Разработка экологически безопасной композиции на основе биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и наночастиц оксида кремния для повышения нефтеотдачи пласта

Abstract

Актуальность. Методы повышения нефтеотдачи привлекают большое внимание во всем мире из-за значительного сокращения доступных нефтяных ресурсов. Однако существует множество проблем и ограничений, таких как высокие затраты, низкая эффективность охвата и возможное повреждение пласта, которые препятствуют совершенствованию этих методов. В статье рассматриваются вопросы, связанные с повышением эффективности нефтевытеснения. Цель. Разработка экологически безопасной композиции на основе биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и наночастиц оксида кремния для повышения нефтеотдачи пласта. Методы. Экспериментальные исследования, статистические методы. Результаты и выводы. Рассмотрена эффективность применения «зеленых» поверхностно-активных веществ для заводнения пластов месторождений Восточной Сибири. Была опробована и доработана методика по оценке эффективности нефтеотмывающей способности поверхностно-активных веществ. Были определены и оценены характеристики рассмотренных неионогенных поверхностно-активных веществ в части увеличения нефтеотдачи. При использовании растворов рассмотренных поверхностно-активных веществ в качестве агента вытеснения удалось достичь показателей коэффициента извлечения нефти больших, чем при использовании пластовой воды. Это доказывает целесообразность применения «зеленых» поверхностно-активных веществ для увеличения нефтеотдачи пласта. Анализ результатов исследования показал, что модификация растворов поверхностно-активных веществ наночастицами позволяет в ряде случаев дополнительно повысить коэффициент вытеснения нефти. Добавка наночастиц для растворов ТВИН-80 и Полисорбат-20 приводила к существенному повышению коэффициента вытеснения нефти по сравнению с исходными растворами. Так, в частности, было показано, что добавка наночастиц оксида кремния 10 нм в раствор ТВИН-80 с концентрацией 0,5 % повышает коэффициент вытеснения нефти

Relevance. Enhanced oil recovery methods have attracted considerable attention worldwide due to the significant reduction in available oil resources. However, there are many problems and limitations, such as high costs, low sweep efficiency and possible formation damage, that hinder the improvement of these methods. The article discusses issues related to increasing the efficiency of oil displacement. Aim. Development of an environmentally friendly composition based on biodegradable surfactants and silicon oxide nanoparticles to enhance oil recovery. Methods. Experimental studies, statistical methods. Results and conclusions. The article considers the efficiency of using "green" surfactants for flooding formations of Eastern Siberian fields. The authors have tested and improved the methodology for assessing the efficiency of oil-washing ability of surfactants. Based on the results of the work, the authors determined and assessed the characteristics of the considered non-ionic surfactants in terms of increasing oil recovery. When using solutions of the considered surfactants as a displacement agent, it was possible to achieve oil recovery indices higher than when using formation water. This proves the feasibility of using "green" surfactants to increase oil recovery. Analysis of the research results showed that modification of surfactant solutions with nanoparticles allows in some cases further increasing the oil displacement coefficient. The addition of nanoparticles to TWEEN-80 and Polysorbate-20 solutions led to a significant increase in the oil displacement coefficient compared to the original solutions. In particular, it was shown that the addition of 10 nm silicon oxide nanoparticles to a 0.5% concentration of TWEEN-80 solution increases the oil displacement coefficient by 12.5% compared to formation water, and by 9.4% compared to a TWEEN solution without nanoadditives