ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ НА ИХ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Республика Казахстан является одним из лидеров в добыче углеводородов. Однако добываемая в Казахстане нефть, особенно из нефтегазового месторождения Северные Бузачи, имеет высокую вязкость и, следовательно, относится к категории нетрадиционных ресурсов с высоким содержанием металлов, связанных с асфальто-смолистыми компонентами. Эта проблема является общей для всех стран, добывающих нефть в Каспийском бассейне. Анализ разработки нефтегазового месторождения Северные Бузачи указывает на резкий рост обводненности на начальном этапе разработки, что связано с чрезмерно большой разницей реологических характеристик пластовой нефти и воды. Вследствие этого на забое скважины и в стволе образуется водонефтяная эмульсия, которая может приобретать множество различных состояний с разнообразными физико-механическими и технологическими свойствами. Изучению свойств водонефтяных эмульсий посвящено значительное число работ. Нефти месторождений Северное Бузачи, Каражанбас, Каламкас, Каратурун, Терень-Узек Западный и другие нефти месторождений Западного Казахстана относятся тяжелым, высоко асфальтено-парафинистым нефтям, которые обуславливают высокие вязкостные свойства. Смолы и асфальтены в определенных термодинамических условиях, выпадая из растворенного состояния, могут образовывать различные структурные среды, адсорбируясь на поверхности водяных капель адсорбционную пленку различных свойств. Нефть в Каспийском бассейне характеризуется как вязкая и тяжелая с высоким содержанием металлов, особенно ванадия и никеля, которые взаимодействуют в нефти с асфальто-смолистыми компонентами. Эти свойства нефти снижают нефтеотдачу. Эти свойства и методы оптимизации добычи нефти были рассмотрены на основе Северо-Бузачинского нефтегазового региона Республики Казахстан. Экспериментально изучены структурно-механические свойства водно-нефтяных эмульсий сырой нефти. На основе измеренных параметров были рассчитаны значения напряжения сдвига при скорости сдвига стенок, а затем были построены кривые потока для разных температур и нефте-водяных соотношений. В результате, выявлены закономерности изменения реологических свойств в зависимости от содержания и температуры воды и получена формула, позволяющая определять значения эффективного вязкостного комплекса нефте-водяных эмульсий. Исходя из полученных результатов, в этой области может быть проведена оптимизация технологических режимов подготовки нефти для дальнейшей транспортировки и переработки в разные периоды эксплуатации.

The Republic of Kazakhstan is one of the leaders in the production of hydrocarbons. However, the oil produced in Kazakhstan, especially from the Severnye Buzachi oil and gas field, has a high viscosity and, therefore, belongs to the category of unconventional resources with a high content of metals associated with asphalt-resinous components. This problem is common to all countries producing oil in the Caspian basin. Analysis of the development of the Severnye Buzachi oil and gas field indicates a sharp increase in water availability at the initial stage of development, which is due to an excessively large difference in the rheological characteristics of reservoir oil and water. As a result, an oil-water emulsion is formed at the bottom of the well and in the trunk, which can acquire many different states with various physical, mechanical and technological properties. A significant number of works have been devoted to the study of the properties of oil-water emulsions. Oil in the Caspian basin is characterized as viscous and heavy with a high content of metals, especially vanadium and nickel, which interact in oil with asphalt-resinous components. These properties of oil reduce oil recovery. These properties and methods of optimizing oil production were considered on the basis of the North Buzach oil and gas region of the Republic of Kazakhstan. The structural and mechanical properties of water-oil emulsions of crude oil have been experimentally studied. Based on the measured parameters, the shear stress values were calculated at the shear rate of the walls, and then flow curves were constructed for different temperatures and oil-water ratios. As a result, the regularities of changes in rheological properties depending on the water content and temperature were revealed and a formula was obtained that allows determining the values of the effective viscosity complex of oil-water emulsions. Based on the results obtained, optimization of technological modes of oil preparation for further transportation and processing in different periods of operation can be carried out in this area.