Повышение нефтеотдачи из трещиноватых карбонатных коллекторов с нефтесмачиваемостью с помощью поверхностно-активных веществ: влияние низкого межфазного натяжения и изменения смачиваемости

Эффективность повышения нефтеотдачи с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ) в трещиноватых карбонатных коллекторах определяется спонтанной пропиткой или гравитационным дренированием, усиленным низким межфазным натяжением (МН). В настоящей работе с помощью экспериментов и численного моделирования исследована синергия между изменением смачиваемости и снижением межфазного натяжения, обеспечиваемая различными ПАВ. Эксперименты показали, что нефть может извлекаться из блоков трещин силурийского доломита с нефтесмачиваемостью посредством капиллярной пропитки, гравитационной пропитки или гравитационного дренирования, усиленного низким межфазным натяжением. Смесь ПАВ, изменяющего смачиваемость, и ПАВ, снижающего межфазное натяжение, проявила синергический эффект при извлечении нефти за счет пропитки из нефтесмачиваемых карбонатных пород. Было установлено, что поглотители двухвалентных ионов повышают способность некоторых сульфонатных ПАВ изменять смачиваемость в жесткой пластовой воде, обеспечивая извлечение до 70% OOIP при совместном снижении МН и изменении смачиваемости, по сравнению с 30–50% OOIP при использовании только сульфонатного ПАВ, обеспечивающего лишь снижение МН. Предложен механизм, согласно которому присутствие достаточного количества поглотителей двухвалентных ионов в составе анионного ПАВ снижает концентрацию свободных двухвалентных катионов в жесткой пластовой воде, что способствует высвобождению мономеров ПАВ из мицелл и усиливает изменение смачиваемости за счет адсорбции ПАВ. Результаты моделирования в UTCHEM подтвердили наличие синергии между снижением межфазного натяжения и изменением смачиваемости в процессах спонтанной пропитки. Согласно кривой капиллярного вытеснения (CDC), остаточная нефтенасыщенность после гравитационного дренирования примерно на 10–20% выше, чем после гравитационной спонтанной пропитки, если два процесса характеризуются близкими числами захвата, что подтверждает вклад изменения смачиваемости в конечную нефтеотдачу.