Том 337 № 4 (2026)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2026/4/4897
Повышение достоверности определения сохраненной нефтенасыщенности керна по результатам газовой хроматографии
Актуальность. Западносибирская нефтегазоносная провинция характеризуется истощением крупных нефтяных месторождений, что указывает на необходимость освоения сложных нефтегазоносных объектов: малоразмерных, тонкослоистых, с низкими или нестабильными фильтрационно-емкостными свойствами. Для повышения эффективности разработки залежи нужна достоверная информация об остаточной нефтенасыщенности коллектора в разных его участках. Повышение информативности методик определения остаточной нефтенасыщенности является крайне актуальной задачей. Цель. Повышение эффективности методики определения остаточной нефтенасыщенности керна в лабораторных условиях с использованием хроматографического анализа. Объекты. Керновый материал, извлеченный по специальной методике отбора с изоляцией его от воздействия бурового раствора. Общий объем составил 116 образцов пород коллекторов Западно-Салымского месторождения нефти. Методы. Петрофизические методы исследования кернового материала, такие как экстракция в аппаратах Закса, фотоколориметрический анализ керна, экстракционно-весовой метод c использованием аппарата Сокслета, газо-хроматографический анализ. Результаты. Приводятся результаты сравнительного анализа методик измерения остаточной нефтенасыщенности разрабатываемого коллектора по показателю сохраненной нефтенасыщенности изолированного (герметизированного в пластовых условиях) керна. Кроме стандартной методики (на аппарате Закса) применялся метод экстракции хлороформом на аппарате Сокслета с последующим хроматографическим анализом экстракта. Выяснилось, что общеупотребимый весовой метод определения коэффициента нефтенасыщенности имеет свои недостатки, в частности дает искаженные данные о сохраненной нефтенасыщенности для пород с низкими фильтрационно-емкостными свойствами. В результате определения вещественного состава экстракта на газовом хроматографе был обнаружен ряд искажающих факторов, таких как редукция низкокипящей фракции нефти и техногенные загрязнения.
Для цитирования: Повышение достоверности определения сохраненной нефтенасыщенности керна по результатам газовой хроматографии. М.Д. Заватский, В.Г. Мамяшев, О.В. Ведута, Е.С. Катаева. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2026, Т. 337, № 4, С. 105-114.
Ключевые слова:
остаточная нефтенасыщенность, изолированный керн, керновые исследования, техногенные загрязнения керна, экстракция, газовая хроматография нефти
Библиографические ссылки:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Неручев С.Г., Смирнов С.В. Оценка потенциальных ресурсов углеводородов на основе моделирования процессов их генерации и формирования месторождений нефти и газа. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 2007, Т. 2, С. 3–19.
2. Неручев С.Г. Общая количественная модель углеводородов, генерируемых органическим веществом пород, и месторождений нефти и газа. Геология нефти и газа, 2010, № 4, С. 2–7.
3. Митрофанов В.П., Злобин А.А. Остаточная нефтенасыщенность промытых частей карбонатных залежей. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 2001, № 1, С. 36–41.
4. Брехунцов А.М. Будущее нефтегазовой геологии Западной Сибири. Горные ведомости, 2013, № 9 (112), С. 6–20.
5. Брехунцов А.М., Нестеров И.И., Нечипорук Л.А. Современное состояние и перспективы освоения ресурсов нефти и газа юрских горизонтов Западной Сибири в свете прогнозов академика И.М. Губкина. Геология и геофизика, 2017, Т. 58, № 3–4, С. 445–454.
6. Азаров Е.С., Тарачева Е.С. Анализ применяемых методов обоснования коэффициента остаточной нефтенасыщенности объектов с трудноизвлекаемыми запасами нефти. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 2021, Т. 1 (349), С. 44–48.
7. Immobile residual oil saturation and its effects on reservoir fluid flow and field production characteristics. B.C. Gabsia, K.M. Kovalev, A.D. Kurochkin, A.S. Levchenko, M.V. Kolesnikov, F.M. Alferov. Oil Industry Journal, 2017, P. 106–109. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-11-106-109.
8. A critical literature review of laboratory and field scale determination of residual oil saturation. T.W. Teklu, J.S. Brown, H. Kazemi, R.M. Graves, A.M. AlSumaiti. SPE Production and Operations Symposium, 2013, P. 1–16. DOI: 10.2118/164483-MS.
9. Азаров Е.С., Михайлов Н.Н., Фризен О.А. Определение остаточной нефтенасыщенности для коллекторов с различной смачиваемостью. Нефтяная столица: Материалы 4-й Международного молодежного научно-практического форума. Ханты-Мансийск, 24–25 марта 2021. С. 15–18.
10. Григорьева Л.В., Кацуба Ю.Н. Химические методы в нефтеотдаче и их экономическая эффективность. Энергетика и рациональное природопользование, 2016, № 7-1, С. 23–25.
11. Абдулла О.Б. Определение остаточной нефтенасыщенности методом разделяющихся трассеров. Пути реализации нефтегазового потенциала Западной Сибири: Материалы XXV научно-практической конференции. Ханты-Мансийск, 23–26 ноября 2021. Ханты-Мансийск: Научно-аналитический центр рационального недропользования им В.И. Шпильмана, 2022. С. 326–328.
12. Study on oil–water saturation correction from sealed core wells. F.Q. Tan, C.C. Yang, H.Q. Li, X.P. Yang, S.L. Wang. Earth Science – Journal of China University of Geosciences, 2013, Vol. 38, P. 592–597.
13. Хайруллин Б. Ю., Мамяшев В. Г., Федорцов В. В. Применение современных методов отбора и анализа керна для прямой оценки флюидонасыщения коллекторов. Бурение и нефть, 2013, № 12, С. 27–29.
14. Esmaeili S., Kantzas A., Maini B.B. A new insight into the determination of true residual oil saturation and oil relative permeability from the experimental data in heavy oil. Water Systems. SPE Canadian Energy Technology Conference. March 2022, DOI: 10.2118/208913-MS.
15. Остаточная нефтенасыщенность пород-коллекторов нефтяных залежей Восточно-Таркосалинского месторождения. В.П. Балин, Н.А. Мохова, А.С. Черненко, А.А. Лутфуллин. Горные ведомости, 2015, № 8 (135), С. 76–85.
16. Diagnosing production problems in highly deviated wells using oil and gas geochemical fingerprinting. M.A. McCaffrey, A. Al-Khamiss, J.D. Marc, B.K. David, L.D Christopher., R.M. Wade. Offshore Technology Conference, May 2017. DOI: 10.4043/27617-MS.
17. Мамяшев В.Г., Шпуров И.В. Анализ информативности изолированного керна и его исследований. Современные технологии нефтегазовой геофизики: Материалы докладов Национальной научно-практической конференции с международным участием. Тюмень, 27–28 апреля 2023. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2023. С. 133–143.
18. Factors affecting residual oil saturation and its distribution in a water wetted tight reservoir during waterflooding. Z. Shengzong, W. Chaoyu, Z. Zixian, H. Janguo, Z. Maochang. International Meeting on Petroleum Engineering. Tianjin, China, November 1988. DOI: 10.2118/17824-MS.
19. Experimental analysis of the evaporation process for gasoline. L. Zhu, J. Chen, Y. Liu, R. Geng, J. Yu. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2012, Vol. 25 (6), P. 916–922. DOI: 10.1016/j.jlp.2012.05.002.
20. Kalaydjian F.J.M. Dynamic capillary pressure curve for water/oil displacement in porous media: theory vs. experiment. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Washington, D.C., USA, October 1992. DOI: 10.2118/24813-ms.
REFERENCES
1. Neruchev S.G., Smirnov S.V. Estimation of potential hydrocarbon resources based on modeling the processes of their generation and the formation of oil and gas deposits. Petroleum Geology – Theoretical and Applied Studies, 2007, vol. 2, рр. 3–19. (In Russ.)
2. Neruchev S. G. General quantitative model of hydrocarbons generated by organic matter of rocks and oil and gas fields. Geology of oil and gas, 2010, no. 4, pp. 2–7. (In Russ.)
3. Mitrofanov V.P., Zlobin A.A. Residual oil saturation of washed parts of carbonate deposits. Geology, geophysics and development of oil and gas fields, 2001, no. 1, pp. 36–41. (In Russ.)
4. Brekhuntsov A. M. The future of oil and gas geology of Western Siberia. Gornye vedomosti, 2013, no. 9 (112), pp. 6–20. (In Russ.)
5. Brekhuntsov A.M., Nesterov I.I., Nechiporuk L.A. Oil and gas resources of the Jurassic horizons of West Siberia: the current state and prospects for exploration in the context of the predictions made by academician I.M. Gubkin. Geology and Geophysics, 2017, vol. 58, no. 3–4, pp. 445–454. (In Russ.)
6. Azarov E.S., Taracheva E.S. Analysis of methods used for substantiating the residual oil saturation coefficient of sites with hard-to-recover oil reserves. Geology, geophysics and development of oil and gas fields, 2021, no. 1 (349), pp. 44–48. (In Russ.)
7. Gabsia B.C., Kovalev K.M., Kurochkin A.D., Levchenko A.S., Kolesnikov M.V., Alferov F.M. Immobile residual oil saturation and its effects on reservoir fluid flow and field production characteristics. Oil Industry Journal, 2017, pp. 106–109. DOI: 10.24887/0028-2448-2017-11-106-109.
8. Teklu T.W., Brown J.S., Kazemi H., Graves R.M., AlSumaiti A.M. A critical literature review of laboratory and field scale determination of residual oil saturation. SPE Production and Operations Symposium, 2013, pp. 1–16. DOI: 10.2118/164483-MS.
9. Azarov E.S., Mikhailov N.N., Frizen O.A. Determination of residual oil saturation for reservoirs with different wettability. Oil Capital. Proc. of the 4th International Youth Scientific and Practical Forum. Khanty-Mansiysk, March 24–25, 2021. pp. 15–18. (In Russ.)
10. Grigorieva L.V., Katsuba Yu.N. Chemical methods in oil recovery and their economic efficiency. Energy and Environmental Management, 2016, no. 7-1, pp. 23–25.
11. Abdulla O.B. Hydrocarbon saturation determination with the single well chemical tracer test. Ways to realize the oil and gas potential of Western Siberia. Materials of the XXV scientific and practical conference. Khanty-Mansiysk, November 23–26, 2022. Khanty-Mansiysk, Scientific and Analytical Center for Rational Subsoil Use named after V.I. Shpilman, 2022. pp. 326–328. (In Russ.)
12. Tan F.Q., Yang C.C., Li H.Q., Yang X.P., Wang S.L. Study on oil–water saturation correction from sealed core wells. Earth Science – Journal of China University of Geosciences, 2013, vol. 38, pp. 592–597.
13. Khayrullin B.Yu., Mamyashev V.G., Fedortsov V.V. Application of modern core sampling and analysis methods for direct assessment of reservoir fluid saturation. Drilling and oil, 2013, no. 12, pp. 27–29. (In Russ.)
14. Esmaeili S., Kantzas A., Maini B.B. A new insight into the determination of true residual oil saturation and oil relative permeability from the experimental data in heavy oil/water systems. SPE Canadian Energy Technology Conference. March 2022, DOI: 10.2118/208913-MS.
15. Balin V.P., Mokhova N.A., Chernenko A.S. Lutfullin A.A. Residual oil saturation of reservoir rocks of the Vostochno-Tarkosalinsky oilfield. Mining bulletin, 2015, no. 8 (135), pp. 76–85. (In Russ.)
16. McCaffrey M.A., Al-Khamiss A., Marc J.D., David B.K., Christopher L.D., Wade R.M. Diagnosing production problems in highly deviated wells using oil and gas geochemical fingerprinting. Offshore Technology Conference. May 2017. DOI: 10.4043/27617-MS.
17. Mamyashev V.G., Shpurov I.V. Analysis of the information content of an isolated core and its research. Modern technologies of oil and gas geophysics. Materials of reports of the National Scientific and practical conference with international participation. Tyumen, April 27–28, 2023. Tyumen, Tyumen Industrial University Publ., 2023. pp. 133–143. (In Russ.)
18. Shengzong Z., Chaoyu W., Zixian Z., Janguo H., Maochang Z. Factors affecting residual oil saturation and its distribution in a water wetted tight reservoir during waterflooding. International Meeting on Petroleum Engineering. Tianjin, China, November 1988. DOI: 10.2118/17824-MS.
19. Zhu L., Chen J., Liu Y., Geng R., Yu J. Experimental analysis of the evaporation process for gasoline. Journal of Loss prevention in the process Industries, 2012, vol. 25 (6), pp. 916–922. DOI: 10.1016/j.jlp.2012.05.002.
20. Kalaydjian F.J.M. Dynamic capillary pressure curve for water/oil displacement in porous media: theory vs. experiment. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Washington, D.C., USA, October 1992. DOI: 10.2118/24813-ms.
