Исследование и подбор поверхностно-активных веществ для систем заводнения пластов нефтяных месторождений на поздней стадии разработки

UDK: 622.276.64

DOI: 10.24887/0028-2448-2026-7-46-50

Ключевые слова: ПАВ, мицеллярное заводнение, Ромашкинское месторождение, поздняя стадия разработки, обводненность, трудноизвлекаемые запасы, SARA, ЯМР-моделирование, коэффициент вытеснения нефти

Авт.: А.Р. Махмутов, к.х.н. (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); О.А. Овечкина (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); А.Р. Нигметзянов (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); Н.Ф. Яхин (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); А.Р. Гареев, к.х.н. (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); А.И. Гайфуллин (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); Т.А. Горелова (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); И.Г. Фаттахов, д.т.н. (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); Т.С. Усманов, к.х.н. (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина); А.А. Пименов, д.т.н. (ТатНИПИнефть, ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина)

На примере Северо-Альметьевской площади Ромашкинского месторождения представлен комплексный подход к адресному подбору ПАВ для мицеллярного заводнения. Основным эксплуатационным объектом являются терригенные коллекторы кыновского и пашийского горизонтов. Методами газовой хромато-масс-спектрометрии, SARA-анализа и ИК-Фурье детально изучен компонентный состав пластовой нефти. Массовая доля ациклических насыщенных углеводородов составляет около 77 %. SARA-фракционирование показало преобладание групп ароматических углеводородов (51,79 %), значительное содержание смол (9,76 %) и асфальтенов (14,61 %). Исследование методом ИК-Фурье подтвердило наличие ароматических структур, алифатических цепей и кислородсодержащих групп, характерных для смол и асфальтенов. Полученные данные использованы для молекулярного моделирования состава ПАВ с применением вычислительного комплекса NMIRacle. Симулированы одномерные спектры ЯМР на ядрах 1H, 13C, 15N и двумерные корреляционные спектры HSQC, HMBC, COSY-DQF, NOESY. Сравнительный анализ с базой данных Aldrich NMR Database позволил определить оптимальную рецептуру эффективного ПАВ для заводнения, который содержит в своем составе линейные алкилбензолсульфонаты, диэтаноламид олеиновой кислоты и моноэтаноламин. Синтезированное ПАВ на основе смоделированого состава испытано на искусственной модели керна проницаемостью 357,7·10-3 мкм2, пористостью 24,92 % и поровым объемом 7,023 мл. Прогнозируемый прирост коэффициента вытеснения нефти составляет 13,43 %. Результаты работы демонстрируют перспективность предложенного подхода к подбору ПАВ и могут быть использованы для повышения нефтеотдачи на поздних стадиях разработки месторождений Волго-Уральского региона.


Список литературы

1. ПАВ для заводнения пластов нефтяных месторождений на поздней стадии разработки / М.С. Сандыга, М.К. Рогачев, Е.Ю. Камбулов [и др.] // Neftegaz.RU. – 2022. – № 4. – С. 30–36. – EDN: YNYSNP
2. New insights into the mechanism of surfactant enhanced oil recovery: Micellar solubilization and in-situ emulsification // Xue-Zhi Zhao, Guang-Zhi Liao, Ling-Yan Gong [et al.] // Petroleum Science. – 2022. – V. 19. – № 2. – P. 870–881. – https://doi.org/10.1016/j.petsci.2021.11.014. – EDN: CEDEYB
3. Руководство по проектированию и применению метода заводнения с водорастворимыми поверхностно-активными веществами (ПАВ). –  Уфа:  БашНИПИнефть. – 1979. – 83 с.
4. Ottomano F., Li Y., Ganose A.M., Li Y., NMIRacle: Multimodal Generative Molecular Elucidation from IR and NMR Spectra. –https://huggingface.co/papers/2512.19733
5. Summons R.E., Capon R.J., Walter M.R. Identification of the methylhopanes in sediments and petroleum // Geochim Cosmochim Acta. – 1990. – V. 54. –
P. 247–251. – https://doi.org/10.1016/0016-7037(90)90212-4
6. IP 469: Determination of saturated, aromatic and polar compounds in petroleum products by thin layer chromatography and flame ionization detection. –https://www.energyinst.org/industry/publications/topics/ip-test-methods/ip-469-determination-of-saturated,-aromatic-and-polar-compounds-in-petroleum-products-by-thin-layer-chromatography-and-flame-ionization-detection
7. Particle Stabilized Emulsions / I. Kralova, J. Sjöblom, G. Øye [et al.] // Advances in Colloid and Interface Science. – 2011. – V. 169 (2). – P. 106–127. – https://doi.org/10.1016/j.cis.2011.09.001
8. Goual L., Firoozabadi A. Effect of resins and DBSA on asphaltene precipitation from petroleum fluids // AIChE Journal. – 2004. – V. 50 (2). – P. 470–479. – https://doi.org/10.1002/aic.10041
9. Selection of optimum surfactant formulations with ultralow interfacial tension for improving the oil washing efficiency / Haihua Pei, Jingling Shan, Guicai Zhang
[et al.] // ACS Omega. – 2021. – V. 6. – № 37. – P. 23952–23959. – https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02930. – EDN: FOAFVA
10. Miranda-Olvera A.D., Domínguez-Esquivel J.-M., Martinez J. Hydrophilic–Lipophilic Balance (HLB) Correlation Method for the Selection of Ionic Liquid Surfactant Modifiers of the Viscosity and Emulsion Stability of Heavy Oils // Langmuir. – 2025. – V. 41. – № 13. – P. 8753–8765. – https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c05309. – EDN: JKWKFV