Оценка геотемпературных условий применения сверхкритического диоксида углерода для повышения нефтеотдачи в нефтегазоносных комплексах Пермского края

Аннотация


Оцениваются геотемпературные условия применения сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2) для повышения нефтеотдачи в нефтегазоносных комплексах Пермского края на основе анализа публикаций общемирового опыта и специфики геологического строения территории. В условиях большого количества истощенных месторождений, находящихся на последних стадиях разработки, технологии на основе CO2 представляют особый интерес благодаря их эффективности и соответствию трендам декарбонизации. Кратко описаны основные методы применения СК-CO2, используемые на сегодня в нефтедобыче. Основное внимание уделено анализу пластовых температур как важному фактору, определяющему возможность перехода CO2 в сверхкритическое состояние.Проведенная оценка учитывает термодинамические особенности CO2 и пластовые характеристики основных нефтегазоносных комплексов Пермского края. Установлено, что для эффективного применения технологии критически важны температурные параметры, которые варьируются в зависимости от глубины залегания и геологического строения территории.Рассмотрены геотемпературные условия в пределах девонского и визейского терригенных и турнейско-фаменского карбонатного нефтегазоносных комплексов. Выделены зоны с благоприятными условиями для использования СК-CO2, где пластовые температуры превышают значения, минимально необходимые для перехода в сверхкритическую фазу. Отмечено, что в карбонатных коллекторах возможно комплексное воздействие, включая изменение фильтрационных свойств пород.Результаты исследования могут быть использованы для планирования мероприятий по увеличению нефтеотдачи при внедрении технологий применения сверхкритического диоксида углерода, с учетом региональных особенностей. Констатировано, что для успешного внедрения технологии требуются дальнейшие исследования пластовых параметров и механизмов взаимодействия CO2 с флюидами и породами.

Полный текст

3

Об авторах

А. Н Башков

ООО «ПГГК»

Е. Е Кожевникова

Пермский национальный исследовательский университет

С. Е Башкова

Пермский национальный исследовательский университет

Список литературы

  1. Анализ международного опыта закачки углекислого газа в различных геолого-технологических условиях разработки нефтяных месторождений / К.А. Заякин, А.И. Меньшиков, С.Г. Ашихмин, А.А. Мелехин, С.В. Галкин // Недропользование. – 2023. – Т. 23, № 2. – С. 71–76.
  2. Гумеров, Ф.М. Сверхкритические флюидные технологии. Экономическая целесообразность: монография / Ф.М. Гумеров. – Казань: Издательство Академии наук РТ: Инновационно-издательский дом «Бутлеровское наследие», 2019. – 440 с.
  3. Афанасьев, С.В. Диоксид углерода как реагент интенсификации нефтедобычи» / С.В. Афанасьев, В.А. Волков // Neftegaz.RU. – 2020. – № 8. – С. 15–20.
  4. Cao, Ch. Utilization of CO2 as Cushion Gas for Depleted Gas Reservoir Transformed Gas Storage Reservoir / Ch. Cao, J. Liao, Zh. Hou // Energies. – 2020. – Vol. 13(576). doi: 10.3390/en13030576
  5. Болдырев, Е.С. Возможности повышения экономической эффективности проектов использования СО2 / Е.С. Болдырев, А.А. Мироненко, М.Р. Рахимов // Нефтегазовое дело. – 2024. – Т. 22, № 1. – С. 204-212. doi: 10.17122/ngdelo-2024-1-204-212
  6. Shi, X. Experimental Investigation of Enhanced Oil Recovery Mechanism of CO2 Huff and Puff in Saturated Heavy Oil Reservoirs / X. Shi, Q. Wang, K. Zhao // Energies. – 2024. – Vol. 17(6391). doi: 10.3390/en17246391
  7. Ключевые этапы организации процесса закачки углекислого газа в нефтяные пласты с целью увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти / Д.Г. Афонин, С.К. Грачева, А.А. Ручкин, А.А. Максимов, Г.А. Щутский // Известия вузов. Нефть и газ. – 2024. – № 4 (166). – С. 120–135. doi: 10.31660/0445-0108-2024-4-119-135
  8. Богомолова, Е.Ю. Хранение и утилизация углекислого газа в рамках исполнения газовой программы и повышения эффективности «зеленых инвестиций» / Е.Ю. Богомолова, И.Д. Елина, З.С. Кузьмина // Отходы и ресурсы. – 2022. – Т. 9, № 2. – С. 12–16.
  9. Allinson, K. Best Practice for Transitioning from Carbon Dioxide (CO2) Enhanced Oil Recovery / K. Allinson, D. Burt, L. Campbell // Energy Procedia. – 2017. – Vol. 114. – P. 6950–6956.
  10. Best Practice for Transitioning from Carbon Dioxide (CO2) Enhanced Oil Recovery // Energy Procedia. – 2017. – Vol. 114. – P. 6950–6956. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.1837
  11. Дорохин, В.Г. Методика использования углекислого газа в различных агрегатных состояниях на подземных хранилищах газа: дис. … канд. тех. наук / В.Г. Дорохин; ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ». – 2017. – 119 с.
  12. Stability analysis of CO2 microbubble for CO2 sequestration and mobility control in enhanced oil recovery // Chemical Engineering Journal. – 2024. – Vol. 500(156595). doi: 10.1016/j.cej.2024.156595
  13. Хакимов, А.Г. Механизмы взаимодействия CO2 с пластовой нефтью / А.Г. Хакимов, Н.А. Еремин // Известия вузов. Нефть и газ. – 2023. – № 6 (162). – С. 78–87.
  14. Исследование влияния термобарических условий на вытеснение нефти диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии / Д.Г. Филенко, М.Н. Дадашев, В.А. Винокуров, Б.А. Григорьев // Вести газовой науки. – 2012. – № 3 (11). – С. 86–92.
  15. Wang, C. Experimental study on effects of CO2 and improving oil recovery for CO2 assisted SAGD in super-heavy-oil reservoirs / C. Wang, P. Liu, F. Wang // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2018. – Vol. 165. – P. 1073–1080. doi: 10.1016/j.petrol.2018.02.058
  16. Планирование и определение эффективности малообъемных закачек углекислого газа как этап по переходу к крупным проектам повышения нефтеотдачи / М.Н. Коростелев, А.В. Сенцов, И.П. Гончаров, М.А. Воробьев // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2024. – Т. 19, № 4. – С. 15–21.
  17. Хакимов, А.Г. Использование технологии закачки пены СО2 для увеличения нефтеотдачи пластов / А.Г. Хакимов, А.М. Царев, Н.А. Еремин // Нефтяное хозяйство. – 2025. – № 1. – С. 52–55.
  18. Adsorptive behaviors of supercritical CO2 in tight porous media and triggered chemical reactions with rock minerals during CO2-EOR and – sequestration / B. Wei, X. Zhang, J. Liu, X. Xu, W. Pu, M. Bai // Chemical Engineering Journal. – 2020. – Vol. 381. 122577. doi: 10.1016/j.cej.2019.122577
  19. Yang, W. Research on CO2 Quasi-Dry Fracturing Technology and Reservoir CO2 Distribution Pattern / W. Yang, M. Fu, Y. Wang // Processes. – Vol. 13(4722025). doi: 10.3390/pr13020472
  20. A Review of CO2-Enhanced Oil Recovery with a Simulated Sensitivity Analysis / M.S.A. Perera, R.P. Gamage, T.D. Rathnaweera, A.S. Ranathunga, A. Koay, X. Choi // Energies. – 2016. – Vol. 9, № 7. doi: 10.3390/en9070481
  21. Байков, Н.М. Закачки СО2 и пара – основные методы увеличения нефтеотдачи / Н.М. Байков // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 10. – С. 156–158.
  22. Molecular insight into the interfacial microstructural and miscible behavior of CO2 flooding in tight reservoir / L. Meng, M. Ge, Sh. Liu, X. Liu // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2025. – Vol. 705 (1). – P. 135556. doi: 10.1016/j.colsurfa.2024.135556
  23. Соромотин, А.В. Анализ особенностей применения технологии СО2 Huff-N-Puff / А.В. Соромотин, А.В. Лекомцев, П.Ю. Илюшин // Известия ТПУ. – 2022. – № 12.
  24. Performance evaluation of CO2 Huff-n-Puff and continuous CO2 injection in tight oil reservoirs / P. Zuloaga, W. Yu, J. Miao, K. Sepehrnoori // Energy. – 2017. – Vol. 134. – P. 181–192. doi: 10.1016/j.energy.2017.06.028
  25. Laochamroonvorapongse, R. A Comprehensive Simulation Study of Polymer Enhanced CO2 Injection in Light Oil Reservoirs / R. Laochamroonvorapongse // Conference. Offshore Technology Conference Asia. – 2024. doi: 10.4043/34801-MS
  26. Freund, P. Technical options for placement of CO2 in the maritime area / P. Freund // 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. – Vancouver. Canada, 2004. – P. 118–126.
  27. Pourhadi, S. Performance of the injection of different gases for enhanced oil recovery in a compositionally grading oil reservoir / S. Pourhadi, A. Hashemi Fath // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. – 2020. – № 10. – P. 641–661.
  28. Zhizeng, X. Simulation Study on the Displacement Characteristics of an Ultra-Low Permeability Reservoir by CO2-WAG Flooding / X. Zhizeng, Y. Hongjun, W. Xuewu // Computational and Experimental Simulations in Engineering. – 2023. – № 4. – P. 697–713. doi: 10.1007/978-3-031-42987-3_50
  29. Хромых, Л.Н. Применение углекислого газа в процессах повышения нефтеотдачи пластов / Л.Н. Хромых, А.Т. Литвин, А.В. Никитин // Вестник Евразийской науки. – 2018. – № 5. – С. 10–18.
  30. Юнусов, И.М. Исследование смесимости углекислого газа в нефти месторождений юго-востока Республики Татарстан с целью определения возможности его применения для методов увеличения нефтеотдачи / И.М. Юнусов, Р.Ш. Тахаутдинов, М.Г. Новиков // Экспозиция Нефть Газ. – 2022. – № 5. – С. 60–64. doi: 10.24412/2076-6785-2022-5-60-64
  31. Rostami, A. Modeling of CO2 solubility in crude oil during carbon dioxide enhanced oil recovery using gene expression programming / A. Rostami, M. Arabloo, A. Kamari // Fuel. – 2017. – Vol. 210. – P. 768–782. doi: 10.1016/j.fuel.2017.08.110
  32. Моделирование разработки месторождений природных газов с воздействием на пласт / Р.М. Тер-Саркисов [и др.]. – М.: Недра. Недра-Бизнесцентр: Севергазпром, 2004. – 186 с.
  33. Анализ оценки перспективности захоронения СО2 в неизученных водоносных комплексах на примере объекта Пермского края / Риази Масуд [и др.] // Записки Горного института. – 2024. – Т. 270. – С. 931–940.
  34. Трухина, О.С. Опыт применения углекислого газа для повышения нефтеотдачи пластов / О.С. Трухина, И.А. Синцов // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 3. – С. 205–209.
  35. Reda, A. Investigating the impacts of oil contamination on geotechnical properties of laterite soils / A. Reda, R. Harris, R.S. Mohamad // Innovative Infrastructure Solutions. – 2022. – Vol. 7(5). DOI: 7. 10.1007/s41062-022-00901-0
  36. Jiang, Q. Improving Thermal Efficiency and Reducing Emissions with CO2 Injection during Late Stage SAGD Development / Q. Jiang, Y. Liu, Y. Zhou // Processes. – 2024. – Vol. 12(6). – P. 1166. DOI: 10.3390/ pr12061166
  37. Hou, G. Synergistic Modes and Enhanced Oil Recovery Mechanism of CO2 Synergistic Huff and Puff / G. Hou, X. Ma, W. Zhao // Energies. – 2021. – Vol. 14 (34542021). doi: 10.3390/en14123454
  38. Логинова, М.П. Влияние температурного режима на характер размещения залежей углеводородов в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции / М.П. Логинова, К.А. Маврин // Геология, география и глобальная энергия. – 2012. – № 4 (47). – С. 9–16.
  39. Шестов, И.Н. Геотермические условия газонефтеводоносных комплексов Пермско-Башкирского свода в пределах Пермского края / И.Н. Шестов, И.М. Тюрина, А.Р. Риянова // Вестник Пермского университета. Геология. – 2015. – Вып. 2 (27). – С. 75–84.
  40. Анализ эффективности закачки углекислого газа в карбонатные пласты / Н.М. Ромашов, В.Д. Блеч, Я.А. Никифоров, К.А. Петров // Нефтегазовое дело. – 2023. – Т. 21, № 3. – С. 72–78.
  41. Samara Cristina dos Reis Medeiros, Rebecca Del Papa Moreira Scafutto. Temporal analysis of emissivity variation of mineral substrates impregnated with hydrocarbons: Significance for oil exploration and environmental pollution monitoring / // Fuel. – 2024. – Vol. 375(132590). doi: 10.1016/j.fuel.2024.132590
  42. Sorensen, J.A. Laboratory Characterization and Modeling to Examine CO2 Storage and Enhanced Oil Recovery in an Unconventional Tight Oil Formation / J.A. Sorensen, B.A. Kurz, S.B. Hawthorne // Energy Procedia. – 2017. – Vol. 114. – P. 5460–5478. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.1690
  43. Shaw, J. Screening, Evaluation, and Ranking of Oil Reservoirs Suitable for CO2-Flood EOR and Carbon Dioxide Sequestration / J. Shaw, S. Bachu // JCPT. – 2002. – Vol. 41, no. 9. – P. 51–56.
  44. Dai, Zh. CO2 Sequestration and Enhanced Oil Recovery at Depleted Oil/Gas Reservoirs / Zh. Dai, H. Viswanathana, T. Xiao // Energy Procedia. – 2017. – Vol. 114. – P. 6957–6967. doi: 10.1016/j.egypro.2017.08.034
  45. Череповицын, А.Е. Методические подходы к экономической оценке проектов повышения нефтеотдачи на основе закачки СО2 / А.Е. Череповицын, О.А. Маринина // Записки горного института. – 2011. – Т. 194. – С. 344–348.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 3

PDF (Russian) - 0

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Башков А.Н., Кожевникова Е.Е., Башкова С.Е., 2025

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах