Сборник содержит результаты экспериментальных и расчетно-теоретических исследований в области разработки глубинных теплогенераторов, предназначенных для повышения нефтеотдачи пластов. Работы выполнены в различных исследовательских лабораториях страны и были представлены на общесоюзном научном семинаре по проблеме "Разработка новых методов и средств повышения нефтеотдачи", состоявшемся в Институте высоких температур АН СССР в феврале 1982 г.

Рассмотрены вопросы электромоделирования процессов неизотермической фильтрации в нефтяных залежах при закачке теплоносителя в пласт. Описана методика моделирования полей температур и давлений при тепловом воздействии в условиях кондуктивно-конвективного теплопереноса. Книга рассчитана на специалистов научных, учебных и производственных организаций геологического профиля, связанных с проекетированием и разработкой месторождений высоковязких нефтей.

Подобраны условия термической активации алюмосиликатных полых микросфер, выделенных из зольных отходов Новосибирской ТЭС. Исследованы сорбционные свойства исходных и активированных микросфер по отношению к нефти и фенолу.

На основе законов взаимодействия квантовой химии выведено уравнение статического состояния компонентов системы «газ-нефть-вода-коллектор», которое позволяет провести анализ физико-химических свойств системы. Представленный авторами альтернативный, квантово-химический подход, автоматически включающий в себя электрохимические особенности указанной системы, открывает новые возможности для развития методов увеличения нефтеотдачи.

Проведен анализ изменений основных свойств тяжелых нефтей Волго-Уральского, Западно-Сибирского и Тимано-Печорского нефтегазоносных бассейнов в зависимости от уровня теплового потока. Исследована зависимость между уровнем теплового потока и вязкостью нефтей. Показано, что с увеличением уровня теплового потока вязкость тяжелых нефтей уменьшаются. Изучены взаимосвязи химического состава нефтей с изменением уровня теплового потока. Установлено, что на исследуемых территориях с увеличением уровня теплового потока содержание серы, смол и асфальтенов в тяжелых нефтях уменьшается, а содержание парафинов остается практически неизменным. Установлено, что с увеличением уровня теплового потока в среднем возрастает глубина залегания тяжелых нефтей, относительное число их залежей в палеозойских отложениях сокращается, а в мезозойских - возрастает. Показано, что в зонах с высоким уровнем теплового потока тяжелые нефти находятся в пластах с повышенными пластовыми температурой и давлением.

Проведен анализ изменений основных свойств тяжелых нефтей Волго-Уральского, Западно-Сибирского и Тимано-Печорского нефтегазоносных бассейнов в зависимости от уровня теплового потока. Исследована зависимость между уровнем теплового потока и вязкостью нефтей. Показано, что с увеличением уровня теплового потока вязкости тяжелых нефтей уменьшаются. Изучены взаимосвязи химического состава нефтей с изменением уровня теплового потока. Установлено, что на исследуемых территориях с увеличением уровня теплового потока содержание серы, смол и асфальтенов в тяжелых нефтях уменьшается, а содержание парафинов остается практически неизменным. Установлено, что с увеличением уровня теплового потока в среднем возрастает глубина залегания тяжелых нефтей, относительное число их залежей в палеозойских отложениях сокращается, а в мезозойских - возрастает. Показано, что в зонах с высоким уровнем теплового потока тяжелые нефти находятся в пластах с повышенными пластовыми температурой и давлением.

The distribution and composition of nitrogen-organic compounds in heavy pils of Usinsk field produced without applying oil recovery enhancement methods and using steam thermal treatment are studied. The specific feature of crude oil nitrogen compounds undergone the impact of steam is an increase in the content of weak-base components, in a quantity of low-molecular bases including nitrogen compounds. The composition of weak and strong bases of such oil is characterized by an increased fraction of polycyclic naphteno-aromatic structures. Fig. 1, table 4, ref. 8.

Проведены исследования пластовых флюидов месторождения Тамсагбулаг (Монголия) для разработки комплексного физико-химического метода интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи с применением микроорганизмов. Пластовые условия месторождения способствуют формированию разнообразного биоценоза, представленного микроорганизмами родов Arthrobacter, Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Flavobacterium. Микрофлора положительно реагирует на внесение нефтевытесняющей композиции в концентрации 5 % в качестве источника азотного питания. Пластовая микрофлора обладает углеводородокисляющей активностью со степенью биодеструкции вязкой нефти 8.15 с накоплением продуктов метаболизма, снижающих поверхностное натяжение от 70 до 42 мН/м. Хроматографический и ИК-спектрометрический анализы подтвердили глубокие деструктивные изменения углеводородов вязких нефтей. При этом коэффициент окисленности (С=О) увеличился в 16 раз. При моделировании вытеснения вязкой нефти с применением комплексного метода получен относительный прирост коэффициента нефтевытеснения 14,4 %.

Монография посвящена изучению закономерностей осадконакопления в валанжинское и готеривское время развития Западно-Сургутской структуры, отражающей особенности формирования перспективных пород-коллекторов, оценке и прогнозу продуктивности отложений на основе петрографо-литологических особенностей горных пород, расчленения и корреляции в межскважинном пространстве, уточнения геологического строения Западно-Сургутской структуры, анализа вещественного состава нефтесодержащих пород и выявления литолого-фациальных особенностей. Основное внимание в работе уделено всестороннему исследованию состава, структур, характера литологической неоднородности продуктивных нефтяных пластов структуры. На основе детального изучения вещественного состава прослежены литологические границы нефтеносных горизонтов с перекрывающими аргиллитовыми породами, изучена фациальная принадлежность и нефтегазоносность коллекторов, состав пластовых вод. Основные результаты по исследованию продуктивных отложений неокома необходимы для успешного решения конкретных вопросов разведки и разработки нефтяных структур, связанных с достижениями максимальной геолого-экономической эффективности. Точность подсчетов запасов нефти и выбор системы эксплуатации промысловых объектов зависят от детальности изучения нефтегазоносных комплексов, установления пространственно-временной зональности петрохимических особенностей пород-коллекторов и т. д. Приведенный в работе эмпирический материал может быть использован научными работниками, аспирантами, студентами, преподавателями в лекционных и практических занятиях по дисциплинам: "Промысловая геология", "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", "Нефтегазовое дело".

Рассматриваются две основные причины образования целиков - неподвижных нефтяных включений в нефтяном пласте после заводнения. Первая, гидродинамическая, связана с вязкостной неустойчивостью вытеснения нефти водой. Вторая, геологическая, обусловлена неоднородностью пласта. Для одномерного и двумерного движения обсуждаются условия динамического равновесия целика нефти в фильтрационном потоке воды. Проводятся численные расчеты задачи распределения насыщенности нефти для целиков различной формы. Из критериев динамического равновесия следует, что количество остаточной нефти, содержащейся в целике, зависит от соотношения между действующими местными градиентами давления в фильтрационном потоке закачиваемой в пласт воды и величиной характерного капиллярного давления на границе несмешивающихся фаз. Применение химических реагентов может существенно уменьшить действие капиллярных сил, способствуя вовлечению нефти из целиков в общий поток.

Исследованы композиции на основе поверхностно-активных веществ и неорганических реагентов, способные генерировать непосредственно в нефтяном пласте устойчивые пеногели. Определены оптимальные диапазоны концентраций компонентов пеногелеобразующих композиций, обеспечивающие увеличение нефтеотдачи и охват нефтяных и газоконденсатных залежей активными системами разработки с применением заводнения, закачки газа или водяного пара.

Изучены возможности удаления сернистых соединений из нефтей и дистиллятных фракций с различным содержанием серы путем предварительного озонирования сырья. Исследована зависимость степени обессеривания нефтей, получаемых из них светлых фракций и нефтяных остатков от количества поглощенного озона. Установлена возможность удаления сернистых соединений из дизельной фракции путем комбинирования процессов предварительной обработки озоном и последующей адсорбции образующихся продуктов.

Исследовано окисление изопропилбензола в присутствии нанопорошков Co, Cu, Fe и Ni, полученных методом электровзрыва проводника. Показано, что скорость окисления и состав образующихся продуктов зависят от природы нанопорошка и энергии адсорбции кислорода на металле.

В условиях неизбежного истощения в мире ресурсов природных горючих ископаемых, и в частности нефти, остро стоит вопросы увеличения нефтеотдачи. В разработку все активнее вовлекаются месторождения высоковязких тяжелых нефтей, при добыче которых необходимо применять методы воздействия паром и композициями, содержащими химические реагенты. Немаловажную роль при этом играет не только количественный, но и качественный состав добываемой нефти, изучение влиятния на него раздичных методов нефтеотдачи. В настоящей работе изучено влияние композиций, закачиваемых в продуктивные залежи, на состав добытой тяжелой высоковязкой нефти на Усинском месторождении (Республика Коми, Россия). Введение нефтевытесняющих композиций в пласт проведено на опытных участках через нагнетательные или добывающие скважины, что обеспечило существенное увеличение дебита нефти. С использованием комплекса физико-химических методов анализа (жидкостно-адсорбционная хроматография, ГХ-МС) изучена динамика изменения группового состава насыщенных и циклических углеводородов, гетероорганических соединений, индивидуального состава алканов нефтей, подвергнутых воздействию композициями. Наиболее существенное увеличесние содержания ароматических углеводородов и гетероорганических соединений в нефти наблюдается при использовании композиции Загущенная НИНКА. При воздействии композиции ИХН-ПРО в групповом составе нефтей возросло содержание алканов. Показано, что среди н-алканов происходит перераспределение содержания легких (С10-С15) и высокомолекулярных (более С16) гомологов. Полученные результаты могут способствовать более глубокому пониманию процессов, протекающих в залежах в результате воздействия нефтевытесняющих композиций. Исследование влияния композиций на состав тяжелой высоковязкой нефти таке позволяет контролировать качество добываемого углеводородного сырья, поступающего в переработку.

Приведены результаты лабораторных исследований по созданию загущенной нефтевытесняющей композиции с регулируемой вязкостью и щелочностью для увеличения нефтеотдачи пластов с высокой температурой при паротепловом воздействии - кинетика золеобразования, физико-химические и реологические свойства растворов композиции. Результаты промысловых испытаний загущенной нефтевытесняющей композиции на участке пермо-карбоной залежи Усинского месторождения, разрабатываемого паротепловым воздействием, показали ее высокую эффективность.

Рассмотрены основные причины возникновения коррозии и коррозионные среды, описаны виды и формы коррозионных разрушений для всего спектра нефте- и газопромыслового оборудования. Изложены способы предотвращения и методы мониторинга коррозии, даны подробные рекомендации по устранению причин и защите от коррозии оборудования для добычи и транспортировки нефти и газа. Реальные проблемы, возникающие в процессах практической эксплуатации оборудования, наглядно отражены в многочисленных примерах и фотографиях, приведены расчеты и справочные данные для решения практических задач. Книга предназначена для специалистов по коррозии и металловедению оборудования нефтяных и газовых компаний, научных сотрудников, преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов профильнеых вузов.

В сборнике трудов опубликованы расширенные материалы докладов, представленных на Международную конференцию "Экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики", Томск, 5 - 8 сентябры 2001. Сборник представляет интерес для исследователей и специалистов, занимающихся проблемами климатологии, физики и химии окружающей среды, биологии, медицины, географии, экологии и управления.

Рассматриваются вопросы технологии перекачивания нефтей северных месторождений, перекачивания нефтей по трубопроводам с путевым подогревом, эксплуатации нефтепроводов, проложенных в вечномерзлом грунте, учета нефти, автоматизации процессов управления.

Представлены результаты исследований по всем основным направлениям промысловой обработки продукции скважин, включая сепарацию газа и сокращение потерь легких углеводородов, подготовку высоковязкой битумной нефти и гидродинамические основы процессов коалесценции капель без применения электрического поля, технологии сброса и очистки пластовых вод в условиях дожимных насосных станций. Впервые рассмотрено распределение легких углеводородов пластовой нефти между жидкой и газовой фазами во всех основных узлах системы нефтегазосбора, определены величины потерь легких фракций, рассмотрен комплекс технологических схем и процессов, внедрение которых позволяет резко сократить потери с высокой эффективностью. Сборник предназначен для научных и инженерно-технических работников нефтяной промышленности, НИИ и вузов, аспирантов и студентов.

Проведен обзор закономерностей изменений физико-химических свойств тяжелых высоковязких нефтей Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Приведены данные статистического анализа свойств тяжелых высоковязких нефтей (ТВВН) в зависимости от литологической характеристики нефтевмещающих пород. Установлено уменьшение плотности (р) и вязкости (м) нефтей с увеличением глубины залегания. Показано, что максимальное значение ρ и м ТВВН наблюдается в нефтевмещающих породах нижней перми, а минимальное - в отложениях девона. По физико-химическим свойствам тяжелые высоковязкие нефти в среднем являются сернистыми, высокосмолистыми, среднеасфальтенистыми, со средним содержанием фракции н.к. 300 °С и малопарафинистыми.