пара, указывает на оптимальные концентрации сурфактанта для полевых испытаний. Лабораторные испытания отобранных сурфактантов на типичных песчаных образцах канадских нефтеносных песков показали прирост дополнительного коэффициента извлечения нефти (RF) в диапазоне 6–16% (для различных тестируемых сурфактантов) по сравнению с базовым случаем SAGD. Для одного из сурфактантов, протестированных в лаборатории, были проведены моделирования SSP. Результаты моделирования показывают, что данный сурфактант в среднем ускорял дебит нефти на 15% в первые 30 месяцев работы SSP, увеличивал окончательный RF на 10% и снижал накопленный коэффициент пар/нефть (CSOR) почти на 11% относительно базового случая SAGD. Также проведён анализ чувствительности влияния концентрации сурфактанта, закачиваемого совместно с паром; результаты указывают на существование оптимальной концентрации для каждого сурфактанта, которая должна быть исследована в лабораторных и полевых испытаниях. После успешной разработки SSP с использованием сурфактантов ожидается улучшение экологических показателей и экономической эффективности проектов по подповерхностной добыче нефти из нефтеносных песков.