Структурный фазовый переход и необходимость учета этого явления при проектировании разработки залежей нефти

UDK: 665.61.035.6
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-7-32-34
Ключевые слова: температура структурного фазового перехода, реология, заводнение, высоковязкая нефть
Авт.: А.Х. Кабирова (ТатНИПИнефть), В.М. Хусаинов (ТатНИПИнефть)

Рассмотрена проблема структурного фазового перехода тяжелой нефти в отложениях каменноугольной системы. Нефть характеризуется повышенным содержанием высокомолекулярных соединений (асфальтенов, смол, парафинов) и высокой вязкостью (30–200 мПа·с). В процессе разработки реологические свойства нефти изменяются вследствие протекания различных физико-химических процессов и изменения термодинамических условий. В связи с этим при выборе способа воздействия на продуктивные пласты необходимо учитывать зависимость реологических параметров нефти от температуры. Температура является главным параметром, влияющим на вязкость, предельное статическое напряжение сдвига, температуру застывания, кристаллизацию и осаждение парафинов. При отсутствии информации о температуре фазового перехода нефти невозможно перепроектировать систему воздействия на объект разработки. Знание температуры фазового перехода является обязательным для характеристики структурно-механических свойств нефти в залежах с температурой пласта, близкой к температуре фазового перехода. Температура структурного фазового перехода рассчитана косвенным методом на основе построения температурных зависимостей вязкости нефти при различных градиентах среза и последующей экспоненциальной аппроксимации, выполняемой отдельно для участков «твердоподобного» и «жидкоподобного» состояний. Пересечение этих аппроксимирующих зависимостей характеризует точку (температуру) структурного фазового перехода. Эксперименты включали реологические исследования нефти на ротационном вискозиметре Rheotest RN4.1. Исследования реологических свойств проводились в интервале температур от 1 до 40 °С. Эффективная вязкость для каждого значения температуры измерена при градиентах среза от 1 до 60 с-1 с 10-ступенчатой разбивкой градиентов.


В качестве объектов исследований выбраны месторождения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, на которых применяется заводнение. Показаны изменения температуры структурного фазового перехода и содержания асфальтенов и смол, происходящие в нефтеносных пластах в процессе разработки. Установлено, что при применении заводнения температура структурного фазового перехода повышается и приближается к начальной температуре пласта. Это может привести к снижению добычи нефти.

Список литературы

1. Злобин А.А. Анализ фазовых переходов парафинов в поровом пространстве пород-коллекторов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – № 5. – С. 47–56.

2. Иктисанов В.А., Сахабутдинов К.Г. Реологические исследования парафинистой нефти при различных температурах // Коллоидный журнал. – 1999. – Т. 61. – № 6. – С. 776–779.

3. Хусаинов В.М. Структура остаточных запасов Татарстана. Проблемы и перспективы разработки // Трудноизвлекаемые и нетрадиционные запасы углеводородов: опыт и прогнозы: материалы Международной научно-практической конференции, г. Казань, 3–4 сентября 2014 г. – Казань: ФЭН, 2014. – С. 86–89.

4. Курьяков В.Н. Исследование фазовых превращений в углеводородных флюидах методом статического и динамического рассеяния света: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. – М., 2016. 



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.