углеводородов требует использования новых технологий, для разработки которых необходимы современные методы и инструменты. В последние годы активное развитие получили микрофлюидные исследования. В статье демонстрируются возможности и преимущества использования микрофлюидных чипов для изучения пластовых систем и оптимизации методов увеличения нефтеотдачи (МУН). На основе обзора публикаций и результатов собственных изысканий показано, как микрофлюидные технологии помогают ускорить и улучшить качество лабораторных тестов. Кроме того, в статье рассмотрены примеры успешного внедрения микрофлюидных лабораторных решений ведущими нефтяными и сервисными компаниями мира в процесс исследований пластовых систем. Приведены примеры применения микрофлюидики в области подбора и оптимизации различных МУН, изучения низкопроницаемых коллекторов, оптимизации дизайна гидравлического разрыва пласта, изучения PVT-характеристик пластовых флюидов, создания анализаторов и устройств на базе микрофлюидных чипов. Кратко описаны результаты совместных исследований компании «Газпром нефть» и ООО «ЛАБАДВАНС» с применением микрофлюидных технологий, включая определение точки росы газоконденсатной смеси, скрининг ПАВ и определение минимального давления смесимости. Статья направлена на продвижение и популяризацию микрофлюидики как современного и эффективного инструмента для решения новых исследовательских задач в области изучения пластовых систем.
Список литературы
1. Mostowfi F., Molla S., Tabeling P. Determining phase diagrams of gas–liquid systems using a microfluidic PVT // Lab on a Chip. – 2012. – V. 12 (21). – P. 4381–4387. - http://doi.org/10.1039/c2lc40706j
2. A Novel Method to Measure the Phase Behavior of Black Oils: Saturation Pressure and Liquid-Vapor Fractions / S. Ahitan, A. Abedini, T. Latorre [et al.] //
SPE-214948-MS. – 2023. - http://doi.org/10.2118/214948-MS
3. Molla S., Mostowfi F. Novel microfluidic device for dew point pressure measurement of retrograde gas condensates // Energy & Fuels. – 2021. – V. 35 (14). –
P. 11154–11161. - http://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c00150
4. A new fluidics method to determine minimum miscibility pressure / F. Ungar, S. Ahitan, S. Worthing [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2022. – V. 208(2). – P. 109415. - http://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109415
5. Experiments on imbibition mechanisms of fractured reservoirs by microfluidic chips / Fuwei Yu, Zhendong Gao, Wenhao Zhu [et al.] // Petroleum Exploration and Development. – 2021. – V. 48(5). – P. 1162–1172. - https://doi.org/10.1016/S1876-3804(21)60099-X
6. Geo-material microfluidics at reservoir conditions for subsurface energy resource applications / M.L. Porter, J. Jiménez-Martínez, R. Martinez [et al.] //
Lab on a Chip. – 2015. – V. 15(20). – P. 4044–4053. - http://doi.org/10.1039/c5lc00704f
7. Direct visualization of fluid dynamics in sub-10 nm nanochannels / Huawei Li, Junjie Zhong, Yuanjie Pang [et al.] // Nanoscale. – 2017. – V. 9 (27). – Р. 9556–9561. - http://doi.org/10.1039/C7NR02176C
8. Kim J., Willmott E., Quintero L. Microfluidics Technology for Visualizing Surfactant Performance in Enhanced Oil Recovery // Proceedings of IOR 2019 – 20th European Symposium on Improved Oil Recovery. – 2019. – V. 2019. – No. 1. – Р. 1–18. - http://doi.org/10.3997/2214-4609.201900088
9. Study on dynamic interfacial tension behaviors in surfactant selection for improving oil production / Limin Xu, Ming Han, Dongqing Cao, Jinxun Wang // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2022. – V. 209(5). – P. 109978. - http://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109978
10. Microfluidic-based optimization of polymer flooding for heavy oil recovery / Z. Qi, X. Fan, A. Abedini, D. Raffa // SPE-212758-MS. – 2023. - http://doi.org/10.2118/212758-MS
11. Alkali/cosolvent/polymer flooding of high-TAN oil: using phase experiments, micromodels, and corefloods for injection-agent selection / B. Schumi, T. Clemens,
J. Wegner [et al.] // SPE-195504-PA. – 2020. - http://doi.org/10.2118/195504-PA
12. High-temperature high-pressure microfluidic system for rapid screening of supercritical CO2 foaming agents / A. Gizzatov, S. Pierobon, Z. AlYousef [et al.] // Scientific Reports. – 2021. – V. 11(1). – P. 3360. - https://doi.org/10.1038/s41598-021-82839-4
13. Screening high-temperature foams with microfluidics for thermal recovery processes / T.W. de Haas, B. Bao, H.A. Ramirez [et al.] // Energy & Fuels. – 2021. –
V. 35 (9). – P. 7866-7873. - http://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c00332
14. Nanomodel visualization of fluid injections in tight formations / J. Zhong, A. Abedini, L. Xu [et al.] // Nanoscale. – 2018. – V. 10(46). – Р. 21994–22002. - http://doi.org/10.1039/C8NR06937A
15. ASTM D7996-15. Standard Test Method for Measuring Visible Spectrum of Asphaltenes in Heavy Fuel Oils and Crude Oils by Spectroscopy in a Microfluidic Platform.
16. A Microfluidic and Numerical Analysis of Non-equilibrium Phase Behavior of Gas Condensates / D.B. Dorhjie, D. Pereponov, T. Aminev [et al.] // Scientific Reports. – 2024. – V. 14 (1). – P. 9500. - http://doi.org/10.1038/s41598-024-59972-x
17. Visualization of Surfactant Flooding in Tight Reservoir Using Microfluidics / A. Scerbacova, D. Pereponov, M. Tarkhov [et al.] // SPE-214419-MS. – 2023. - http://doi.org/10.2118/214419-MS
18. Digital core on a chip: Surfactant flooding in low-permeability reservoir / D. Pereponov, V. Kazaku, A. Scerbacova [et al.] // Journal of Molecular Liquids. – 2024. – V. 414. – P. 126073. - http://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.126073
19. Microfluidic Studies on Minimum Miscibility Pressure for N-Decane and CO2 / D. Pereponov, M. Tarkhov, D.B. Dorhjie [et al.] // Energies. – 2023. – V. 16 (13). –
P. 4994. - http://doi.org/10.3390/en16134994
20. Repetition of the void space structure in microfluidic chip based on a complex of the core lithological and mineralogical data of Achimov tight gas reservoirs /
M. Latypova, D. Pereponov, V. Kazaku [et al.] // InterPore 2024 Book of Abstracts. – 2024. – p. 770.
21. Wang W., Chang S., Gizzatov A. Toward Reservoir-on-a-Chip: Fabricating Reservoir Micromodels by in Situ Growing Calcium Carbonate Nanocrystals in Microfluidic Channels // ACS Appl. Mater. Interfaces 9. – 2017. – Р. 29380-29386. - http://doi.org/10.1021/acsami.7b10746
22. Patent US8028562B2, High pressure and high temperature chromatography / J. Shah, N.W. Bostrom, O. Zhdaneev, B. Raghuraman, K,G. Paso.
