УДК 662.276.65
А.С. Ушакова, Д.П. Аникеев, Э.С. Аникеева
ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ И УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ И ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН
Аннотация
В работе выполнен обзор научных и производственных статей по применению наночастиц в нефтедобыче. Рассмотрены различные аспекты применения наночастиц – твердых, в основном, неорганических наноразмерных объектов с развитой поверхностью. Представлен обзор работ, демонстрирующих стабильность наночастиц в воде и способы химической и физической стабилизации наночастиц молекулами поверхностно-активного вещества и полимера. Рассмотрены химически модифицированные наночастицы с «привитыми» молекулами поверхностно-активного вещества и макромолекулами на поверхности, обладающие контролируемыми свойствами благодаря термо- и pH-чувствительности «привитого» слоя. Продемонстрировано снижение межфазного натяжения на границе «нефть – раствор наночастиц» и изменение смачиваемости породы, что приводит к более эффективному проникновению водных растворов в мелкие капилляры и улучшению характеристик вытеснения. Рассмотрено применение наночастиц в качестве стабилизаторов пен в совокупности с газовыми агентами вытеснения, например CO2, применение наночастиц в составе гелей как тампонажных систем для изоляции водопритоков. Далее предложен обзор промыслового опыта применения наночастиц и оценка их эффективности для нефтедобычи. Рассмотрены примеры применения наночастиц в качестве трассеров и как агентов, изменяющих смачиваемость пород, стабилизирующих пены. Отдельно рассмотрены примеры обработок скважин растворами наночастиц с целью увеличения дебитов нефти (добывающий фонд) и снижения давления закачки воды (нагнетательный фонд).
Ключевые слова: методы нефтеотдачи, методы интенсификации скважин, наночастицы, поверхностное натяжение, эмульсии, пена, гель, контролируемые свойства поверхности
Alexandra S. Ushakova, Daniil P. Anikeev, Elvira S. Anikeeva
APPLICATION OF NANOPARTICLES IN THE OIL INDUSTRY TO INCREASE
OIL RECOVERY AND PRODUCTIVITY OF INJECTION AND PRODUCTION WELLS
Abstract
The paper presents a review of scientific and industrial articles on the application of nanoparticles in oil production. Various aspects of the use of nanoparticles – solid, primarily inorganic, nanoscale objects with a developed surface – are considered. A review of studies demonstrating the stability of nanoparticles in aqueous solutions and methods for chemical and physical stabilization of nanoparticles with surfactant and polymer molecules is presented. Chemically modified nanoparticles with grafted surfactant molecules and macromolecules on the surface are considered. These particles have controllable properties due to the thermal and pH sensitivity of the grafted layer. A decrease in interfacial tension at the oil–nanoparticle solution boundary and a change in rock wettability result in more efficient penetration of aqueous solutions into small capillaries and improve displacement characteristics. The other various applications of nanoparticles are considered: nanoparticles as foam stabilizers in combination with gaseous displacement agents, such as CO2; nanoparticles in gels as cementing systems for isolating water influxes. This article provides an overview of oilfield projects of nanoparticles application and their efficiency for oil recovery. Ongoing and fulfilled projects of nanoparticles injection as tracers, as agents that modify rock wettability and as foam stabilizers are discussed. The examples of well treatments with nanoparticles for increasing oil flow rates (producing wells) and reduce of water injection pressure (injection wells) are also discussed.
Keywords: oil recovery methods, well intensification methods, nanoparticles, surface tension, emulsions, foam, gel, controlled surface properties
EDN: CNUSMI
Полный текст статьи в формате PDF
