Dynamics of Changes in Composition and Stability of the Heavy Oil Sampled from the Usinskoye Oil Field as a Result of Formation Treatment with a Sol-Forming EOR System

Abstract

The paper deals with a sol-forming system for oil recovery enhancement (EOR system) used to increase the rate of heavy oil displacement. The effect of sol-forming EOR system during the heavy oil displacement on the composition and stability of oil sampled from the Usinskoye oil field of Russia is investigated. The composition of a crude oil also plays an important role in changing its stability. The work is aimed to investigate stability of heavy crude oil in regards to asphaltene precipitation. For asphaltene toluene/n-heptane solutions, the aggregation stability of asphaltenes based on сhange in the optical density with time is investigated via spectrophotometry. SARA analysis is used to characterize the compositions of heavy oils. First, the content of asphaltenes precipitated from the oil samples is determined and then the samples of deasphalted crude oil (maltenes) are analyzed by the method of liquid adsorption chromatography for the purpose to study the composition of oil sampled from the wells before and after their treatment with the sol-forming EOR system. It is found out that the treatment of reservoir crude oil with the sol-forming EOR system results in changes in composition of saturated, aromatic hydrocarbons, resins, and asphaltenes (SARA components) and aggregative stability of produced oil. The results obtained showed that the aggregative stability of heavy oil depends not only on the content of SARA components in the dispersion medium but on the presence of metalloporphyrins in the oil. Metalloporphyrins could act as inhibitors of asphaltene precipitation, which is an additional factor responsible for the stabilization of the oil dispersed system

Чтобы улучшить интенсивность вытеснения тяжелой нефти, используют золеобразующую композицию для увеличения нефтеотдачи (EOR). Исследовано влияние золеобразующей композиции в качестве метода увеличения нефтеотдачи (EOR) при вытеснении тяжелой нефти на состав и устойчивость образцов из Усинского нефтяного месторождения России. Важное влияние на устойчивость нефти оказывает ее состав. Целью исследования является изучение устойчивости тяжелой нефти в отношении осаждения асфальтенов. Агрегационная устойчивость асфальтенов была изучена на основе изменения оптической плотности во времени для растворов асфальтенов в толуоле/н-гептане методом спектрофотометрии, для характеристики состава тяжелых нефтей использовали анализ содержания насыщенных ароматических углеводородов, смол и асфальтенов. Состав образцов нефти из скважин до и после обработки золеобразующей композицией, используемой для увеличения нефтеотдачи, изучали методом жидкостно-адсорбционной хроматографии деасфальтизированной нефти (мальтенов). Предварительно было проведено выделение и определение содержания асфальтенов в образцах нефти. Установлено, что обработка пластовой нефти золеобразующей композицией EOR приводит к изменениям состава компонентов (насыщенных ароматических углеводородов, смол и асфальтенов) и агрегационной устойчивости добываемой нефти. Полученные результаты показали, что агрегационная устойчивость тяжелой нефти зависит не только от содержания насыщенных, ароматических углеводородов, смол и асфальтенов в дисперсионной среде. Дополнительным фактором стабилизации нефтяной дисперсной системы является наличие металлопорфиринов в нефти, которые могут действовать как ингибиторы осаждения асфальтенов