ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ asp ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2...

63
ДЕМО-ВЕРСИЯ ОТЧЕТА О ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Сентябрь 2015 г. ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ. ТЕХНОЛОГИЯ ASP ЗАВОДНЕНИЯ

Upload: others

Post on 16-Aug-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

ДЕМО-ВЕРСИЯ ОТЧЕТА

О ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЯХ

Сентябрь 2015 г.

ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ. ТЕХНОЛОГИЯ ASP ЗАВОДНЕНИЯ

Page 2: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Аннотация к отчету

Внедрение новых технологий требует постоянного поиска и анализа новых технических решений,

эффективной конкурентной разведки и изучения научно-технической деятельности лидеров отрасли.

Ключевым инструментом решения данных задач являются патентные исследования.

Анализ опубликованных патентов позволяет получить детальное описание передовых технических

решений и определить направления развития рынка.

Представляем вашему вниманию патентные исследования на тему:

«Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения»

Объекты

исследования

Составы смесей для заводнения по технологии ASP;

Компоненты состава для заводнения по технологии ASP;

Способы разработки нефтяных пластов с применением технологии

ASP заводнения

Цели исследования

Определение уровня техники и тенденции развития в области

разработки технологии ASP заводнения

Анализ технологий, направленных на решение следующих за-

дач:

Повышение нефтеотдачи пластов

Повышение стойкости и эффективности ПАВ

Повышение стойкости и эффективности полимера

Ингибирование образования соляных отложений

Снижение сорбции ПАВ в пласте

Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды

из коллектора

Снижение поверхностного натяжения на границе нефть-

вода

Снижение содержания кислорода

Повышение вязкости вводимого раствора

Улучшение извлечения высоковязкой нефти

Снижение расходов

Экологичность

Содержание

исследований

1. Патентный поиск и отбор технических решений;

2. Анализ и систематизация патентов по техническим задачам и

способам их решения;

3. Анализ требований потребителей. Определение перспективных

характеристик технологии ASP заводнения.

Page 3: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

3 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

4. Структурированный анализ выявленных технологий

и направлений совершенствования исследуемого объекта.

5. Анализ направлений научно-технических поисков ведущих па-

тентообладателей.

Глубина 10 лет , 2005 – 2015 г.г.

Страны поиска США, Россия, Великобритания, Германия, Франция, Япония

Источники

Российские и зарубежные патентные фонды, в т.ч. ФИПС, Европейской патентной организации, Всемирной организации по интеллектуальной соб-ственности (ВОИС), База данных США, Реферативная патентная база данных (PAJ) Японии на англ. и др.

Результаты поиска 47 патентов

Патентообладатели

SHELL OIL COMPANY (США);

The University of Texas System (США);

BASF (Германия)

а также еще 24 патентообладателя

Форма отчета:

2 экземпляра отчета в печатном виде

+ СD c электронной версией отчета и полным комплектом найденной па-

тентной документации

Исполнитель ООО «АПИ «Иналитика»

Дополнительно. Помимо обязательного перевода на русский язык реферативной части патентов

(требования ГОСТ), в отчет также включен дополнительный перевод ключевой патентной информа-

ции : техническая задача - техническое решение.

___________________________________________________________________________________

Стоимость исследования:

39 000 руб.

По вопросу приобретения данных исследований просим обращаться:

по тел: 8 800 505 59 40 либо по электронной почте: [email protected].

Контактное лицо: Наталия Калишевская. Специалист патентного отдела.

Page 4: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

4 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

О компании ООО «Агентство промышленных исследований «Иналитика» создано на основе класси-

ческого патентного бюро и специализируется на проведении промышленных и патентных исследова-

ний.

Используя накопленный опыт, а также передовые информационные ресурсы, мы оптимизировали

технологию полноценного поиска и анализа актуальной информации по патентным и научно-

техническим фондам.

Результаты нашей работы позволяют клиентам решать такие задачи, как:

• Изучение требований потребителей

• Усовершенствование продукции

• Удешевление производства

• Поиск новых продуктов и рынков

• Мониторинг конкурентов

• Поиск передовых технологий

• Импортозамещение

ОСОБЕННОСТИ НАШЕЙ РАБОТЫ Наличие необходимой специализации В штате агентства - инженеры, патентные поверенные, технические переводчики, что позволяет про-

водить исследования по сложным и узким темам, в таких областях как: энергетика, приборостроение,

химия, нефтепереработка.

Полноценная аналитика патентов В каждом отчете: патентные ландшафты, систематизация «Технические задачи - способы их реше-

ний», тенденции в развитии технической продукции, разработки мировых компаний.

Все самое нужное - на русском языке Мы экономим время и деньги наших клиентов. Наши отчеты всегда включают профессиональный

технический перевод ключевой патентной информации: рефераты, технические задачи и способы

решений, достигаемый результат.

Прозрачные и конкурентные цены Детальная разбивка на стоимость поисковой и аналитической работы и фиксированные тарифы даст

вам полное представление о реальной стоимости работ и конкурентоспособности наших предложе-

ний.

ВОЗМОЖНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ уровня техники и тенденций развития мировых технологий

Конкурентная разведка

Оценка патентоспособности технических решений

Экспертиза патентной чистоты

Все наши отчеты соответствуют ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на

производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения» и ГОСТ 7.32–91 «Си-

стема стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-

исследовательской работе. Общие требования и правила оформления».

Page 5: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

5 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Содержание отчета (полная версия)

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ ........................................................................................................................... 6

2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................................................................ 8

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ..................................................................................................................... 9

4. РЕЗЮМЕ ...................................................................................................................................................... 11

5. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ......................................................................................................................... 14

5.1. Обоснование патентного поиска ........................................................................................................ 14

5.1.1. Классификационные и оценочные показатели .......................................................................... 15

5.2. Общие сведения об объекте исследования ...................................................................................... 16

5.2.1. Динамика изобретательской активности .................................................................................... 20

5.2.2. Динамика патентной активности по годам ................................................................................. 21

5.2.3. Динамика патентной активности по странам ............................................................................. 21

5.2.4. Ведущие разработчики ................................................................................................................. 22

5.3. Требования потребителей к данному виду продукции..................................................................... 24

5.4. Способы совершенствования продукции (ASP заводнение) ........................................................... 29

5.5. Решение задач, обусловленных функциональными показателями ............................................... 31

5.5.1 Повышение нефтеотдачи пластов ............................................................................................... 31

5.5.2. Примеры наиболее эффективных решений по повышению нефтеотдачи пластов .............. 47

5.5.3 Повышение стойкости и эффективности ПАВ ............................................................................ 48

5.5.4. Примеры наиболее эффективных решений по повышению стойкости и эффективности ПАВ

……………………………………………………………………………………………………………………..53

5.5.5 Повышение стойкости и эффективности полимера ................................................................... 55

5.5.6. Примеры наиболее эффективных решений по повышению стойкости и эффективности

полимера ................................................................................................................................................. 58

5.5.7 Ингибирование образования соляных отложений ...................................................................... 59

5.5.8 Снижение сорбции ПАВ в пласте ................................................................................................. 62

5.5.9. Примеры наиболее эффективных решений по снижению сорбции ПАВ в пласте ................ 64

5.5.10 Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды из коллектора ............................ 65

5.5.11 Снижение поверхностного натяжения на границе нефть-вода ............................................... 68

5.5.12. Примеры наиболее эффективных решений по снижению поверхностного натяжения на

границе нефть-вода ................................................................................................................................ 70

5.5.13 Снижение содержания кислорода .............................................................................................. 71

5.5.14 Повышение вязкости вводимого раствора ................................................................................ 73

5.5.15 Улучшение извлечения высоковязкой нефти ........................................................................... 75

5.6. Решение задач, обусловленных ресурсосберегающими, технологическими и экологическими

показателями .............................................................................................................................................. 77

5.6.1. Снижение расходов ...................................................................................................................... 77

5.6.2 Экологичность ................................................................................................................................ 86

5.7. АНАЛИЗ РАЗРАБОТОК ЛИДИРУЮЩИХ КОМПАНИЙ-ПАТЕНТООБЛАДАТЕЛЕЙ ASP

заводнения .................................................................................................................................................. 88

5.7.1. Компания SHELL ........................................................................................................................... 89

5.7.2. Компания BASF ............................................................................................................................. 94

5.7.3. Компания ХХХХХ .......................................................................................................................... 99

5.7.4. Компания ХХХХХ ........................................................................................................................ 106

5.7.5. Компания ХХХХХ ........................................................................................................................ 110

5.7.6. Компания ХХХХХ ........................................................................................................................ 112

5.7.7. Компания ХХХХХ ........................................................................................................................ 115

5.8. Тенденции развития технологии, направленных на усовершенствование продукции (ASP

заводнения) ............................................................................................................................................... 117

ПРИЛОЖЕНИЕ А .......................................................................................................................................... 122

Page 6: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

6 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

ПРИЛОЖЕНИЕ Б .......................................................................................................................................... 124

ПРИЛОЖЕНИЕ В .......................................................................................................................................... 151

Таблицы

Таблица 1 ........................................................................................................................................................ 14

Таблица 2 ........................................................................................................................................................ 15

Таблица 3 ......................................................................................................................................................... 16

Таблица 4 ........................................................................................................................................................ 23

Таблица 5. Систематизация технических задач по годам .......................................................................... 26

Таблица 6. Способы решения технической задачи по повышению нефтеотдачи пластов ..................... 37

Таблица 7 ........................................................................................................................................................ 49

Таблица 8. Способ решения технической задачи по повышению стойкости и эффективности ПАВ ..... 51

Таблица 9. Способ решения технической задачи по повышению стойкости и эффективности

полимера ..................................................................................................................................... 57

Таблица 10. Способ решения технической задачи по снижению образования соляных отложений ..... 60

Таблица 11. Способ решения технической задачи по снижению сорбции ПАВ в пласте ....................... 63

Таблица 12. Способ решения технической задачи по улечшению продвижения жидкой или

газообразной среды из коллектора ......................................................................................... 66

Таблица 13. Способ решения технической задачи по снижению поверхностного натяжения на границе

нефть-вода ................................................................................................................................. 69

Таблица 14. Способ решения технической задачи по снижению содержания кислорода ...................... 72

Таблица 15. Способ решения технической задачи по повышению вязкости вводимого раствора ........ 74

Таблица 16. Способ решения технической задачи по увеличению извлечения высоковязкой нефти .. 76

Таблица 17. Способ решения технической задачи по снижению расходов .............................................. 80

Таблица 18. Способ решения технической задачи по повышению экологичности .................................. 87

Таблица 19. Краткие сведения о компании SHELL ..................................................................................... 89

Таблица 20. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам компании

SHELL. ........................................................................................................................................ 90

Таблица 21. Краткие сведения о компании BASF........................................................................................ 94

Таблица 22. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам компании

BASF. .......................................................................................................................................... 96

Таблица 23. Краткие сведения о компании ХХХХХ ..................................................................................... 99

Таблица 24. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам компании

ХХХХХ ...................................................................................................................................... 100

Таблица 25. Краткие сведения о компании ХХХХХ ................................................................................... 106

Таблица 26. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам компании

ХХХХХ ...................................................................................................................................... 108

Таблица 27. Краткие сведения о компании ХХХХХ ................................................................................... 110

Таблица 28. Состав композиций для ASP заводнения по патентам компании ХХХХХ ......................... 110

Таблица 29. Краткие сведения о компании ХХХХХ ................................................................................... 112

Таблица 30. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам компании

ХХХХХ ...................................................................................................................................... 113

Таблица 31. Краткие сведения о компании ХХХХХ ................................................................................... 115

Таблица 32. Состав композиции для ASP заводнения по патенту компании ХХХХХ ............................ 116

Таблица А.1 ................................................................................................................................................... 122

Таблица Б.1. Систематизация патентов «Техническая задача - техническое решение» ..................... 124

Таблица В.1. Патентная документация ...................................................................................................... 151

Таблица В.2. Изобретательская активность .............................................................................................. 189

Рисунки

Рисунок 1 - Добыча нефти с применением ASP-технологии [1] ................................................................. 18

Page 7: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

7 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Рисунок 2 - Сравнение эффективности химических МУН .......................................................................... 18

Рисунок 3 – Динамика патентования по годам первой публикации ........................................................... 21

Рисунок 4 – Диаграмма патентования по странам приоритета .................................................................. 21

Рисунок 5 – Диаграмма патентования по странам публикации ................................................................. 22

Рисунок 6 – Профиль потребностей ............................................................................................................. 24

Рисунок 7 - Тенденции изменения требований потребителей за 2010-2015 гг. ....................................... 25

Рисунок 8 – Профиль задач, решаемых производителями за 2007–2015 гг............................................. 29

Рисунок 9 – Преимущественные направления разработок компании SHELL........................................... 90

Рисунок 10 – Преимущественные направления разработок компании BASF........................................... 95

Рисунок 11 – Преимущественные направления разработок ХХХХХ ....................................................... 100

Рисунок 12 – Преимущественные направления разработок компании ХХХХХ ...................................... 107

Рисунок 13 – Преимущественные направления разработок компании ХХХХХ ...................................... 113

Рисунок 14 – Динамика патентования в направлении использования сульфонатных ПАВ в составе

заводняющего флюида .......................................................................................................... 118

Рисунок 15 – Динамика патентования в направлении использования полимеров и сополимеров на

основе акриламида в качестве полимерных загустителей в составе заводняющего

флюида ................................................................................................................................... 119

Рисунок 16 – Динамика патентования в направлении использования биополимеров в составе

заводняющего флюида .......................................................................................................... 120

Page 8: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

8 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Наименование работы (темы): «Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения»

Объект исследования:

Составы смесей для заводнения по технологии ASP;

Компоненты состава для заводнения по технологии ASP;

Способы разработки нефтяных пластов с применением технологии ASP заводнения

Цели проведения патентных исследований: Определение уровня техники и тенденций развития в

данной области

Задачи исследования:

Определение направлений развития технологий

• Динамика инновационной активности;

• Анализ требований потребителей;

• Анализ технических задач и способов решений;

• Тенденции совершенствования продукции.

Конкурентный анализ

• Перечень российских и зарубежных разработчиков аналогов (технических решений);

• Анализ разработок лидеров: решаемые задачи, лучшие продукты

Этапы проведения работ

ЭТАП 1. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК.

Изучение документов и материалов Клиента, определение технической задачи, пред-мета исследования;

Разработка Регламента поиска информации, определяющего цель, сроки и область проведения поиска (перечень источников, классы международной патентной класси-фикации, глубину поиска);

Проведение патентно-информационного поиска по международным патентным фон-дам и фондам РФ;

Отбор полных текстов патентной документации.

Page 9: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

9 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходя из целей и задач исследования, были определены параметры поиска, а именно глубина и

перечень стран поиска. В качестве стран, ведущих в данной отрасли, выбраны Япония, Германия,

США, Великобритания, Франция, а также Россия. Китай исключен из области поиска в связи с трудно-

стями анализа описания технических решений. Однако в случае необходимости, в рамках отдельного

поиска, могут быть отобраны решения, зарегистрированные на территории Китая.

На основании заданного объекта и области поиска были сформированы поисковые запросы. Отбор

патентных документов осуществлялся на основании анализа описания технического решения и пара-

метров, указанных в примерах реализации.

Исходя из анализа патентных документов, были выделены требования потребителей к исследуемому

виду продукции, на которые в свою очередь опираются разработчики при формулировке конкретных

задач, решаемых в изобретении. Также с целью определения наиболее актуальных требований и

ожиданий потребителей были исследованы тенденции в области изменения требований за послед-

ние годы.

С целью определения наиболее эффективных решений отобранные патентные документы были си-

стематизированы по техническим задачам и техническим решениям.

В качестве лидирующих были отобраны компании, обладающие наибольшим числом патентов; ком-

пании, являющиеся разработчиками методов ASP заводнения и производителями составов и компо-

нентов для ASP заводнения с наилучшими параметрами. Был проведен дополнительный анализ раз-

работок указанных компаний за последние 5 лет (2010-2015 гг.).

Результаты полученного исследования могут применяться для решения задач в области импортоза-

мещения, а именно выбора направления разработок для производства перспективных и конкурент-

ных продуктов с целью импортозамещения. Для целей определения емкости рынка и характеристик

продукции, представленной на рынке, могут быть использованы результаты маркетинговых исследо-

ваний.

Page 10: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

10 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Нефтедобыча — сложный производственный процесс, включающий в себя геологоразведку, бурение

и строительство скважин, их ремонт, очистку добытой нефти от воды, серы, парафина и многое дру-

гое.

Нефтеотдача (коэффициент извлечения нефти — КИН, oil recovery factor) — отношение величины

извлекаемых запасов к величине геологических запасов.

МУН (метод увеличения нефтеотдачи или третичный метод нефтедобычи) – метод нефтедобычи,

повышающий продуктивность нефтяных скважин. Осуществляется при искусственном поддержании

энергии пласта или искусственном изменении физико-химических свойств нефти.

Заводнение (англ. flooding) - способ воздействия на пласт при разработке нефтяных месторождений,

при котором поддержание и восстановление пластового давления и баланса энергии осуществляются

закачкой воды.

ASP flooding или ASP заводнение (alkali/surfactant/polymer – щелочь/ПАВ/полимер) – метод увели-

чения нефтеотдачи, в основе которого лежит идея закачки в пласт смеси, состоящей из анионного

поверхностно-активного вещества, соды/щелочи и полимера. Данный способ позволяет добыть

нефть, остающуюся в пластах после использования традиционного метода заводнения.

Нефтеносный пласт - слой или массив пористой горной породы-коллектора, насыщенный нефтью.

Слой (массив) может быть полностью (от кровли до подошвы) насыщен нефтью или частично, под-

стилаясь водонасыщенной частью.

Коллектор углеводородов — горная порода, содержащая пустоты (поры, каверны или системы

трещин) и способная вмещать и фильтровать флюиды (нефть, газ, воду). Подавляющее большинство

пород-коллекторов имеют осадочное происхождение. Коллекторами нефти и газа являются как тер-

ригенные (алевриты, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы), так и хемогенные и

биохемогенные (известняки, мел, доломиты), а также смешанные породы.

Щелочи - гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, а также хорошо растворимые в во-

де основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH− и катион металла.

ПАВ (поверхностно-активные вещества) – химические соединения, которые, концентрируясь на по-

верхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Полимеры - высокомолекулярные соединения, состоящие из множества повторяющихся различных

или одинаковых по строению атомных групп – звеньев. Эти звенья соединяются между собой коорди-

национными или химическими связями в разветвленные или длинные линейные цепи и в простран-

ственные трехмерные структуры.

Page 11: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

11 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Поверхностное натяжение – сила, отнесенная к единице длины контура, ограничивающего поверх-

ность раздела фаз (размерность Н/м); эта сила действует тангенциально к поверхности и препятству-

ет ее самопроизвольному увеличению.

Page 12: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

12 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

4. РЕЗЮМЕ

В целях установления уровня техники в области разработки составов и технологий ASP завод-

нения был проведен патентный поиск на глубину 10 лет (2005-2015 гг). В ходе поиска выявлено

47 патентов.

Исходя из темы исследования «Повышение нефтеотдачи: технология ASP заводнения», резуль-

таты проведенных работ включают выявленные патенты, содержащие решения основной техни-

ческой задачи, а именно – повышение нефтеотдачи нефтеносных пластов.

В ходе анализа выявлены дополнительные технические задачи, решаемые в отобранных патен-

тах: повышение стойкости и эффективности ПАВ, повышение стойкости и эффективности поли-

мера, ингибирование образования соляных отложений, снижение сорбции ПАВ в пласте, улуч-

шение продвижения жидкой или газообразной среды из коллектора, снижение поверхностного

натяжения на границе нефть-вода, повышение вязкости вводимого раствора, улучшение извле-

чения высоковязкой нефти, снижение расходов, экологичность, снижение содержания кислорода.

На основании анализа патентной документации были определены тенденции изменения требо-

ваний потребителей на протяжении последних пяти лет. Выявлено, что наравне с требованием

по повышению нефтеотдачи пластов сохраняются требования потребителей в области повыше-

ния стабильности и эффективности ПАВ и полимерных компонентов, снижения поверхностного

натяжения на границе нефть-вода и снижения сорбции ПАВ в пласте. Также в последние годы

возросли требования потребителей в отношении снижения образования солевых отложений,

предотвращения разрушения пласта и повышения экономической эффективности процесса ASP

заводнения.

Исходя из анализа технических решений, касающихся повышения нефтеотдачи пластов, можно

отметить, что в наибольшей степени данная задача решается за счет подбора более эффектив-

ных поверхностно активных веществ, которые снижают поверхностное натяжение на границе

нефть-вода и улучшают извлечение нефти.

Эффективность ПАВ также обусловлена его стабильностью в растворах с высоким содержанием

солей при повышенной температуре, а также низкой адсорбцией на поверхности пласта.

В составе компонентов для ASP заводнения в качестве ПАВ наиболее часто применяются такие

соединения, как эфирсульфаты, ………….

При выборе полимеров, разработчики, как правило, руководствуются их ………….

Среди наиболее популярных полимеров в методе ASP заводнения применяются: ………….

В последние годы все большую популярность приобретают ………….

Классическими щелочными агентами, применяемыми в ASP заводнении, являются гидроксиды,

………….

В ходе анализа отобранных патентных документов были выделены наиболее перспективные ре-

шения. В качестве перспективных решений указаны решения, характеризующиеся наиболее

лучшими параметрами извлечения нефти, коэффициентов вытеснения и охвата, поверхностного

натяжения, а также температурного интервала и солености, при которых компоненты заводняю-

щей среды сохраняют стабильность.

Page 13: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

13 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Наиболее эффективные решения в области повышения нефтеотдачи пластов применением тех-

нологии ASP заводнения достигаются компаниями SHELL (Нидерланды и Великобритания),

BASF (Германия), ………… за счет новых, более эффективных композиций …….

Высокая стойкость ПАВ к высокой температуре и содержанию солей достигается в патентах ком-

паний BASF (Германия) и …………

Наиболее стойкие и эффективные полимерные загустители были разработаны компанией

…………

Примерами наиболее эффективных решений по снижению поверхностного натяжения на границе

нефть-вода могут служить разработки компаний BASF (Германия) и …………

Таким образом, наиболее эффективные решения в области разработки технологий и составов

для ASP заводнения предложены в следующих патентах:

US20140………… (извлечение нефти 97,7%, оставшаяся нефть 0,9%) компании

…………;

WO20131………… (поверхностное натяжение менее 0,05 мН/м, соленость 30,000 млн

ч., Т 10-150°С) компании …………;

US20130………… (поверхностное натяжение менее 0,05 мН/м, соленость 1,000-

300,000 млн ч., Т 10-150°С) компании …………;

US888………… (извлечение нефти 93,62%) компании …………;

US840………… (извлечение нефти 93,62%) компании …………;

US857………… (извлечение нефти 89,0-96,9%, поверхностное натяжение 0,005-0,0001

мН/м, Т 0-150°С) компании …………;

US20140………… (соленость 200-50,000 млн.ч., Т 50-200°С) …………;

WO20111………… (соленость до 350 млн ч., Т до 300°С) …………;

WO20150………… (вязкость 1,664-3,212 сП при 23°С, 1,76-120,9 сП при 65°С, Т 50-

100°С) компании …………;

US20143………… (вязкость 2-200 сР при 20°С) компании …………;

US20150………… (Т 90-120°С) …………;

US884………… (поверхностное натяжение 0,00004 мН/м, Т 15-120°С) …………;

WO20111………… (поверхностное натяжение 0,0029-0,0067 мН/м, соленость 11250

млн ч., Т 10-150°С) компании ………….

На основании анализа отобранных патентов были выделены лидирующие компании-

патентообладатели:

обладающие наибольшим числом патентов в области технологии ASP заводнения:

SHELL (Нидерланды и Великобритания);

BASF (Германия);

…………;

…………;

………….

являющиеся разработчиками технологии, составов и компонентов для ASP заводнения с

наилучшими параметрами:

Page 14: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

14 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

SHELL (Нидерланды и Великобритания);

BASF (Германия);

…………;

…………;

…………;

…………;

…………;

………….

Page 15: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

15 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

5. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1. Обоснование патентного поиска

Поиск проведен по следующим странам: Великобритания, Германия, США, Россия, Франция, Япония.

Ретроспектива поиска по источникам патентной информации при определении технического уровня

принята 10 лет (2005-2015 гг.).

Поиск проведен по следующим патентным базам данных:

1. Банк данных Федерального института промышленной собственности

http://www.fips.ru;

2. Сайт Европейской патентной организации

http://www.espacenet.com/access/index.en.html;

3. Всемирная организация по интеллектуальной собственности

http://www.wipo.int/portal/index.html.en;

4. …………

5. …………

Поиск проведен по следующим рубрикам МПК в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

Объект исследо-вания

Классы, группы, подгруппы МПК

Составы смесей для заводнения по технологии ASP

Компоненты со-става для завод-нения по техноло-гии ASP

C09K 8/00 Составы для бурения скважин; составы для обработки буровых скважин, например для отделочных или восстановительных работ

C09K 8/58 .составы для усиленной добычи для получения углеводородов, т.е. для увеличения подвижности нефти, например замещающие жидкости

………… …………

………… …………

………… …………

Способы разра-ботки нефтяных пластов с приме-нением технологии ASP заводнения

E21B 43/00 Способы или устройства для добычи нефти, газа, воды, растворимых или плавких веществ или полезных ископаемых в виде шлама из буровых скважин

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

Page 16: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

16 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Ключевые слова, использованные при поиске, представлены в таблице 2.

Таблица 2

нефть oil petroleum

коллектор резервуар пласт

reservoir layer bed shelf

добыча извлечение

production recovery extraction

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

………… …………

5.1.1. Классификационные и оценочные показатели

Классификационные показатели характеризуют назначение и область применения данного вида про-

дукции в соответствии с таблицей 3. Оценочные показатели характеризуют те свойства, которые обра-

зуют качество продукции как объекта производства и потребления или эксплуатации.

Таблица 3

Объект Классификационные показатели Оценочные показатели

Составы смесей для заводнения по технологии ASP

Составы для извлечения остаточной нефти, содержащие щелочь/соду, ПАВ и полимер

Коэффициент извлечения нефти

Экологичность

Экономичность

Компоненты состава для завод-нения по технологии ASP

Щелочи, ПАВ и/или полимеры для составов для заводнения по техно-логии ASP

Page 17: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

17 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Способы разработки нефтяных пластов с применением техноло-гии ASP заводнения

Способы извлечения остаточной нефти с помощью заводнения пла-ста составом, содержащим ще-лочь/соду, ПАВ и полимер

Материалы, отобранные для последующего анализа, представлены в Приложении В.

5.2. Общие сведения об объекте исследования

Повышение нефтеотдачи пластов применением технологии ASP заводнения

При добыче нефти из подземного нефтеносного пласта возможно извлечение только части нефти с

применением первичного метода извлечения, которые используют естественное пластовое давление.

Часть нефти, которая не может быть извлечена из пласта с применением первичных методов, может

быть извлечена улучшенными методами нефтедобычи (МУН).

При вторичном процессе извлечения нефти после завершения первичной нефтедобычи в нагнетаю-

щую скважину вводится вода или соляной раствор. Вода или соляной раствор придает пластовой

нефти подвижность, продвигает ее от нагнетающей скважины к добывающей, и нефть вместе с пла-

стовой водой и введенной в скважину водой выходит из добывающей скважины.

Добыча остаточной нефти

Традиционные способы первичной и вторичной добычи нефти обычно способны извлечь только око-

ло 35% от разведанных геологических запасов нефти. Остающаяся остаточная нефть задерживается

в зонах пласта, оказавшихся недоступными для жидкостей, которые закачивались в него ранее.

Нефть может оставаться в порах породы пласта или может сцепляться с поверхностью породы.

Часть оставшейся в пласте нефти после вторичного заводнения может быть извлечена введением в

пласт состава, отличающегося от воды или соляного раствора, вводимого в пласт при вторичном за-

воднении – так называемая третичная нефтедобыча. Состав для третичной нефтедобычи может при-

давать нефти подвижность, к примеру, высвобождая захваченную породой нефть, изменяя адгезию

нефти к породе, снижая поверхностное натяжения между оставшейся нефтью и водой в пласте, из-

меняя физические характеристики, например вязкость, оставшейся нефти. Примеры составов для

третичной нефтедобычи включают воду с низкой ионной силой, составы водорастворимых полиме-

ров, смешивающиеся с нефтью растворители, такие как диметиловый эфир, смешивающиеся с

нефтью газы, такие как диоксид углерода, низкомолекулярные углеводороды.

Высвобождению остаточной нефти из породы также способствует применение поверхностно-

активных веществ (ПАВов), которые снижают междуфазное натяжение между нефтью и закачивае-

Page 18: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

18 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

мой жидкостью. Обычно, ПАВы применяются вместе со щелочью (чтобы получить естественное мыло

и/или снизить адсорбцию) и полимерами для того, чтобы улучшить контроль за подвижностью. Каж-

дый из этих компонентов может использоваться сам по себе или в различных сочетаниях.

Заводнение с использованием ASP – это более совершенная технология повышения нефтеотдачи

пласта по сравнению с обычным заводнением [1]. Здесь используются вещества, снижающие меж-

фазное натяжение (сода и ПАВ), и вещества, повышающие подвижность нефти (полимер). Эти три

вещества закачиваются в пласт через сеть нагнетательных скважин уже после проведения обычного

заводнения. Поверхностно-активные вещества уменьшают капиллярные силы, удерживающие нефть

в мелких порах породы при заводнении, а полимер повышает охват заводнения и эффективность вы-

теснения нефти на микроскопическом уровне. Совместное использование ПАВ и соды позволяет по-

высить мобильность нефти в пласте, а полимер увеличивает область вытеснения нефти по сравне-

нию с обычным заводнением (рисунок 1).

Рисунок 1 - Добыча нефти с применением ASP-технологии [1]

В результате действия ПАВ и соды повышается эффективность вытеснения нефти, которая поступа-

ет в добывающие скважины. При этом общее количество добываемых флюидов остается на прежнем

уровне, однако уменьшается количество добываемой воды и увеличивается количество нефти [1].

Page 19: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

19 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Рисунок 2 - Сравнение эффективности химических МУН

На сегодняшний день выполнены десятки опытно-промысловых испытаний технологии ASP от уровня

элементов из нескольких скважин до масштаба небольших по размерам месторождений с геологиче-

скими запасами менее 1 млн.м3. Широкомасштабное применение ПАВ-щелочь-полимерной техноло-

гии проводились дважды в США и три проекта в Китае. В результате, удалось существенно повысить

коэффициент извлечения нефти (КИН), что доказывает эффективность технологии. Опытным путем

выяснено, что при использовании технологии ASP КИН увеличивается в диапазоне 15-25 %, причем

зависит от концентрации полимера [2].

Типичные концентрации оторочки ASP (мас. %): 0,3 % ПАВ, 1,0 % щелочи, 0,1 % полимера. Типовой

процесс: закачка оторочки ASP объемом 20-40% порового объема, проталкиваемый «поршнем» по-

лимера [3].

Однако данная технология имеет свои недостатки, а именно:

ПАВ достаточно дороги и могут быть нестабильны при высоких температурах;

щёлочи разнообразны, дёшевы, с ними довольно просто работать, но продукты их реакции (соли) могут откладываться в скважинах и оборудовании;

полимеры сравнительно дёшевы, но требуются колоссальные объёмы для закачки в течение продолжительного времени.

Таким образом, большие объемы закачиваемой в пласт жидкости требуют немалых капиталовложе-

ний, поэтому важно проводить всестороннюю оценку и оптимизацию проекта ASP заводнения.

Подготовительные работы перед использованием ASP заводнения

На сегодняшний день стандартное применение данной ASP заводнения в условиях эксплуатации (в

лабораторных масштабах) занимает около 3-4 лет. Причиной этому служит, в основном, исследова-

тельская лабораторная деятельность, предусматривающая изучение целого ряда различных компо-

нентов. Кроме того, применение ПАВ требует значительных капитальных вложений в оборудование

для гидратации полимеров, смесительное оборудование и специальные нагнетательные насосы [4].

Page 20: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

20 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Лабораторные исследования, в ходе которых разрабатывается процедура заводнения, включают

следующие виды работ:

анализ флюидов (воды и нефти);

изучение межфлюидных контактов (фазового поведения) с целью определения необходимых щелочей и ПАВ;

определение необходимых щелочей;

определение концентрации щелочей;

определение концентрации ПАВ;

вычисление показателя статической адсорбции ПАВ на поверхности породы;

изучение заводнения керна;

определение эффективности вытеснения нефти;

изучение адсорбции;

моделирование.

Последним этапом подготовки к ASP заводнению является моделирование заводнение пласта, для

выполнения которого в последние годы разработаны специальные программные обеспечения. Такие

программы, используя различные алгоритмы расчета, проводят оптимизацию параметров для задан-

ных условий месторождения, что позволяет получить более экономически выгодные параметры (кон-

центрация реагентов, объем закачиваемой жидкости) для проведения ASP заводнения по сравнению

с «ручным» моделированием. Это приводит к снижению затрат и повышению коэффициента извле-

чения нефти.

Литература:

1. http://salympetroleum.ru/technologies/newoil/asp/;

2. Публичный аналитический доклад по направлению научно-технологического развития «Новые технологии добычи и использования углеводородного сырья», Национальный институт нефти и газа, Москва, 2014;

3. Martin Stoll “ Alkaline-Surfactant-Polymer Flood: From the Laboratory to the Field”, SPE EOR Con-ference at Oil & Gas West Asia, 2010, Oman, SPE-129164-MS;

4. http://ru-eu.tiorco.com/tio/products/asp-sp.htm.

5.2.1. Динамика изобретательской активности

Согласно техническому заданию нами был проведен патентный поиск по теме «Повышение нефтеот-

дачи. Технология ASP заводнения». Проведенный патентный поиск, выполненный с использованием

мировых патентно-информационных ресурсов, показал следующее:

Page 21: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

21 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

По результатам патентного поиска за 2005-2015 гг. было отобрано 47 патентов, относящийся к теме

«Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения».

5.2.2. Динамика патентной активности по годам

На рисунке 3 приведено распределение отобранных патентов по годам первой публикации.

…………

Рисунок 3 – Динамика патентования по годам первой публикации

Из диаграммы видно, что пик изобретательской активности в данной области в исследуемом периоде

наблюдается в 2012 г.

5.2.3. Динамика патентной активности по странам

На приведенном ниже рисунке 4 приведено распределение патентов по странам приоритета: 32 па-

тента …………, 9 патентов …………, 4 патента …………, 2 патента ………… и 1 патент ………….

…………

Рисунок 4 – Диаграмма патентования по странам приоритета

На рисунке 5 приведено распределение патентов по странам вторичных публикаций: 36 Междуна-

родных заявок, 35 патентов …………, 23 патента …………, 18 патентов …………, 16 Европейских за-

явок, 8 патентов …………, 8 патентов …………, 7 патентов …………, 6 патентов …………, 5 Евразий-

ских заявок, 4 патента …………, 4 патента …………, 4 патента …………, 4 патента …………, по 2 па-

тента …………, …………, …………, …………, …………, ………… и по 1 патенту …………, ………….

…………

Рисунок 5 – Диаграмма патентования по странам публикации

В таблице В.2 представлены сведения по количеству опубликованных охранных документов по годам

(изобретательская активность) и странам.

5.2.4. Ведущие разработчики

В ходе патентных поисков выявлены компании-патентообладатели. Данные по патентообладателям

приведены в таблице 4.

Как видно из Таблицы 4, наибольшее количество патентов в области повышения нефтеотдачи пла-

стов применением технологии ASP заводнения принадлежит компаниям: SHELL OIL COMPANY

(США); …………; BASF (Германия).

В Таблице 4 представлены сведения о компаниях – патентообладателях, а именно сайт компании,

номера зарегистрированных патентов по изучаемой теме.

Page 22: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

22 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Таблица 4

№ Патентообладатель Количество патентов

Сайт компании Номера па-

тентов

1. SHELL OIL COMPANY (США) 8 http://www.shell.com/

US20151……

US20143……

US20141……

US20141……

US20140……

US20140……

US20140……

US796……

2. ………… 8 …………

US20150……

US20132……

US20140……

US884……

US20111……

WO20111……

US821……

US910……

3. BASF (Германия) 4 https://www.basf.com

US884……

WO20111……

WO20131……

US20130……

4. ………… 3

DE102……

DE102……

DE102……

5. ………… 3 …………

US20140……

US888……

US840……

6. ………… 3

US877……

US20143……

US20132……

7. ………… 3 …………

US20143……

US20132……

US20101……

8. ………… 2 ………… RU253……

RU253……

9. ………… 2 ………… US20140……

US857……

10. ………… 2 US755……

US20083……

11. ………… 2 US755……

US20083……

12. ………… 1 ………… WO20151……

13. ………… 1 US20143……

14. ………… 1 ………… WO20141……

15. ………… 1 WO20141……

16. ………… 1 ………… US20142……

17. ………… 1 ………… WO20150……

18. ………… 1 ………… US899……

19. ………… 1 US20130……

20. ………… 1 US20143……

21. ………… 1 ………… US866……

22. ………… 1 ………… US866……

23. ………… 1 ………… US20123……

Page 23: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

23 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

24. ………… 1 US20100……

25. ………… 1 US20100……

26. ………… 1 US20100……

27. ………… 1 US20100……

5.3. Требования потребителей к данному виду продукции

Одним из основных условий обеспечения конкурентоспособности продукции является обеспечение

соответствия ее качества требованиям потребителей. Анализ патентной документации дает нагляд-

ное представление об ожиданиях потребителя к технологии ASP заводнения, поскольку при поста-

новке технических задач изобретатели исходят из анализа недостатков существующих составов и

методов, и требований потенциальных потребителей.

Таким образом, на основании анализа патентной документации был составлен профиль потребно-

стей к технологии ASP заводнения и выявлены основные направления ее совершенствования.

Рисунок 6 – Профиль потребностей

На рисунке 7 представлена диаграмма тенденций изменения требований потребителей за 2010-2015

гг., отражающая наиболее актуальные требования потребителей. Так, исходя из диаграммы, можно

отметить, что сохраняются требования потребителей в области повышения нефтеотдачи пластов,

29

22

11 10

8

5

4 4

3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1

Высокая нефтеотдача

Экономическая эффективность

Низкое поверхностное натяжение на границе нефть-вода

Предотвращение образования солевых отложений

Стабильность и эффективность ПАВ

Высокая эффективность АСП заводнения

Низкая сорбция ПАВ в пласте

Вязкость инъекционного состава, соответствующая вязкости нефти

Технологичность

Экологичность

Стабильность и эффективность полимерного загустителя

Предотвращение разрушения пласта

Высокий коэффициент вытеснения нефти

Образование стабильных эмульсий

Низкое содержание растворенного кислорода

Высокий коэффициент охвата пласта

Предотвращение образования высоковязких эмульсионных фаз

Эффективная очистка попутной воды

Возможность вторичного использования компонентов АСП заводнения

Page 24: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

24 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

предотвращения образования солевых отложений в скважинах, а также повышения экономической

эффективности ASP заводнения. Также в последние годы появились требования в отношении

предотвращения разрушения нефтеносного пласта под действием реагентов, а также снижения

сорбции ПАВ в пласте.

Рисунок 7 - Тенденции изменения требований потребителей за 2010-2015 гг.

На основе требований потребителей разработчики формулируют четко поставленные технические

задачи для совершенствования продукции. Таким образом, тенденции изменения требований потре-

бителей влияют на совокупность решаемых производителями задач.

Исходя из анализа найденных патентных документов, касающихся технологии ASP заводнения, раз-

работчики данной технологии решают следующие задачи:

Таблица 5. Систематизация технических задач по годам

Поставленная задача Год Номер патента Патентообладатель

Повышение нефтеотдачи Снижение расходов

2015 US20151…… ……

2014

US20141…… ……

0 1 2 3 4 5 6 7

Высокая нефтеотдача

Экономическая эффективность

Предотвращение образования солевых отложений

Низкое поверхностное натяжение на границе нефть-вода

Стабильность и эффективность ПАВ

Высокая эффективность ASP заводнения

Достаточная вязкость инъекционного состава

Технологичность

Экологичность

Низкая сорбция ПАВ в пласте

Стабильность и эффективность полимерного загустителя

Предотвращение разрушения пласта

Образование стабильных эмульсий

2015

2014

2013

2012

2011

2010

Page 25: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

25 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

WO20151…… ……

US20143…… SHELL OIL COMPANY

RU253…… ……

RU253…… ……

WO20141…… ……

2013 US20140…… ……

US20142…… ……

US20141…… ……

2011 US20111…… ……

US840…… ……

US20143…… ……

2010 US857…… ……

US877…… ……

US20123…… ……

US20100…… ……

2007 US20101…… ……

US755…… ……

US20083…… ……

2015 US20151…… ……

US20141…… ……

US20150…… ……

2013 US20142…… ……

US20140…… ……

US20140…… ……

US20132…… ……

2012 US20143…… ……

DE102…… ……

DE102…… ……

US20140…… ……

2011 US20111…… ……

2010 US821…… ……

2008 US796…… ……

2007 US20101…… ……

Page 26: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

26 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

US755…… ……

Повышение стойкости и эффектив-ности ПАВ

2013

US20140…… ……

US20140…… ……

WO20141…… ……

WO20131…… BASF

US20130…… ……

2012 US20140…… ……

WO20111…… ……

2010 US910…… ……

Ингибирование образования соля-ных отложений

2014 US20150…… ……

2013 US20141…… ……

US20132…… ……

2011 WO20111…… ……

2010 US877…… ……

2007 US20101…… ……

Снижение сорбции ПАВ в пласте

2014 US20150…… ……

2013 US20140…… ……

US20140…… ……

US20132…… ……

US20140…… ……

Повышение стойкости и эффектив-ности полимера

2014 WO20151…… ……

2013 WO20141…… ……

WO20150…… ……

2012 US20143…… ……

Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды из коллек-тора

2012 DE102…… ……

DE102…… ……

DE102…… ……

2011 US20143…… ……

Снижение содержания кислорода 2012 DE102…… ……

US20130…… ……

2011 US866…… ……

2010 US20132…… ……

Page 27: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

27 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Снижение поверхностного натяже-ния на границе нефть-вода

2012 US20140…… ……

2011 US884…… ……

WO20111…… ……

2007 US755…… ……

Экологичность 2011 US866…… ……

2008 US796…… ……

2007 US20083…… ……

Повышение вязкости вводимого раствора

2013 WO20141…… ……

2011 WO20111…… ……

2010 US20132…… ……

Улучшение извлечения высоковяз-кой нефти

2012 US899…… ……

2010 US821…… ……

На рисунке 8 представлен профиль решаемых задач по 2007-2015 годам.

Рисунок 8 – Профиль задач, решаемых производителями за 2007–2015 гг.

20072008

20102011

20122013

20142015

2007

2008

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Page 28: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

28 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

На рисунке 6 видно, что наиболее часто решаемой производителями задачей, помимо повышения

нефтеотдачи и снижения расходов, является повышение стойкости и эффективности ПАВ и полиме-

ров, которые являются одними из главных компонентов составов для ASP заводнения. Кроме того, в

последнее время особое внимание уделяется предотвращению или ингибированию образования

твердых соляных отложений и сорбции ПАВ в пласте.

Далее приведено краткое описание способов решения поставленных задач.

5.4. Способы совершенствования продукции (ASP заводнение)

Данный раздел содержит перечень выявленных задач, обусловленных функциональными показате-

лями, характеризующими свойства продукции удовлетворять заданные потребности. Помимо этого в

данном разделе представлен перечень задач, обусловленных ресурсосберегающими показателями,

характеризующими свойства продукции, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при

ее создании и применении, и природоохранными показателями качества продукции, характеризую-

щими ее свойства, связанные с воздействием на человека и окружающую среду. В настоящем разде-

ле содержится описание основных способов совершенствования составов для ASP заводнения, а

также технологий проведения заводнения с применением щелочь-ПАВ-полимерных составов. Также в

раздел включен анализ передовых разработок конкурентов в данной области.

Описания патентной документации являются важным источником информации, касающимся улучше-

ния свойств продукции. Анализ патентов показал, что усовершенствование технологии ASP заводне-

ния включает задачи, обусловленные функциональными, технологическими, ресурсосберегающими и

природоохранными показателями. К ним относятся:

Повышение нефтеотдачи;

Снижение расходов;

Повышение стойкости и эффективности ПАВ;

Ингибирование образования соляных отложений;

Снижение сорбции ПАВ в пласте;

Повышение стойкости и эффективности полимера;

Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды из коллектора;

Снижение содержания кислорода;

Снижение поверхностного натяжения на границе нефть-вода;

Экологичность;

Повышение вязкости вводимого раствора;

Page 29: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

29 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Улучшение извлечения высоковязкой нефти.

Далее более детально рассмотрены способы совершенствования составов и технологии ASP завод-

нения с приведением наиболее эффективных решений.

5.5. Решение задач, обусловленных функциональными показателями

5.5.1 Повышение нефтеотдачи пластов

ASP заводнение (alkali/surfactant/polymer – щелочь/ПАВ/полимер) представляет собой метод повыше-

ния нефтеотдачи, в основе которого лежит идея закачки в пласт смеси, состоящей из поверхностно-

активного вещества, соды/щелочи и полимера. Данный способ позволяет добыть нефть, остающуюся

в пластах после использования традиционного метода заводнения.

Как известно, в составах для ASP заводнения присутствуют 3 основных компонента, а именно щелочь

или основание, ПАВ или поверхностно-активное вещество и полимер. ПАВ используются для сниже-

ния межфазных свойств резервуара, таким образом, уменьшая капиллярные силы и повышая эффек-

тивность перемещения нефти.

Существует широкое разнообразие ПАВ, но в литературе наиболее часто упоминается применение

нефтяных сульфонатов. Последние разработки были сосредоточены на синтетических ПАВ, которые

обычно являются более дорогостоящими, что приводит к необходимости снижения адсорбции и

удержания в пластовой породе.

Полимеры играют роль загустителей, они повышают вязкость состава для извлечения нефти, что

приводит к снижению соотношения подвижности и улучшенной эффективности вытеснения. Наибо-

лее популярными в данной технологии полимерами являются полиакриламид в форме аниона и гид-

ролизованный полиакриламид.

Щелочи нужны для повышения pH заводняющего состава. Было отмечено, что высоковязкая тяжелая

нефть часто имеет кислую природу, которая может быть нейтрализована щелочными химикатами с

образованием мыла «in-situ». Это снижает поверхностное натяжение и таким образом может увели-

чить добычу нефти. Более того, при условиях высоких pH, которые образуются в присутствии щело-

чей, снижается адсорбция ПАВ на породе коллектора. Наиболее часто применяемые щелочи вклю-

чают гидроксиды, карбонаты и силикаты щелочных металлов (натрия, калия и лития).

В составах щелочь-ПАВ-полимер существуют некоторые переменные факторы, которые включают

концентрацию щелочной среды, природу и концентрацию полимера и ПАВ и вязкость/подвижность

раствора.

Химические композиции, используемые в процессе увеличения нефтеотдачи могут варьироваться в

зависимости от типа, окружения и состава порода-коллектора. На выбор ПАВ для использования в

Page 30: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

30 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

конкретном коллекторе влияет множество факторов. Например, соленость воды в подземном углево-

дородном коллекторе может сильно варьироваться, так же как и pH. К примеру, в одном нефтяном

месторождении общее количество растворенных солей составляет от 0,2 до 0,3 мас. %, другие кол-

лекторы могут иметь соленость до 20% и более 0,5% двухвалентных ионов, таких как Ca2+

и Mg2+

.

В качестве ПАВ в методе ASP чаще всего применяются анионные ПАВ, такие как эфирсульфаты,

сульфонаты внутренних олефинов и алкоксисульфонаты спиртов, поскольку такие ПАВ меньше за-

держиваются на твердой породе пласта за счет отрицательного заряда, который отталкивается от

отрицательно заряженных компонентов породы-коллектора (кремнезема, глины и т.п.).

В патенте US20111…… описаны алкоксисульфатные ПАВ для повышения нефтеотдачи пластов,

включающие …… Данный способ является легким и недорогим и дает эффективную в методе ASP

заводнения композицию алкоксисульфатного ПАВ.

Применение амфотерных ПАВ описано в патенте США №755……. Смесь амфотерных ПАВ формулы:

…… Было показано, что применение подходящей смеси амфотерных ПАВ с ………… обеспечивает

увеличение нефтеотдачи технологией ASP заводнения.

Как известно в технологии ASP заводнения, возможно применение нескольких ПАВ, как было пред-

ложено в патенте США № 20100……. В изобретении представлена смесь …… Описанная композиция

может содержать традиционные щелочные агенты и полимеры и, таким образом, существенно повы-

шать нефтеотдачу нефтяных коллекторов.

В качестве полимеров в методе ASP наиболее популярны ……

Среди полимеров с наибольшей производительностью известен полимер, представляющий собой

……

В патенте US20143…… описан линейный или структурированный водорастворимый сополимер, по-

лученный путем ……

Также повышению нефтедобычи способствует использование сшитых ……

Применение аммиака в сочетании с классическими анионными ПАВ и ………… описано в патенте

US20141……

Использование сочетания жидкого аммиака с ………… способствует улучшению нефтеотдачи за счет

……

Для увеличения потока, выработки и извлечения нефти и газообразных углеводородов из подземного

пласта компанией …… был разработан состав флюида, включающий: …….

Для повышения коэффициента вытеснения, коэффициента охвата и увеличения нефтеотдачи неод-

нородного продуктивного пласта компанией …… был разработан способ, включающий разработку

Page 31: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

31 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

нефтяного пласта заводнением, закачку в нагнетательные скважины оторочек водного раствора, со-

держащего …… Изобретение находит применение при разработке неоднородных терригенных или

карбонатных продуктивных пластов с вязкой нефтью.

В другом способе, разработанном компанией …… (российский патент № 25……), на начальном этапе

разработку месторождения ведут …….

Также известен процесс чередующейся закачки в пласт воды и газа как эффективный метод увеличе-

ния нефтеотдачи. ……

Комбинированный метод WAG заводнения с использованием щелочь-ПАВ-полимерного состава и

………… был предложен в патенте США № 20123……. Представленный метод включает следующие

стадии: ……

Компанией …… был также разработан способ увеличения нефтедобычи в случаях, когда нагнета-

тельные скважины находятся на достаточно большом расстоянии от добывающих скважин (патент

US20143……). Способ включает:

……;

……;

……;

…….

В патенте WO20141…… предложен способ прослеживания ПАВ в добываемой жидкости с помощью

фосфорного фрагмента. Способ включает: ……. Данный метод позволяет:

1. определить присутствие заводняющего ПАВ в фронте заводнения;

2. определить, когда фронт заводнения, содержащий ПАВ, достигает добывающей скважины;

3. ……;

4. ……;

5. ……;

6. …….

Прослеживаемый ПАВ предпочтительно ……

Таблица 6. Способы решения технической задачи по повышению нефтеотдачи пластов

Год

Предлагаемое решение

Номер патента Патенто-облада-

тель

Техниче-ские харак-теристики Щелочь ПАВ Полимер

Спо-соб/добавки

2015 …… …… …… US20151…… …… pH 7-10

Page 32: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

32 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

2014 …… …… …… US20141…… …… pH 10-12, T 50-90°С

…… …… …… WO20151…… …… 500 ррм - 20,7; 1000 ррм - 45,1; 2500 ррм - 67,9

гидроксиды, (би)карбонаты,

……

анионные (сульфонат-ное, суль-

фатное, ……

полиакрилами-ды, частично гидролизован-ные полиакри-ламиды, по-лиакрилаты,

……

Первая жид-кость для извлечения нефти вво-дится в пласт через первую скважину за первый про-межуток вре-

мени, и ……

US20143…… SHELL OIL COMPANY

Соленость 200-10,000 млн ч.

…… …… …… …… RU25…… …… Коэф. вы-теснения 0,545; из-влечения 0,412; охва-та 0,756

…… …… …… …… RU25…… …… Коэф. вы-теснения 0,5869; из-влечения 0,41

…… WO20141…… ……

2013 …… …… …… …… US20140…… …… Извлечение нефти 97,7% (оставшаяся нефть 0,9%)

…… US20142…… ……

…… …… …… WO20150…… …… Вязкость 1,664-3,212 сП (23°С), 1,76-120,9 сП (65°С), Т 50-100°С

…… …… …… WO20131…… …… pH 8-12; поверхност-ное натяже-ние менее 0,05 мН/м; соленость 30,000 млн ч.; Т 10-150°С

…… …… …… US20130…… …… pH 8-12; поверхност-ное натяже-ние менее 0,05 мН/м; соленость 1,000-300,000 млн ч.; Т 10-150°С

…… …… …… US20141…… ……

2012 …… …… …… …… US20143…… …… Вязкость 2-200 сР (20°С)

2011 …… …… US20111…… …… Т 25-120°С

Page 33: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

33 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

…… …… …… US888…… …… Извлечение нефти 93,62%

…… …… …… …… US840…… …… Извлечение нефти 93,62%

…… …… …… …… US20143…… …… Т 10-110°С

2010 …… …… …… …… US857…… …… Извлечение нефти 89,0-96,9%; по-верхностное натяжение 0,005-0,0001 мН/м; Т 0-

150°С

…… …… …… …… US877…… …… pH 8-12

…… US20123…… ……

…… …… …… US20100…… ……

2007 …… …… US20101…… ……

…… …… …… US755…… ……

…… …… …… US20083…… …… pH 10,5-10,6; извлечение нефти % OOIP 22,2-23,1; по-верхностное натяжение 0,0050-0,0058 мН/м

5.5.2. Примеры наиболее эффективных решений по повышению нефтеотдачи пластов

На основании анализа отобранных патентов, а именно компонентного состава предлагаемых компо-

зиций для увеличения нефтеотдачи, а также их технических показателей были выделены наиболее

эффективные решения по повышению нефтеотдачи пластов.

Таким образом, наиболее высокими показателями извлечения нефти обладают композиции и соста-

вы, предложенные следующими компаниями:

SHELL (патент US20140……);

BASF (патенты WO20131…… и US20130……);

…… (патенты US888…… и US840……);

…… (патент US857……).

Компаний …… была разработана композиция для добычи нефти из подземного пласта с применени-

ем состава, который состоит из …… Данная композиция предотвращает образование высоковязких

Page 34: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

34 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

эмульсионных фаз в процессе ASP заводнения и обеспечивает извлечение нефти до 97,7%, а коли-

чество оставшейся составляет нефти 0,9%.

Высокую производительность имеют разработанные компанией …… на основе ……, которые обла-

дают ……

Компанией …… представлены новые ПАВ на основе ……Описанные ПАВ в сочетании со щелочью и

полимером при заводнении нефтяного пласта обеспечивают извлечение нефти до 93,62%.

В свою очередь компанией …… были разработаны растворы для введения в коллектор, содержащие

…….

5.5.3 Повышение стойкости и эффективности ПАВ

Добавление ПАВ к раствору полимера снижает поверхностное натяжение (inter-facial tension или IFT)

на границе раздела фаз нефть-вода и позволяет большее извлечение нефти. Молекулы ПАВ харак-

теризуются наличием остова с липофильным (нефтерастворимым) фрагментом и гидрофильным (во-

дорастворимым) фрагментом, присоединенными к остову. В основном ПАВ подразделяются на не-

ионные, катионные, анионные и цвиттер-ионные. Существует тенденция использования в методах

увеличения нефтеотдачи неионных и анионных ПАВ. Анионные ПАВ имеют отрицательно заряжен-

ный регион, который снижает притяжение кремнезема, глины и других компонентов породы-

коллектора, которые также отрицательно заряжены. В результате такие ПАВ меньше задерживаются

на твердой породе пласта.

Липофильные фрагменты ПАВ взаимодействуют с нефтью (часто с образованием микроэмульсий).

Общим эффектом является улучшение смешивания введенного раствора с нефтью и таким образом

увеличение извлечения нефти из добывающей скважины. Образующиеся микроэмульсии, связанные

с тяжелой нефтью, часто весьма вязкие и проявляют характеристики потока неньютоновской жидко-

сти. Такие свойства могут иметь отрицательное влияние на производительность ПАВ, распределение

вводимого флюида в пласте и извлечение нефти. В основном для решения проблем микроэмульсий в

состав вводимого флюида добавляют сорастворитель, однако это приводит к увеличению расходов.

Наиболее часто используемые ПАВ включают …….

Как уже было сказано, соленость воды в подземном нефтяном коллекторе может сильно варьиро-

ваться, поэтому необходимо оптимизировать ПАВ для увеличения нефтеотдачи в конкретных коллек-

торах оценкой подобранных версий ПАВ с природными соляными растворами и нефтью коллектора

при условиях подземного коллектора посредством изучения фазового поведения. ПАВ могут быть

оптимизированы изменением молекулярной массы и/или распределения молекулярной массы ПАВ

для максимизации количества нефти в микроэмульсиях. В комбинации с ПАВ могут использоваться

другие компоненты, такие как неорганические щелочные соли, сорастворители, полимерные матери-

алы и со-ПАВ для улучшения фазового поведения. Производительность ПАВ может быть оценена

способностью состава быстро образовывать стабильные микроэмульсии и достигать низкого поверх-

ностного натяжения.

Page 35: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

35 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

В таблице 7 приведены виды заводнения и предпочтительные ПАВ в зависимости от условий нефтя-

ных коллекторов.

Таблица 7

Скважинные условия Способ заводнения Предпочтительные ПАВ

Низкая температура(<60оС), низ-

кая минерализация (<3% по весу NaCl)

ASP/SP …….

Низкая температура(<60оС), вы-

сокая минерализация (>3% по весу NaCl)

ASP/SP …….

Низкая температура(<60оС), вы-

сокая жесткость (>1700 ppm по отношению к ионам жесткости, морской воды)

SP …….

Высокая температура(>60оС),

низкая минерализация (<3% по весу NaCl)

ASP/SP …….

Высокая температура(>60оС),

высокая минерализация (>3% по весу NaCl)

ASP/SP …….

Высокая температура(>60оС),

высокая жесткость (>1700 ppm по отношению к ионам жесткости, морской воды)

SP …….

Из таблицы видно, что ……. могут использоваться в коллекторах при температуре ниже 60°С и при

любой солености жесткости выше 1700 млн ч., ……. спиртов предпочтительны при температурах вы-

ше 60°С и так же при любой солености и при высокой жесткости. Однако ……. ПАВ более дорогосто-

ящие. ……. применяются при условии низкой солености, ниже 3 мас. % NaCl, а ……. применяются

при условиях высокой жесткости (выше 1700 млн ч.).

К примеру, известно применение сульфонатных ПАВ в сочетании с …… (патент США № 497……).

Также известны сульфатные ПАВ, более стабильные к поливалентным металлам и гидролитическому

разрушению. Такие соединения представляют собой …….

Разработанные компанией …… композиции ПАВ включают в себя …….

В высокожесткой воде используется …… для предотвращения осаждения ПАВ (патент US910……)

Компанией …… был разработан метод введения в пласт …….

Page 36: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

36 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Таблица 8. Способ решения технической задачи по повышению стойкости и эффективности

ПАВ

Год

Предлагаемое решение

Номер патента Патентооб-ладатель

Технические характеристи-

ки Щелочь ПАВ Полимер

2013 …… US20140 …… Соленость 200-50,000 млн.ч, Т 50-200°С

(би)карбонат, гидроксид, силикат,

……

сульфонаты внут-ренних олефинов, сульфонаты изо-меризованных

олефинов, ……

ксантановая смола, склеро-

глюкан, ……

US20140…… …… Вязкость 10,5 сP, N 15-100°С

…… …… …… WO20141…… ……

…… …… …… WO20131…… …… pH 8-12; по-верхностное натяжение менее 0,05 мН/м; соле-ность 30,000 млн ч.; Т 10-150°С

…… …… …… US20130…… …… pH 8-12; по-верхностное натяжение менее 0,05 мН/м; соле-ность 1,000-300,000 млн ч.;

Т 10-150°С

2012 …… …… …… US20140…… ……

…… WO20111…… …… Соленость до 350 млн ч., Т до 300°С

2010 …… …… US910…… …… pH 9-13, Т 25-120°С

5.5.4. Примеры наиболее эффективных решений по повышению стойкости и

эффективности ПАВ

Наиболее эффективные решения по повышению стойкости и эффективности ПАВ описаны в патен-

тах следующих компаний:

BASF (патенты WO20131…… и US20130……);

…….

Компанией BASF разработаны высокоэффективные ПАВ на основе ……

Системой университетов Техаса (……) были разработаны солестойкие анионные ПАВ формул 1 и 2:

……

Page 37: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

37 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Уникальная и универсальная структура этих ПАВ придает им целый ряд полезных качеств, в том чис-

ле сверхнизкая критическая концентрация мицеллообразования, достаточно высокая поверхностная

активность, новейшие реологические свойства, чрезвычайно высокая водорастворимость и устойчи-

вость к жесткой воде. Представленные компанией технологии обладают потенциалом в значительной

степени снижать расходы на МУН, так как необходимая концентрация ПАВ на порядок уменьшается,

а в некоторых случаях даже нет необходимости в использовании полимеров. Кроме того, представ-

ленные ПАВ расширяют потенциальную область применения подобных ПАВ в МУН в коллекторах с

высоким уровнем солености и температуры.

……

Далее в отчете проведен анализ других технических решений, обусловленных функциональными

показателями, представленных в отобранных патентах. Приведены сведения о решении таких задач

как:

Повышение стойкости и эффективности полимера

Ингибирование образования соляных отложений

Снижение сорбции ПАВ в пласте

Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды из коллектора

Снижение поверхностного натяжения на границе нефть-вода

Снижение содержания кислорода

Повышение вязкости вводимого раствора

Улучшение извлечения высоковязкой нефти

5.6. Решение задач, обусловленных ресурсосберегающими, технологическими

и экологическими показателями

5.6.1. Снижение расходов

Проблема, с которой сталкиваются при введении в нефтеносный пласт ПАВ для снижения поверх-

ностного натяжения на границе нефти и воды, это излишняя сорбция ПАВ на поверхности пласта. Это

приводит к увеличению расхода ПАВ и, соответственно, к увеличению стоимости. Для этого вместе с

ПАВ в нефтеносный пласт вводится расходный агент, который может модифицировать поверхность

пласта или сорбироваться на поверхности пласта вместо ПАВ. Поскольку расходный агент изначаль-

но дешевле ПАВ, это способствует снижению затрат при третичной добыче нефти. Обычно в каче-

стве расходных агентов используются неорганические соли, водорастворимые полимерные загусти-

тели, лигносульфонаты, целлюлоза и ее производные, крахмал и его производные, многоосновные

карбоновые кислоты, хелатообразующие кислоты. Последние могут образовывать хелаты с ионами

Page 38: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

38 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

металлов, такими как кальций и магний, что является преимуществом, поскольку такие ионы реаги-

руют с ПАВ и дезактивируют их способность снижать поверхностное натяжение. Щелочи также явля-

ются одними из средств, снижающих поглощение ПАВ.

Недостатком метода ASP также является то, что он не имеет возможности использоваться при добы-

че нефти из подводных пластов, поскольку требуют большого пространства для хранения щелочи

(карбонат щелочного металла) и мощностей для смешивания состава, для которых морские плат-

формы не предусмотрены. Для решения этой задачи было предложено использование жидкого ам-

миака вместо карбоната/гидроксида щелочного металла. Безводный жидкий аммиак дает в 6,2 раза

большую щелочность по отношению к эквивалентному весу карбоната натрия, что снижает требова-

ние в пространстве для хранения и транспортировки. Однако использование жидкого аммиака воз-

можно только в случае применения ПАВ, стойкого к ионам кальция, поскольку ионы кальция не оса-

ждаются при использовании жидкого аммиака. Таким образом, аммиак может применять в качестве

щелочного компонента в процессах, при которых не происходит потери ПАВ на осаждение ионов

кальция.

В сочетании с аммиаком может использоваться бикарбонат щелочного металла, как было предложе-

но в патентах US20151…… и US20141…… (компании ……). Представленная композиция для добычи

нефти, включающая ПАВ, …….

Способ снижения расходов за счет добавления …… описан в патенте US20150……

Еще один способ снижения адсорбции ПАВ в пласте описан в патентах компании SHELL

(US20140…… и US20140……). Данный способ основан на добавлении в заводняющую композицию

…….

Также известны мягкие щелочные агенты общей формулы:

…….

Повышению экономической эффективности способствует также применение подходящей смеси ам-

фотерных ПАВ формулы:

……

Недорогие и простые способы получения ПАВ на основе …… описаны в патентах US20111…… и

US821……

Содержание незначительной части …… может исключить необходимость использования дорогосто-

ящих растворителей (патент US20140……).

Простые и экономически-эффективные способы увеличения нефтеотдачи были разработаны немец-

кой компанией …… (патенты DE102…… и DE102……). Предложенные способы основаны на введе-

нии в нагнетательную скважину …….

Page 39: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

39 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Для снижения затрат на транспортировку в патенте США № 20143…… предложена композиция ……

Способы повышения нефтедобычи технологией заводнения требуют введения большого количества

воды. Извлекаемая из пласта после химического заводненения смесь нефти и воды обычно подвер-

гается разделению для получения нефтяного продукта и воды. Из экономических и экологических со-

ображений предпочтительно повторное использование отделенной воды. Однако проблема состоит

в большом содержании взвешенных частиц, жесткости и других отложений, а также оставшейся

нефти и смазки в извлеченной воде, которые необходимо удалить перед повторным использованием

воды.

Компанией …… был разработан способ очистки извлекаемой из нефтяного пласта воды

(US20142……), который включает …….

В процесса ASP заводнения также используется большое количество ПАВ и полимера, ситуацию усу-

губляет тот факт, что современные эффективные ПАВ весьма дорогие. Кроме того, некоторая часть

ПАВ и полимера рассеивается в породе пласта и не может быть извлечена. Таким образом, для сни-

жения затрат было предложено ……

Такой способ был предложен компанией …… (патент US796……). Способ включает:

1. ……;

2. ……;

3. ……;

4. ……;

5. ……;

6. …….

Таким образом, был раскрыт новый процесс для извлечения, переработки и повторного использова-

ния химикатов, что приводит к снижению расходов вместе с минимизацией воздействия на окружаю-

щую среду, рисков и воздействия химикатов.

Таблица 17. Способ решения технической задачи по снижению расходов

Год

Предлагаемое решение

Номер патента Патентооб-ладатель

Техниче-ские ха-рактери-

стики Щелочь ПАВ Полимер Спо-

соб/добавки

2015 …… …… …… US20151…… …… pH 7-10

…… …… …… US20141…… …… pH 10-12, T 50-90°С

оксиге-натный бор и силикат натрия или гид-роксид калия или

анионные, неионные, цвиттер-ионные или катионные

гидролизованный или частично гидролизованный поликриламид

мультивалент-ный минераль-ный катион (Fe3+, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ или Be2+)

US20150…… …… pH 9-10, Т 90-120°

Page 40: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

40 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

натрия

2013 …… US20142…… ……

…… …… …… …… US20140…… …… Сорбция ПАВ 51-81 мг/100г

…… …… …… …… US20140…… ……

…… …… …… …… US20132…… …… pH 8-9

2012 …… …… …… US20143…… …… Соле-ность 0,5-20%, Т

10-150°С

…… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… US20140…… ……

2011 …… …… US20111…… …… Т 25-120°С

2010 …… …… …… US821…… …… Т 25-120°С

2008 …… …… …… …… US796…… …… Т 25-300

2007 …… …… US20101…… ……

…… …… …… US755…… ……

5.6.2 Экологичность

Экологический аспект использования тех или иных композиций при третичной нефтедобыче является

весьма важным пунктом при разработке новых составов для заводнения. Это связано с тем, что при

разработке нефтяного пласта используется большое количество реагентов, которые впитываются в

породу и загрязняют ее. Поэтому важно использование нетоксичных или так называемых «зеленых»

композиций.

К примеру, в патенте US20083…… описываются ……

В патенте США № 866…… предложено применение …….

В патенте US796…… компании …… предложен способ …….

Таблица 18. Способ решения технической задачи по повышению экологичности

Год

Предлагаемое решение Номер па-

тента

Патенто-облада-

тель

Техни-ческие харак-тери-стики

Щелочь ПАВ Полимер Спо-

соб/добавки

Page 41: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

41 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

2011 …… …… …… US866…… ……

2008 соль сла-

бой ……

алкиларомати-ческие сульфо-

наты; ……

галактоманна-новые полиме-ры или их про-изводные,

……

а) введение в пласт водного раствора, со-держащего

……

US796…… SHELL OIL COMPANY

Т 25-300 °С

2007 …… …… …… US20083…… ……

5.7. Анализ разработок лидирующих компаний-патентообладателей ASP за-

воднения

По результатам проведенных исследований были выявлены лидирующие компании в области разра-

боток барьерных пленок.

К числу лидирующих компаний в данном случае отнесены компании:

обладающие наибольшим числом патентов в области технологии ASP заводнения:

SHELL (Нидерланды и Великобритания)

BASF (Германия)

……

……

являющиеся разработчиками технологии, составов и компонентов для ASP заводнения с

наилучшими параметрами:

SHELL (Нидерланды и Великобритания)

BASF (Германия)

……

……

……

……

……

Был проведен дополнительный анализ разработок указанных компаний за последние 5 лет (2010-

2015 гг.), результаты которых приведены далее.

Page 42: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

42 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

5.7.1. Компания SHELL

Таблица 19. Краткие сведения о компании SHELL

Название Royal Dutch Shell

Сайт http://www.shell.com/

Местонахождение Гаага, Нидерланды

История

Группа была создана в 1907 году путём объединения Royal

Dutch Petroleum Company и The «Shell» Transport and Trading

Company Ltd. Это слияние, в основном, было обусловлено необ-

ходимостью конкуренции на мировом рынке с американской

компанией Standard Oil.

Область деятельности Добыча нефти, газа, нефте- и газопереработка, химическое про-

изводство

Оборот $459,6 млрд (2014 г.)

Чистая прибыль $31,2 млрд (2011 г.)

Компанией SHELL за последние пять лет зарегистрировано 40 патентов в области технологий повы-

шения нефтеотдачи. Преимущественное направление связано с разработкой систем и способов по-

вышения нефтеотдачи, а также композиций ПАВ, используемых для повышения нефтеотдачи (рису-

нок 9).

……

Рисунок 9 – Преимущественные направления разработок компании SHELL

Что касается области технологии ASP заводнения, за последние 5 лет компанией SHELL было заре-

гистрировано 8 патентов. Составы разработанных композиций, а также способы их применения при-

ведены в таблице 20.

Таблица 20. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам

компании SHELL.

№ патента Год

Решение

Решение задач

Щелочь ПАВ Полимер Добавки Способ уве-

личения нефтеотдачи

US20151…… 2015 бикарбонат

натрия ……

анионные от 0,05 до 5 мас. % (сульфонат

……

полиакрилами-ды, частично гидролизован-ные полиакри-

ламиды, ……

сораство-ритель

……

Смешение ПАВ, поли-

мера, ……

повыше-ние эф-фектив-ности ASP,

……

US20141…… 2014 …… …… …… …… …… ……

US20143…… 2014 …… …… …… …… …… ……

Page 43: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

43 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

US20140…… 2013 …… …… …… …… ……

US20141…… 2013 …… …… …… …… …… ……

US20140…… 2013 …… …… …… …… ……

US20140…… 2013 ……

US20143…… 2012 …… …… ……

……

Среди разработок компании SHELL в области увеличения нефтеотдачи технологией ASP заводнения

за последние 5 лет было выделено наиболее перспективное решение, касающееся применения ком-

позиции анионного ПАВ, щелочи, полимера и замедлителя парафиноотложения (патент

US20140……). …….

5.7.2. Компания BASF

Таблица 21. Краткие сведения о компании BASF

Название BASF

Сайт https://www.basf.com/

Местонахождение Германия: Людвигсхафен

История

Концерн основан 6 апреля 1865 года. Сокращение BASF обо-

значало «Badische Anilin- und Soda-Fabrik», то есть «Баденская

фабрика по изготовлению анилина и соды», но это название

устарело, осталось лишь сокращение. С 1925 по 1952 компания

входила в германский химический концерн IG Farben.

Область деятельности Химическая промышленность

Оборот €78,73 млрд (2012 г.)

Чистая прибыль €5,22 млрд (2012 г.)

Компанией BASF за последние пять лет зарегистрировано 44 патента в области технологий повыше-

ния нефтеотдачи. Преимущественное направление их разработок связано с разработкой поверхност-

но-активных веществ, используемых для повышения нефтеотдачи (рисунок 10). Преимущественным

направлением компании является разработка новых ПАВ на основе алкоксилированных спиртов Гер-

бе, а также алкилсульфонатов.

……

Рисунок 10 – Преимущественные направления разработок компании BASF

В области технологии ASP заводнения, за последние 5 лет компанией BASF было зарегистрировано

4 патента. Составы разработанных композиций, а также способы их применения приведены в табли-

це 22.

Page 44: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

44 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Таблица 22. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам

компании BASF.

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер Способ уве-

личения неф-теотдачи

US884…… 2011 гидроксиды натрия, калия или лития,

аммиак, ……

R1O—BOx—POy-EOz—X—Ya− a/b

Mb+ ……

сгущающий

……

Метод увели-чения нефте-

добычи из ……

снижение поверхност-ного натяже-ния, повыше-ние раство-римости ПАВ в пластовой воде с высо-ким содержа-нием солей

WO20111…… 2011 …… …… …… …… ……

WO20131…… 2013 …… …… …… …… ……

US20130…… 2013 …… …… …… ……

Все приведенные в таблице 22 композиции имеют хорошие характеристики при заводнении нефтя-

ных пластов и извлечении нефти.

К примеру, в патентах WO20131…… и US20130…… описаны высокоэффективные ПАВ на основе …….

……

5.7.3. Компания ХХХХХ

Таблица 23. Краткие сведения о компании ХХХХХ

Название ……

Сайт ……

Местонахождение ……

История ……

Область деятельности Образование, наука

Профессорско-

преподавательский состав ……

Ректор ……

…… за последние пять лет зарегистрировано 23 патента в области технологий повышения нефтеот-

дачи. Преимущественное направление их разработок связано с поверхностно-активными вещества-

ми, используемыми для повышения нефтеотдачи и композициями на основе ПАВ, полимера и щело-

чи (рисунок 11). Исследовано влияние на способность к нефтеизвлечению …….

Page 45: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

45 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

……

Рисунок 11 – Преимущественные направления разработок Системы университетов ХХХХХ

Что касается области технологии ASP заводнения, за последние 5 лет …… было зарегистрировано 8

патентов. Составы разработанных композиций, а также способы их применения приведены в таблице

24.

Таблица 24. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам ХХХХХ

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер Добавки Способ уве-

личения неф-теотдачи

US20150…… 2014 оксигенатный

бор ……

анионные, неионные,

……

гидролизо-ванный или

……

мультива-лентный ми-неральный

катион ……

• взаимодей-ствие сырого нефтяного ма-териала с вод-ной композици-

ей……

снижение адсорбции

ПАВ, ……

US20132…… 2013 …… …… …… …… …… ……

US20140…… 2013 …… …… ……

US884…… 2011 …… …… …… …… ……

US20111…… 2011 …… …… …… ……

WO20111…… 2011 …… …… ……

US821…… 2010 …… …… …… …… ……

US910…… 2010 …… …… …… …… ……

Были выделены наиболее перспективные решения в области увеличения нефтеотдачи, разработан-

ные в …… за последние 5 лет.

…… были разработаны солестойкие анионные ПАВ формул 1 и 2:

……

5.7.4. Компания ХХХХХ

Таблица 25. Краткие сведения о компании ХХХХХ

Название ……

Сайт ……

Местонахождение ……

Page 46: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

46 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

История ……

Область деятельности

Производство полиакриламида для различных областей про-

мышленности:

производство питьевой воды

обработка сочных вод

горное дело

бумага

методы увеличения нефтедобычи

сельское хозяйство

текстиль

косметика

Компанией …… за последние пять лет зарегистрировано 14 патентов в области технологий повыше-

ния нефтеотдачи. Преимущественно компания занимается композициями на основе полимеров для

увеличения нефтеотдачи, в том числе щелочь-ПАВ-полимерными композициями (рисунок 12).

……

Рисунок 12 – Преимущественные направления разработок компании ХХХХХ

Что касается области технологии ASP заводнения, за последние 5 лет компанией …… было зареги-

стрировано 4 патента. Составы разработанных композиций, а также способы их применения приве-

дены в таблице 26.

Таблица 26. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам

компании ХХХХХ

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер Добавки Способ уве-

личения нефтеотдачи

US2014…… 2012 гидроксиды и

……

анионные

ПАВ и ……

водораство-римый сопо-лимер, полу-ченный по-лимеризаци-ей 2-акриламидо-2-метилпро-пансульфо-новой кисло-ты и сополи-мера из груп-пы акрилами-

да……

диспергатор

(……)

Приготовле-ние водного раствора полимера без добавления стабилизато-ра полимера;

……

повышение стойкости полимера, повышение производи-тельности, улучшение нефтедо-бычи

Page 47: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

47 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

US2013…… 2010 …… …… …… …… …… снижание разрушаю-щего дей-ствия кис-лорода на полимер, повышение производи-тельности, снижение губительно-го воздей-ствия по-глотителя кислорода, повышение и поддер-жание вяз-кости вво-димого раствора

US877…… 2010 …… …… …… …… …… улучшение нефтедо-бычи, предотвра-щение об-разования солевых отложений

Среди приведенных выше разработок компании …… можно выделить наиболее перспективную, опи-

санную в патенте US2014……. Представлен водорастворимый сополимер, обеспечивающий хорошую

вязкость вводимого флюида даже в присутствии ионов Fe2+ и растворенного кислорода, что способ-

ствует высокой эффективности вытеснения нефти из пласта и увеличению нефтедобычи. Линейный

или структурированный водорастворимый сополимер получают путем полимеризации минимум ……:

…… , где R …….

5.7.5. Компания ХХХХХ

Таблица 27. Краткие сведения о компании ХХХХХ

Название ……

Сайт ……

Местонахождение ……

История ……

Область деятельности Химическое производство

Продукция

Основные и промежуточные химические вещества, включая

ПАВ, специальная продукция, бактерицидные и смягчающие

ткани четвертичные соли, фталевый ангидрид, полиуретанпо-

лиолы и специальные добавки

Компанией …… за последние пять лет зарегистрировано 4 патента в области технологий повышения

нефтеотдачи, один из которых раскрывает композицию ПАВ, применяемуе в МУН, и 3 патента пред-

ставляют составы для технологии ASP заводнения и приведены ниже в таблице 28.

Page 48: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

48 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Таблица 28. Состав композиций для ASP заводнения по патентам компании ХХХХХ

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер Добавки

US2014…… 2012 гидроксиды, кар-

бонаты и ……

10-80 мас. % пропоксилиро-ванного C12-C20 сульфата спирта,

……

полиакриламиды, частично гидролизо-ванные полиакрила-миды с мол. массой

……

дополнитель-ные ПАВ, сораствори-

тели, ……

снижение поверхност-ного натяже-ния, образо-вание ста-бильных мик-роэмульсий низкой вязко-сти, повыше-ние произво-дительности, снижение затрат

US888…… 2011 …… …… …… …… улучшение нефтедобычи

US840…… 2011 …… …… …… …… улучшение нефтедобычи

Наиболее эффективные композиции для ASP заводнения представляют собой новые ПАВ на основе

……, полученные путем ……, включающей …… (патенты US888…… и US840……). Данные ПАВ в со-

четании со щелочью и полимером при заводнении нефтяного пласта обеспечивают извлечение

нефти до 93,62%.

5.7.6. Компания ХХХХХ

Таблица 29. Краткие сведения о компании ХХХХХ

Название ……

Сайт ……

Местонахождение ……

История ……

Область деятельности Добыча, переработка нефти

Оборот ……

Чистая прибыль ……

Компанией …… за последние пять лет зарегистрировано 20 патентов в области технологий повыше-

ния нефтеотдачи. Компания в основном занимается оптимизацией процесса нефтедобычи и разра-

боткой методов увеличения нефтеотдачи, кроме того, в 2014-2015 гг. компания начала разработку

композиций для увеличения нефтеотдачи на основе ПАВ.

Преимущественное направление их разработок связано с поверхностно-активными веществами, ис-

пользуемыми для повышения нефтеотдачи и композиций на основе ПАВ, …… и …… (рисунок 13).

Page 49: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

49 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

……

Рисунок 13 – Преимущественные направления разработок компании ХХХХХ

В области технологии ASP заводнения, за последние 5 лет компанией …… было зарегистрировано

только 2 патента. Составы разработанных композиций, а также способы их применения приведены в

таблице 30.

Таблица 30. Состав и способ применения композиций для ASP заводнения по патентам

компании ХХХХХ

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер Добавки Способ уве-

личения нефтеотдачи

US2014…… 2013 (би)карбонат, гидроксид, сили-кат, метаборат

или ……

сульфонаты внутренних олефинов, сульфонаты изомеризо-ванных оле-

финов, ……

ксантановая смола, склеро-

глюкан, ……

Метод вклю-чает в себя введение первой ще-лочно-полимерной пробки через ствол сква-жины в ре-зервуар,

…….

снижение адсорбции ПАВ, опти-мизация состава ПАВ

US857…… 2010 …… …… …… …… …… улучшение нефтедо-бычи

Несмотря на небольшое число патентов в области ASP заводнения, данные разработки показывают

хорошие результаты.

Например, в патенте US857…… представлены растворы для введения в коллектор, содержащие

……, ……, …… и обеспечивающие извлечение нефти 89,0 - 96,9% и поверхностное натяжение 0,005-

0,0001 мН/м. В роли неионного химического соединения могут выступать ……, такие как …… или

……. В роли полимера могут быть применены ……, …… и с…… и/или …… и ……. Щелочь представ-

ляет собой гидроксид или ……, гидроксиды …… или …….

5.7.7. Компания ХХХХХ

Таблица 31. Краткие сведения о компании ХХХХХ

Название ……

Сайт ……

Местонахождение ……

История ……

Область деятельности Добыча, переработка нефти и газа

Page 50: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

50 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Оборот ……

Чистая прибыль ……

Компания …… имеет весьма мало разработок, связанных с повышением нефтеотдачи пластов, по-

этому в этой области найдено всего 3 патента, зарегистрированных компанией …… за последние

пять лет. Данные разработки включают способ обработки резервуара раствором ПАВ для повышения

эффективности вытеснения, состав полимерной композиции, а также состав ……, который приведен

ниже в таблице 32.

Таблица 32. Состав композиции для ASP заводнения по патенту компании ХХХХХ

№ патента Год

Решение

Задачи

Щелочь ПАВ Полимер

WO2015…… 2013 Гидроксид, (би)карбонат, ме-

таборат, ……

эфиры сорбита и жир-ных кислот, этоксили-рованные эфиры сор-бита и жирных кислот,

……

Сшитые полимерные микро-частицы, имеющие диаметр среднего размера частиц от

……

улучшение нефтедобычи, улучшение вводимости высоковязких жидкостей, повышение стойкости по-лимера к солям

В данном патенте предложено решение одновременно двух задач: улучшение инъективности раство-

ра и повышение стабильности полимера по отношению к растворенным солям, за счет использова-

ния полимера в виде ……. Когда дисперсия микрочастиц в водном флюиде вводится в углеводород-

ный пласт заводнением, нестойкие сшивающие структурные единицы …….

5.8. Тенденции развития технологии, направленных на усовершенствование

продукции (ASP заводнения)

Анализ тенденций развития рынка продукции является составной частью исследований по определе-

нию перспектив развития рынка данной продукции. Под тенденциями развития объекта исследования

понимаются выявленные в процессе исследования закономерности развития, характеризующие его

направление и темпы.

Основными целями патентного поиска являются выявление имеющихся технических решений в дан-

ной области, определение уровня этих решений и отбор перспективных в научно-техническом отно-

шении изобретений.

Изучение тенденций развития технологии ASP заводнения на основе отобранных патентов за по-

следние десять лет позволило определить основные способы решения задач, представленных в дан-

ных патентах, заключающиеся в выборе наиболее эффективных и стабильных в условиях высокой

Page 51: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

51 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

температуры и солености компонентов заводняющей среды, а именно ПАВ и полимеров, а также до-

полнительные задачи, связанные с экономической эффективностью и экологичностью процесса за-

воднения.

Исходя из анализа технических решений, касающихся повышения нефтеотдачи пластов, можно отме-

тить, что в наибольшей степени данная задача решается за счет подбора более эффективных …….

Существует тенденция использования в методах увеличения нефтеотдачи …….

Наибольшее применение получили ПАВ на основе …….

На рисунке 14 видно, что …….

Рисунок 14 – Динамика патентования в направлении использования ……. в составе заводняющего флюида

Высокое извлечение нефти (до 93,62%) в технологии ASP заводнения показывают ПАВ на основе

…….

Анализ последних разработок показал, что высокой эффективностью также обладают ПАВ на основе

……

Среди неионных ПАВ высокой эффективностью обладают …….

Наблюдается тенденция применения в качестве полимеров в технологии ASP заводнения …….

Рисунок 15 – Динамика патентования в направлении использования полимеров и сополимеров на основе …….

в составе заводняющего флюида

3

1

3 4

7 7

2 1

2007 2008 2010 2011 2012 2013 2014 2015

3

1

4 3

7

9

2 1

2007 2008 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Page 52: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

52 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

В последние годы (2011-2015 гг.) большую популярность приобретают биополимеры, которые выра-

батываются …….

Рисунок 16 – Динамика патентования в направлении использования биополимеров в составе заводняющего

флюида

Существует тенденция применения в качестве щелочного агента …… (патент US20141……), что сни-

жает требуемую массу щелочного агента …….

Использование сочетания жидкого аммиака с бикарбонатом натрия способствует улучшению нефте-

отдачи за счет снижения поверхностного натяжения между …….

В качестве добавок к щелочь-ПАВ-полимерному составу для заводнения используются различные

сорастворители (такие как ……), …….

Расходный агент поглощается …… Примерами применения расходных реагентов могут быть компо-

зиции, описанные в патентах компаний …… (US20140…… и US20140……), …… (US20132……).

Применение …… может существенно повысить извлечение нефти за счет предотвращения образо-

вания высоковязких эмульсионных фаз.

Так, разработанная компанией …… композиция, включающая классические ПАВ, ……, обеспечивает

извлечение нефти до 97,7% (патент US20140……).

Поглотители кислорода нужны для улавливания кислорода в растворах для извлечения нефти, по-

скольку его присутствие приводит к разрушению полимеров и биополимеров, а также к коррозии обо-

рудования. Примерами поглотителей кислорода могут служить ……..

Среди последних разработок в данной области известно деоксигенирование воды, которое заключа-

ется в том, что …… (патент US20132…… компаний ……). ……

1

3

4

2 2

20152014201320122011

Page 53: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

53 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА № 1

Наименование работы (темы): Повышение нефтеотдачи. Технологии ASP заводнения

Шифр темы:

Цель поиска информации: Определение уровня техники и тенденций развития в области разработки технологий повышения нефтеотдачи пластов применением

технологии ASP заводнения

Обоснование регламента поиска: поиск проводится по классам C09K 8/00, C09K 8/58, C09K 8/584, C09K 8/588, C09K 8/72, E21B 43/00, E21B 43/16, E21B 43/18,

E21B 43/20, E21B 43/22, E21B 43/27 в соответствии с таблицей Б.1

Таблица А.1

Предмет поиска Страна поиска

Источники информации, по которым будет проводиться поиск

Ретроспек-

тивность

Наименование ин-

формационной базы

патентные НТИ

Наименование Классификаци-

онные рубрики МПК

Наименова-

ние

Рубрики

УДК и дру-

гие

Составы смесей для заводнения по технологии ASP; Компоненты со-става для завод-нения по техноло-гии ASP; Способы разра-ботки нефтяных пластов с приме-нением технологии ASP заводнения

РФ

Информационно-поисковая база дан-ных ФИПС

C09K 8/00 C09K 8/58

………… E21B 43/00

…………

10 лет

http://www.fips.ru/ http://www.icsti.su/

…………

………… http://www2.viniti.ru/

Page 54: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

54 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Великобритания Франция, Германия США Япония

Информационно-поисковая база дан-ных ВОИС Информационно-поисковая база дан-ных ЕРО Информационно-поисковая база дан-ных США Реферативная па-тентная база данных (PAJ) Япо-нии на англ.

http://www.wipo.int/portal/index.html.en

………… http://www.espacenet.com/access/index.en.html

…………

…………

ПОДПИСИ СТОРОН:

Заказчик Исполнитель

_________________/______________/ ___________________/Чернова Ю. Г./

М.П. М.П.

Page 55: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

55 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица Б.1. Систематизация патентов «Техническая задача - техническое решение»

Поставлен-ная задача

Год

Предлагаемое решение

Номер патента Патентообладатель Технические ха-

рактеристики Щелочь ПАВ Полимер Способ/добавки

Повышение нефтедобычи

2015 …… …… …… US20151…… …… pH 7-10

2014 …… …… …… US20141…… …… pH 10-12, T 50-90°С

…… …… …… WO20151…… …… 500 ррм - 20,7; 1000 ррм - 45,1; 2500 ррм - 67,9

гидроксиды,

(би)карбонаты, ……

анионные (суль-фонатное, суль-

фатное, ……

полиакриламиды, ча-стично гидролизованные

полиакриламиды, ……

Первая жидкость для извлечения нефти вводится в пласт через первую скважину за первый промежуток времени, и нефть до-бывается из второй скважины. Вторая жид-

кость ……

US20143…… SHELL OIL COMPANY Соленость 200-10,000 млн ч.

…… …… …… …… RU253…… …… Коэф. вытеснения 0,545; извлечения 0,412; охвата 0,756

…… …… …… …… RU253…… …… Коэф. вытеснения 0,5869; извлечения 0,41

…… WO20141…… ……

2013 …… …… …… …… US20140…… …… Извлечение нефти 97,7% (оставшаяся нефть 0,9%)

…… US20142…… ……

Page 56: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

56 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

…… …… …… WO20150…… …… Вязкость 1,664-3,212 сП (23°С), 1,76-120,9 сП (65°С), Т 50-100°С

…… …… …… WO20131…… …… pH 8-12; поверх-ностное натяжение менее 0,05 мН/м; соленость 30,000

млн ч.; Т 10-150°С

…… …… …… US20130…… …… pH 8-12; поверх-ностное натяжение менее 0,05 мН/м; соленость 1,000-300,000 млн ч.; Т 10-

150°С

…… …… …… US20141…… ……

2012 …… …… …… …… US20143…… …… Вязкость 2-200 сР

2011 …… …… US20111…… …… Т 25-120°С

…… …… …… US888…… …… Извлечение нефти 93,62%

…… …… …… …… US840…… …… Извлечение нефти 93,62%

…… …… …… …… US20143…… …… Т 10-110°С

2010 …… …… …… …… US857…… …… Извлечение нефти 89,0-96,9%; поверх-ностное натяжение 0,005-0,0001 мН/м; Т

0-150°С

…… …… …… …… US877…… …… pH 8-12

…… US20123…… ……

…… …… …… US20100…… ……

2007 …… …… US20101…… ……

…… …… …… US755…… ……

…… …… …… US20083…… …… pH 10,5-10,6; извле-чение нефти % OOIP 22,2-23,1; по-верхностное натя-жение 0,0050-0,0058 мН/м

Page 57: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

57 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Ингибирова-ние образо-вания твер-дых отложе-ний

2014 …… …… …… …… US20150…… …… pH 9-10, Т 90-120°С

2013 …… …… …… US20141…… …… pH 10-12

…… …… …… …… US20132…… …… pH 8-9

2011 …… …… …… WO20111…… …… pH 9-10; поверх-ностное натяжение 0,0029-0,0067 мН/м; соленость 11250

млн ч.; Т 10-150°С

2010 …… …… …… …… US877…… …… pH 8-12

2007 …… …… US20101…… ……

Снижение сорбции ПАВ в пласте

2014 …… …… …… …… US20150…… …… pH 9-10, Т 90-120°

2013 …… …… …… …… US20140…… …… Сорбция ПАВ 51-81 мг/100г

…… …… …… …… US20140…… ……

…… …… …… …… US20132…… …… pH 8-9

…… …… …… US20140…… …… Вязкость 10,5 сP, N 15-100°С

Снижение расходов

2015 …… …… …… US20151…… …… pH 7-10

…… …… …… …… US20141…… …… pH 10-12, T 50-90°С

…… …… …… …… US20150…… …… pH 9-10, Т 90-120°

2013 …… US20142…… ……

…… …… …… …… US20140…… …… Сорбция ПАВ 51-81 мг/100г

…… …… …… …… US20140…… ……

…… …… …… …… US20132…… …… pH 8-9

2012 …… …… …… US20143…… …… Соленость 0,5-20%,

Т 10-150°С

Page 58: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

58 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

…… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… US20140…… ……

2011 …… …… US20111…… …… Т 25-120°С

2010 …… …… …… …… US821…… …… Т 25-120°С

2008 …… …… …… …… US796…… …… Т 25-300

2007 …… …… US20101…… ……

…… …… …… US755…… ……

Экологич-ность

2011 …… …… …… US866…… ……

2008 …… …… …… …… US796…… …… Т 25-300°С

2007 …… …… …… US20083…… ……

Повышение стойкости и эффективно-сти ПАВ

2013 …… US20140…… …… Соленость 200-50,000 млн.ч, Т 50-200°С

…… …… …… US20140…… …… Вязкость 10,5 сP, N 15-100°С

…… …… …… WO20141…… ……

…… …… …… WO20131…… …… pH 8-12; поверх-ностное натяжение менее 0,05 мН/м; соленость 30,000

млн ч.; Т 10-150°С

…… …… …… US20130…… …… pH 8-12; поверх-ностное натяжение менее 0,05 мН/м; соленость 1,000-300,000 млн ч.; Т 10-150°С

Page 59: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

59 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

2012 …… …… …… US20140…… ……

…… WO20111…… …… Соленость до 350 млн ч., Т до 300°С

2010 …… …… US910…… …… pH 9-13, Т 25-120°С

Повышение стойкости и эффективно-сти полимера

2014 …… …… …… WO20151…… …… 500 ррм - 20,7; 1000 ррм - 45,1; 2500 ррм - 67,9

2013 …… …… …… WO20141…… ……

…… …… …… WO20150…… …… Вязкость 1,664-3,212 сП (23°С), 1,76-120,9 сП (65°С), Т 50-100°С

2012 …… …… …… …… US20143…… …… Вязкость 2-200 сР (20°С)

Улучшение извлечения высоковязкой нефти

2012 …… …… US899…… …… Т 80-90°С

2010 …… …… …… US821…… …… Т 25-120°С

Улучшение продвижения жидкой или газообразной среды из резервуара

2012 …… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… …… DE102…… ……

…… …… …… …… DE102…… ……

2011 …… …… …… …… US20143…… …… Т 10-110°С

Снижение содержания кислорода

2012 …… …… …… …… US20130…… ……

2011 …… …… …… US866…… ……

2010 …… …… …… …… US20132…… …… Вязкость: 7,5-9,3 (начальная), 6,9-9,7 (после 15 дней при 65°С); Т=65°С

Снижение поверхност-ного натяже-ния на грани-це нефть-вода

2012 …… …… …… US20140…… ……

2011 …… …… …… US884…… …… Поверхностное натяжение 0,00004 мН/м; Т 15-120°С

…… …… …… WO20111…… …… pH 9-10; поверх-ностное натяжение 0,0029-0,0067 мН/м; соленость 11250 млн ч.; Т 10-150°С

Page 60: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

60 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

2007 …… …… …… US755…… ……

Повышение вязкости вво-димого рас-твора

2013 …… …… …… WO20141…… ……

2011 …… WO20111…… …… Соленость до 350 млн ч., Т до 300°С

2010 …… …… …… …… US20132…… …… Вязкость: 7,5-9,3 (начальная), 6,9-9,7 (после 15 дней при 65°С); Т=65°С

Page 61: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

61 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(обязательное)

ОТЧЕТ О ПОИСКЕ

В таблице В.1 представлено краткое содержание патентов, отобранных согласно техническому заданию.

Таблица В.1. Патентная документация

Страна выдачи, вид и номер

охранного до-кумента. Клас-сификацион-ный индекс

Заявитель (патенто-обладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвен-ционный приоритет,

дата публикации

Название изобретения (полезной модели, образца).

Реферативная часть

Поставленная задача

Предлагаемое решение

Сведения о статусе доку-

мента

1. WO20151……

C09K-008/035

C09K-008/68

E21B-043/22

……

2014WO-US16101 2014-02-12

ЗАГУСТИТЕЛЬ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕДОБЫЧИ

Раскрытые в настоящем изобретении различные варианты осуществления связаны со способа-ми, композициями и системами для увеличения нефтедобычи, включающие полимерный загу-ститель. В различных вариантах осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ увеличения нефтедобычи, который может включать получение или обеспечение композиции, включающей полимерный загуститель. Полимерный загуститель включает повторяющиеся зве-нья полиэтилена, включающие -C(O)NH2 группы и повторяющиеся звенья полиэтилена, включа-ющие - S(O)2OR1 группы, где повторяющиеся группы имеют в блочную, чередующуюся или слу-чайную конфигурацию. В каждом случае R1 может быть независимо выбран из группы состоя-щей из –Н и противоиона. Способ может включать введение композиции в подземный пласт че-рез ствол нагнетательной скважины. Способ может также включать извлечение материала, включающего нефть из подземного пласта через ствол добывающей скважины.

Целью настоящего изобретения является обеспечение метода увеличения нефтедобычи.

Действует

Генеральный директор

ООО «ИНАЛИТИКА»

______________ Ю.Г.Чернова

Page 62: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

62 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

……

2. US20151……

C09K-008/588

SHELL OIL COMPANY (US)

2014US-61928072 2014-01-16, 2015US-14596377 2015-01-14

ПРОЦЕСС И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Представлен процесс и композиция для добычи нефти из пласта с использованием состава для извлечения нефти, включающего ПАВ, жидкий аммиак, бикарбонат щелочного металла, полимер и воду, композиция имеет pH менее 10.

Настоящее изобретение направлено на процесс добычи нефти из нефтеносного пласта и компо-зицию.

Процесс добычи нефти из нефтеносного пласта включает:

……

На экспертизе

3. …… …… …… ……

Количество опубликованных охранных документов по годам представлено в таблице В.2

Page 63: ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ASP ЗАВОДНЕНИЯ · 2015. 10. 6. · 2 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения Аннотация

63 Повышение нефтеотдачи. Технология ASP заводнения

www.inalytica.com

Таблица В.2. Изобретательская активность

Объект техники и его составные части Страна подачи заявки

Год

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Составы смесей для заводнения по технологии ASP

Компоненты состава для заводнения по технологии ASP

Способы разработки нефтяных пластов с применением

технологии ASP заводнения

США 1 2 1 4 6 3 7 6 2

Россия 2

Нидерланды 1

Франция 1 2 1

Германия 2 5 2