Найден способ сохранить свойства пластов при глушении скважин
В ПНИПУ для снижения минерального растворения карбонатных пород предложили изменить минерализацию фильтрата жидкости глушения или использовать наночастицы.
Ученые Пермского политеха детально изучили взаимодействие жидкостей глушения нефтяных скважин с карбонатами. Исследование открывает новый взгляд на процессы взаимодействия водной основы с карбонатными горными породами. Об этом Информагентство «Девон» узнало из сообщения ПНИПУ.
Перед ремонтом нефтяных скважин выполняют их глушение. Для этого с помощью специальной жидкости создают противодавление и перекрывают выход нефти. Состав и свойства жидкости для глушения должны быть такими, чтобы предотвратить выброс нефти и обеспечить безопасность персонала. Поэтому применяются водные растворы с добавками в виде минеральных соединений.
Комментарий ИА «Девон»:Глушить скважины необходимо для безопасного проведения ремонтов в стволе скважины. Тяжелые растворы предотвращают выбросы нефти и газа из продуктивного пласта, создавая эффективное противодавление на пласт. Специальная жидкость защищает внутрискважинное оборудование от агрессивной среды. Это позволяет сохранить дебит скважины.
Однако такие реагенты могут повредить пласт и ухудшить его характеристики. Особенно это касается высокопроницаемых и трещиноватых коллекторов. Производительность скважины после ремонта во многом зависит от того, как фильтрат жидкости воздействует на горную породу. И если его влияние на терригенные коллекторы уже известно, то для карбонатных оно изучено слабо.
Терригенные коллекторы состоят в основном из обломков горных пород и минералов силикатного состава. Они включают пески, алевриты, песчаники и некоторые глинистые породы. Степень их трещиноватости невысокая.
Карбонатные же коллекторы обычно содержат в составе только два основных минерала — кальцит и доломит. И фильтрация нефти и газа в них происходит благодаря развитой системе трещин и каверн. В карбонатах отсутствуют глинистые минералы, способные при контакте с низкоминерализованной водой менять смачиваемость и проницаемость.
Однако растворение карбонатов – это одно из основных минеральных реакций. Это может вызвать отрыв мелких частиц, заполняющих пустоты пласта, и изменять проницаемость породы. Это и доказали ученые Пермского Политеха.
Они изучили, каким образом фильтрат жидкости глушения воздействует на свойства карбонатных коллекторов. Для этого политехники подготовили по 10 образцов из продуктивной части двух месторождений. Они отличаются строением пустотного пространства и минеральным составом включений.
Исследователи рассматривали основные факторы, влияющие на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС). Это химический состав фильтрата жидкостей, минералогический состав карбоната, пластовые давление и температуру, продолжительность контакта фильтрат с горной породой.
Образцы керна исследовали в Центре коллективного пользования уникальным научным оборудованием ПНИПУ. Сначала имитировалось поступление нефти из пласта в скважину посредством ее фильтрации через образец.
Потом ученые отрабатывали глушение этой скважины с проникновением технической воды в пласт. Для этого она прокачивалась через образец и выдерживалась при заданных термодинамических условиях в течение семи суток. Это средняя продолжительность ремонта скважины.
«Эксперименты позволили нам определить пористость и проницаемость по нефти образцов керна до и после моделирования на них процесса глушения», – поделился профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Дмитрий МАРТЮШЕВ.
В результате воздействия технической воды на горную породу число пустот сократилось на треть, пояснил он. Минеральные соединения растворяют поверхность, высвобождая зерна породы. Мелкие частицы заполняют собой пустотное пространство, что приводит к снижению проницаемости пласта.
Исследование показало, что проникновение фильтрата в горную породу нарушает геохимическое равновесие между пластовыми флюидами и минералами породы. Это вызывает растворение карбонатных минералов, набухание и миграцию глинистых компонентов.
«В существующих работах говорится, что только в песчаных горных породах возможна миграция мелких частиц, - рассказывает профессор ПНИПУ Инна ПОНОМАРЕВА. - Мы же доказали, что этот эффект проявляется и в карбонатах, что приводит к существенному снижению их фильтрационно-емкостных свойств».
В этой связи перспективным решением может стать изменение минерализации воды или использование наночастиц. Это позволит сохранить геохимическое равновесие и снизить минеральное растворение горных пород.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: Карбонатный коллектор, ПНИПУ, геология, вода, Реагенты и растворы для нефтяных скважин, наука
