SlideShare a Scribd company logo
№ 3 • март 2007 15
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
Исследование фильтрации в ернах же давно
является апробированным методом оцен и ч встви-
тельности пласта обработ е жид остями и иссле-
дование реа ции оренной породы пласта (песча-
ни а) на обработ ислотой. Одна о исследования
фильтрации в ернах часто выполняются с исполь-
зованием ернов стандартной породы, подобной
песчани ам свиты береа, а не ернов породы по-
врежденно о пласта. К том же в исследованиях
обычно использ ются ерны неповрежденной поро-
ды [1, 2, 3].
Исследования с использованием ернов непов-
режденной породы может иметь значение при оцен-
е ч вствительности породы обработ е ислотой
выбранно о состава, в лючая повторное осаждение
прод тов реа ции ислоты с породами пласта. Од-
на о при оцен е эффе тивности специфичес их ис-
лотных систем на основе фтористоводородной
(Hydrofluoric – HF) ислоты для странения нар ше-
ния проницаемости пород и для о раничения ч в-
ствительности пород пласта на обработ ислотой,
недостаточно исследовать толь о ерны неповреж-
денной породы.
Системный подход исследованию фильтрации
в ернах использ ет процед ры, позволяющие вос-
производить ерны поврежденной породы с исполь-
зованием реалистично о механизма образования по-
вреждений в пласте, а затем странить поврежде-
ние с помощью подходящих систем HF обработ и
(или без использования ислоты, с предваритель-
ной ислотной обработ ой, если это необходимо).
Степень странения повреждения и интенсифи ации
фильтрации измеряется после аждо о этапа обра-
бот и. Послед ющее сравнение рез льтатов иссле-
дований позволит выбрать наиболее э ономичный
метод странения повреждений и выбрать н жный
способ ислотной обработ и.
Этот метод стал частью исследований интенси-
фи ации прито а за счет ислотной обработ и для
трех различных минерало ичес их зон пласта в дв х
с важинах. Целью исследований было определение
та ой ислотной системы, оторая позволит ма си-
мально странить повреждение породы в зоне при-
то а в с важин .
ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
Перед исследованиями фильтрации в ернах дол-
жна быть выполнена оцен а ислотной системы и
ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРНОВ
ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КИСЛОТНОЙ
ОБРАБОТКИ ПЕСЧАНИКОВ
C. Aли, Chevron Energy Technology Co, К. Девайн, Л. Калфайен и Ч. Ученди, BJ Services Co
Исследование фильтрации в ернах поврежденной породы с за поренными порами подтверж-
дает способность ислоты странять фа тичес ие повреждения
выбран вариант процесса ислотной обработ и для
исследования фильтрации в ернах. Например, мо-
жет быть полезной провер а механичес их свойств
породы, та их а мод ля пр ости Юн а (Young’s
Modulus – YM), с использованием неразр шающих
методов до и после ислотной обработ и для оцен-
и влияния ислоты на прочность породы. Значитель-
ное меньшение прочности породы может азывать
на более низ ю стойчивость зерен стр т ры по-
роды.
Для оличественно о определения мод лей пр -
ости породы был использован метод динамичес их
неразр шающих испытаний. Метод состоит из тща-
тельно о измерения объемной плотности, с орости
волн сжатия и с орости поперечных волн в аждом
ерне и расчета динамичес их оэффициентов П -
ассона и мод лей пр ости Юн а с помощью стан-
дартных зависимостей.
Для выбора ислотной обработ и был выполнен
анализ вариантов ернов с использованием рент е-
ностр т рно о анализа целых с ов и измельчен-
ной в порошо породы. Части образцов были осто-
рожно разбиты на мел ие с и, измельчены в по-
рошо и тщательно перемешаны. Половин измель-
ченной в порошо породы поместили в стандартн ю
форм для проб и выполнили ее с анирование с по-
мощью изл чения Cu-Kб изотопов через ол от ло-
нения 2θ при дифра ции л чей от 2 до 60°. Затем с
использованием фл оресцентно о рент еновс о о
анализа с расшифров ой за счет точной настрой и
был определен химичес ий состав цело о с а по-
роды. Вторая часть измельченной породы была об-
работана с целью даления ор аничес их веществ и
восстановленно о железа. После обработ и были
отделены частицы лины и выполнен ее анализ пос-
ле с ш и на возд хе и обработ и ли олем.
Небольшой соче образца породы из разведоч-
ной с важины А был очищен с помощью э стра иро-
вания парами тол ола, выс шен в течение ночи при
температ ре 65,6 °С, за реплен на стандартном алю-
миниевом штативе растрово о эле тронно о ми ро-
с опа (Scanning electron microscope – SEM) и по рыт
золотом. Затем образец был помещен в ва мн ю
амер SEM для определения распределения ли-
нистых минералов и др их вяж щих материалов со
специальными добав ами в системе пор, а та же
морфоло ии системы пор в породе (размеров пор и
степени объединения от рытых пор).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И16 № 3 • март 2007
АНАЛИЗ ФИЛЬТРАЦИИ
В КЕРНЕ
Из вновь подвер н тых испытаниям ернов с за-
битыми порами были далены п тем э стра ирова-
ния парами тол ола оставшиеся леводороды и др -
ие за рязнители. Процесс э стра ирования продол-
жался до тех пор, по а в онта тир ющей с ернами
жид ости не осталось изменяющих ее цвет в люче-
ний. После очист и эти ерны с шились в течение
13 ч при температ ре 65,6 °С. Для даления из пор
на поверхности та их ернов оставшихся мельчай-
ших частиц они были ва мированы. Пористость оп-
ределялась с использованием елия и дв х амерно-
о порозиметра, принцип работы оторо о основан
на азовом за оне Бойля. Для аждо о испытывае-
мо о ерна была определена базовая проницае-
мость. Эти испытания проводились при омнатной
температ ре и давлении, равном 400 psi (1 psi = 6,89
Па).
Исследование фильтрации в ернах из раз-
ведочной с важины А. Керны с забитыми пора-
ми были помещены в резиновые р ава с давле-
нием 1500 psi. Для определения фильтрации в ер-
нах поры в них были насыщены профильтрован-
ным 2-процентным раствором NH4C, содержащим
поверхностно-а тивное вещество (ПАВ) для сма-
чивания поверхностей ернов. При этом исполь-
зовался один общий растворитель. Насыщение
было выполнено для то о, чтобы идрофильное со-
стояние ернов песчани а стало анало ичным пер-
воначальном идрофильном состоянию породы
до ислотной обработ и. Перед определением
фильтрации система была подо рета до темпера-
т ры пласта 90,6 °С.
Фильтрация в ернах породы, взятой из ствола
э спл атационной с важины, была определена с ис-
пользованием влажненно о азота и при становив-
шейся проницаемости. Для моделирования повреж-
дения и за пор и пор в породе в процессе б рения
с важины было выполнено на нетание в ерны си-
ли атной м и и произведен впрыс линисто о б -
рово о раствора в направлении, обратном прито .
Жид ости для обработ и с важин та же были впрыс-
н ты в ерны в направлении, обратном прито .
К этим жид остям относятся:
• ислота для предварительной промыв и (2,5
объема пор);
• основная ислота, использ емая для обработ-
и (четыре объема пор);
• ислота для о ончательной промыв и (2,5 объе-
ма пор);
• вытесняющая жид ость.
Фильтр емые жид ости собирались во время аж-
до о исследования фильтрации через интервалы, со-
ответств ющие заполнению объема одной поры.
Пробы исследовались п тем прямо о анализа с ще-
ств ющей плазмы для определения содержания
ионов Al, Si, Ca, Mg, K, Na, Fe и P. Это позволило
пол чить информацию о растворении ислот в ми-
нералах породы и о возможном повторном осажде-
нии побочных прод тов реа ций.
Жид ость, использ емая для о ончательной об-
работ и с важин, была далена из ерна с помощью
влажненно о азота. Затем была вновь измерена
фильтрация в становившемся состоянии в направ-
лении прито а в с важин с использованием влаж-
ненно о азота.
Исследование фильтрации в ернах из раз-
ведочной с важины В. Перед исследованием
фильтрации в ернах пород, взятых из пласта, было
выполнено нес оль о пилотных исследований ер-
нов песчани а береа с хара теристи ами проница-
емости, похожими на предпола аем ю проницае-
мость исслед емых пород пласта. Это было сдела-
но для провер и возможно о забивания пор поро-
ды пласта использ емыми при б рении линисты-
ми и цементными растворами. Рез льтаты пилот-
ных исследований были обнадеживающими и ра-
бота была продолжена с использованием ернов
пород пласта.
Начало под отов и предварительным исследо-
ваниям было та им же, а и на разведочной с ва-
жине А, за ис лючением то о, что подо рев системы
производился до температ ры пласта 79,4 °С. Хара -
теристи и фильтрации были определены для ста-
новившейся проницаемости в направлении прито-
а.
Затем ерны породы пласта были повреждены п -
тем впрыс ивания в них жид о о цементно о раство-
ра, а это делалось с ернами из разведочной с ва-
жины А. После определения проницаемости в ерны
поврежденной породы был произведен впрыс жид-
остей для обработ и с важин, а и прежде в на-
правлении обратном прито .
В данном сл чае были впрысн ты:
• ор аничес ая жид ость для предварительной
промыв и;
• ислота для предварительной промыв и (два
объема пор);
• основная ислота, использ емая для обработ-
и (пять объемов пор);
• ислота для о ончательной промыв и (два объе-
ма пор);
• вытесняющая жид ость.
Фильтр емые жид ости собирались во время аж-
до о исследования фильтрации через интервалы, со-
ответств ющие заполнению объема одной поры, и
пробы исследовались, а и прежде. Затем на за-
вершающем этапе впрысн тые жид ости были да-
лены с помощью раствора хлористо о аммония.
Вновь была измерена фильтрация в становившем-
ся состоянии в направлении прито а в с важин с
использованием стандартной нефти.
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ
СОСТАВ
Разведочная с важина А. Образцы, исследован-
ные с помощью SEM, представляли собой недоста-
точно хорошо отсортированные варцевые песчин-
и, с размерами от мел их до средних. На большин-
стве зерен варца есть тон ая ор а из сме тита ( ли-
ны со сме тичес ой стр т рой). На тех частях вар-
цевых песчино , оторые не были по рыты линяной
ор ой, можно видеть выст пающие ристаллы вар-
ца. Из-за минимально о числа та их видимых выс-
т пающих ристаллов варца в значительной степе-
ни сохранилась исходная пористость и проницае-
мость.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ 3 • март 2007 17
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
В не оторых порах образова-
лись перемыч и из сме тита и
произошло местное за порива-
ние отверстий пор. Вероятно, за-
поривание произошло из-за
роста отложений иллита и сме -
тита на стен ах пор, и а можно
видеть, иллит имеет воло нист ю
стр т р . Поры большие (по-
ряд а 10 м ) и хорошо соедине-
ны др с др ом (см. рис.) с по-
мощью системы пор с от рыты-
ми отверстиями (табл. 1).
Разведочная с важина В.
Были исследованы образцы
песчани а из дв х ернов поро-
ды. Образцы нефтеносно о пес-
а, зале ающе о на небольшой
л бине, представляли собой мел озернистый пес-
чани с отдельными в лючениями линисто о слан-
ца или с линистым сланцем,
распределенным по всей поро-
де, или же со сланцем, сосре-
доточенным в местах разломов
(облом и с за р ленными ра-
ями).
Образцы нефтеносно о сло-
исто о пес а, зале ающе о на
большей л бине, в лючают слои
мел озернисто о, пористо о и
проницаемо о песчани а, межд
оторыми находятся слои песча-
ни а с дис ретными в лючения-
ми линисто о сланца. Ка мож-
но видеть в табл. 1, в лючения
линисто о сланца величивают-
ся с л биной.
СВОЙСТВА
УПРУГОСТИ
Упр ость до и после обработ и ислотой для ер-
нов с ислотной обработ ой из разведочной с ва-
жины А по азана в табл. 2. Рез льтаты оворят о том,
что мод ль пр ости Юн а фа тичес и не изменил-
ся после обработ и ислотой. Плотность породы во
всех сл чаях незначительно меньшилась.
ИССЛЕДОВАНИЕ
ФИЛЬТРАЦИИ В КЕРНАХ
Разведочная с важина А. Исследования базо-
вой пористости и проницаемости по азали, что по-
ристость изменялась в диапазоне от 15,6 до 19,1 %,
а проницаемость ерна с забитыми порами, иссле-
дованная с использованием с хо о азота, была рав-
на 91–585 мД. Этот интервал был хороше о аче-
ства.
В ходе исследований фильтрации в ернах были
пол чены данные по проницаемости и растворению
породы при использовании пяти ислотных систем:
12%-ной НСl / 3%-ной HF; 9%-ной НСl / 1%-ной HF;
13,5%-ной НСl / 1,5%-ной HF; RAS средней онцен-
трации (1,5 %) и RAS нормальной онцентрации
(3 %) а по азано в табл. 3.
Стандартные НСl/HF системы. Обработ а
13,5%-ной НСl / 1,5%-ной HF системой с 15%-ной
НСl в ачестве предварительной и о ончательной
промывочной жид ости очищает больш ю часть пор,
за поренных линистым раствором. О ончательная
проницаемость после ислотной обработ и была на
12,6 % меньше исходной проницаемости неповреж-
денной породы без за поренных пор. Возможно, это
связано с повторным осаждением твердой фазы или
с ми рацией мельчайших частиц. Пробы фильтрата
ислоты, использ емой для предварительной про-
мыв и, содержали мно о альция, и в них прис т-
ствовал ремний и алюминий. Это дает основания
пола ать, что ислота для предварительной промыв и
о азала влияние на Са-монтмориллонит.
Пробы фильтрата основной ислоты содержали
алий, что азывает на растворение в породе поле-
во о шпата и иллита. Ка предпола ается, прис т-
ствие алюминия связано с дальнейшим растворени-
ем Са-монтмориллонита и возможно с растворени-
ем полево о шпата, содержаще ося в породе. Мож-
Таблица 1. Минерало ичес ий состав исслед емых образцов по-
роды
Примечание. Минеральный состав образцов породы определен с использовани-
ем дифра ционно о рент еновс о о анализа.
Таблица 2. Рез льтаты ислотной обработ и ернов из разведоч-
ной с важины А
Примечание. Значения мод ля Юн а (YM) и плотности породы образца (с) до и
после ислотной обработ и незначительно отличаются. В последнем сл чае дан-
ные после ислотной обработ и определены не были.
Таблица 3. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежден-
ной породы из разведочной с важины А
Примечание. Рез льтаты до и после обработ и ернов поврежденной породы из
разведочной с важины А смесями НСl и НF и медленно действ ющей ислотой
(retarded acid system – RAS) по азывают л чшение проницаемости после обра-
бот и поврежденных ернов.
На ми рофото рафии образца породы из раз-
ведочной с важины А можно видеть зерна
варца (Q), по рытые сме титом (Sm), пере-
мыч и в отверстиях пор (стрел и) и частич-
но забитые поры
Разведочнаяс важинаВМинерал Разведочнаяс важинаА
Верхняязона Нижняязона
Кварц 92 77 74
Полевойшпат 4 9 13
Mg-Ca 0 10 0
Гипс 0 1 <1
Пирит 0 1 2
Иллит-сме тит 0 <1 3
Иллит 2 <1 1
Каолин 0 1 6
Сме тит 2 0 0
Перед ислотнойобработ ой После ислотнойобработ иНомерпробы
ρ,
Г/см3

YM,
х106
ф нт/дюйм2

ρ,
Г/см3

YM,
х106
ф нт/дюйм2

2 2,158 1,54 2,113 1,72
3 2,170 1,78 2,138 2,21
4 2,140 1,55 2,081 2,05
5 2,156 1,62 – –
Обработ а kiперед
обработ ой,мД
kd,мД(после
повреждения,%)
ki,мД(после
обработ и,%)
13,5%-наяНСl/1,5%-наяНF 198 94(-53) 173(-12,6)
1,5%-наяRAS 136 94(-31) 190(+39,7)
12%-наяНСl/3%-наяHF 190 124(-35) 240(+26,3)
3%-наяRAS 125 73(-42) 194(+55,2)
9%-наяНСl/1%-наяHF 90 52(-42) 125(+38,8)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И18 № 3 • март 2007
но предположить, что прис тствие ремния связано
с частичным растворением сили атной м и, варца
и полево о шпата. Анализ фильтрата не смо под-
твердить механизм повреждения.
При обработ е 9%-ной НСl / 1%-ной HF системой
полная проницаемость стала более высо ой по срав-
нению с обработ ой 12%-ной НСl / 3%-ной HF сис-
темой, но ниже, чем при обработ е 3%-ной RAS.
Пробы фильтрата, взятые в процессе обработ и
9%-ной НСl / 1%-ной HF для даления повреждений
в ернах в виде за поренных пор, содержали рем-
ний и алюминий. Это азывало на то, что эта ис-
лотная система имеет точно та ю же эффе тивность
при извлечении алюминия и ремния из частиц ли-
ны и ремния.
Медленнодейств ющие эм льсии ислоты в
еросине (RAS). Данные, пол ченные при обработ-
е 1,5%-ной RAS, по азывают, что эта система ст-
ранила смоделированные в лаборатории поврежде-
ния в ерне и л чшила по азатели е о проницаемо-
сти. Пробы фильтрата, взятые в процессе стране-
ния повреждений, по азали, что эта ислотная сис-
тема по сравнению со стандартными извле ает боль-
ше ремния и меньше алюминия. Это о можно было
ожидать, пос оль замедляющий омпонент (фос-
фоноор аничес ий омпле с) обладает сильным хи-
мичес им сродством с металлами, проявляющимся
в сильном притяжении сили атов алюминия, та их
а лины и полевые шпаты [4,5,6]. Это ослабляет
реа цию HF ислоты с этими минералами и сили-
вает ее реа цию с варцем и отдельными частицами
ремния. В рез льтате RAS может прони ать л бже
в пород по сравнению со стандартными HF ислот-
ными системами.
Среди испытанных ислотных систем 3%-ная RAS
обеспечила л чшее странение повреждений и си-
лила восстановление проницаемости. Пробы филь-
трата, взятые в процессе странения повреждений,
по азали более сильное растворение ремнийсодер-
жащих частиц и онтролир емое растворение лин
и полево о шпата. О ончательные по азатели про-
ницаемости после обработ и 3%-ной RAS были вдвое
выше по азателей проницаемости после обработ и
стандартной 12%-ной НСl / 3%-ной HF ислотной си-
стемой. Обработ а RAS обеспечила более высо ю
степень растворения ремнийсодержащих частиц, а
обработ а стандартной смесью ислот – более вы-
со ое общее растворение лин и ремнийсодержа-
щих частиц.
Разведочная с важина В. Пос оль в породе
разведочной с важины В имеются обильные отло-
жения сланцевых лин, след ет честь, что стандарт-
ные ислотные системы мо т вызвать отделение
др от др а частей породы о оло ствола с важи-
ны. При этом желательно обеспечить меренн ю
реа цию ислоты с более л бо им ее прони нове-
нием, поэтом были проведены испытания толь о с
RAS. Три исследования фильтрации в ернах были
выполнены с 1,5%-ной RAS и все они по азали, что
эта ислотная система эффе тивно страняет соз-
данные в лаборатории повреждения и величивает
проницаемость ернов. Проницаемость величилась
в диапазоне от 26 до 49 % по сравнению с исход-
ными значениями проницаемости в неповрежден-
ных ернах (табл. 4). Пробы фильтрата, взятые в
процессе странения повреждений, по азали, что,
а и ожидалось, эта ислотная система даляет
больше ремния и меньше алюминия, чем стандарт-
ные ислотные системы. Три исследования фильт-
рации в ернах были выполнены с 3%-ной RAS и
все они по азали, что эта ислотная система эф-
фе тивно страняет созданные в лаборатории по-
вреждения и величивает проницаемость ернов.
Проницаемость величилась в диапазоне от 41 до
88 % по сравнению с исходными значениями про-
ницаемости в неповрежденных ернах (см. табл. 4).
Увеличение проницаемости по сравнению с прони-
цаемостью в неповрежденном состоянии о азалось
не та им большим, что азывало бы на чрезмер-
ное растворение породы. Пробы фильтрата, взятые
в процессе странения повреждений, по азали
высо ое растворение ремнийсодержащих частиц
и онтролир емое растворение лин и полево о
шпата.
О ончательные по азатели проницаемости, пол -
ченные после обработ и 3%-ной RAS, были л чше,
чем после обработ и 1,5%-ной RAS, вероятно из-за
более высо ой степени растворения ремнийсодер-
жащих частиц. Пол ченные рез льтаты испытаний с
3%-ной RAS по азали, что происходит онтролир е-
мое равномерное растворение за счет более л бо-
о о прони новения ислоты.
РЕЗУЛЬТАТЫ
ПРОМЫСЛОВЫХ
ИСПЫТАНИЙ
Инженеры омпании BJ в Ни ерии для провер и
справедливости этих исследований разработали про-
рамм ислотной обработ и для р ппы на нетатель-
ных с важин на месторождениях вблизи разведоч-
ных с важин А и В. На первом месторождении, ана-
ло ичном том , де проб рена разведочная с важи-
на А, они планировали использовать RAS в процес-
се обработ и трех с важин.
1 этап. Была произведена первоначальная за ач-
а воды в объеме 1000 брл/с т под давлением 1000
psi. После химичес ой обработ и за ач а воды была
продолжена сначала в объеме 2160 брл/с т под дав-
лением 440 psi, а затем через орот ое время рас-
ход за ачиваемой воды меньшился до 1500 брл/с т
под давлением 1100 psi. Неожиданное меньшение
на нетания воды, вероятно, было вызвано за рязне-
нием на нетательных тр бопроводов
Таблица 4. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежден-
ной породы из разведочной с важины В
Примечание. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежденной породы из
разведочной с важины B по азывают значительное л чшение после обработ и.
В последнем сл чае данные после повреждения определены не были.
Обработ аRAS kiпередобработ ой,мД kd,мД(после
повреждения,%)
ki,мД(после
обработ и,%)
1,5%-ная 987 161(-84) 1243(+26)
3%-ная 351 97(-72) 546(+56)
1,5%-ная 164 100(-35) 224(+37)
3%-ная 130 95(-27) 183(+41)
1,5%-ная 642 119(-81) 958(+49)
3%-ная 223 – 420(+88)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№ 3 • март 2007 19
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
2 этап. До химичес ой обработ и вода в с важи-
н не за ачивалась. После химичес ой обработ и
было произведено на нетание воды в объеме 2160
брл/с т под давлением 1500 psi и вс оре расход за-
ачиваемой воды пал до н ля. Последние порции
б рово о раствора, выходяще о на поверхность,
были ржаво о цвета. Поэтом инженеры предполо-
жили, что б д щая химичес ая обработ а должна
в лючать та же ислотн ю очист на нетательных
тр бопроводов смесями растворителей с ислота-
ми.
3 этап. За ач а воды перед химичес ой обра-
бот ой производилась в объеме 720 брл/с т под дав-
лением 1100 psi. Расход за ачиваемой воды после
химичес ой обработ и вырос до 3168 брл/с т под
давлением 1200 psi. Химичес ая обработ а в люча-
ла та же химичес ю очист , одна о, она о азалась
не та ой дачной, а надеялись, из-за то о, что в
процессе ислотной обработ и не было дости н то
достаточной очист и.
После пол чения этой информации инженеры пе-
решли на месторождение с разведочной с важиной
В и изменили план ислотной обработ и с важины.
Предложили использовать для химичес ой очист и
на нетательных тр бопроводов перед ислотной об-
работ ой с важины RAS смесь силола и HCl. Были
обработаны четыре с важины.
1 этап. Перед ислотной обработ ой была про-
изведена за ач а 4500 брл/с т воды под давлением
1400 psi. После ислотной обработ и произвели за-
ач воды в объеме 7500 брл/с т под давлением
1100 psi.
2 этап. Перед ислотной обработ ой произвели
на нетание воды в объеме 6300 брл/с т под давле-
нием 1050 psi. После ислотной обработ и произве-
ли за ач 8800 брл/с т воды под давлением 500 psi.
3 этап. Перед ислотной обработ ой произве-
дена за ач а 2800 брл/с т воды под давлением 1300
psi. После ислотной обработ и за ач а воды состав-
ляла 6400 брл/с т под давлением 1200 psi.
4 этап. Перед ислотной обработ ой произве-
дена за ач а 4700 брл/с т воды под давлением 1200
psi. Кислотная обработ а была прервана, потом что
при химичес ой очист е тр бопроводов были да-
лены эм льсия и ржавчина, из-за оторых очевидно
меньшался расход на нетаемой воды. После ис-
лотной обработ и за ач а 9000 брл/с т воды под дав-
лением 1260 psi была возобновлена.
ВЫВОДЫ
Исследования фильтрации в ернах для оцен и
ислотной обработ и песчани а должны проводить-
ся с ернами неповрежденной породы, чтобы мож-
но было более правильно оценивать и сравнивать
HF ислотные системы. Одна о рез льтаты должны
использоваться толь о с целью сравнения, а не в а-
честве абсолютных инди аторов э спл атационных
по азателей месторождения.
При испытаниях при ислотной обработ е 3%-ной
RAS были пол чены наиболее оптимальные по аза-
тели с ммарной проницаемости, пос оль :
• HF реа ция была меренной, а это по азыва-
ют стабильные значения мод ля Юн а;
• растворение лины меньшилось;
• величилось растворение ремнийсодержащих
частиц;
• вредные эффе ты стали проявляться меньше за
счет образования омпле сов ионов металлов в ра-
створе с помощью замедлителя – фосфоноор ани-
чес о о омпле са.
Хотя в этом исследовании с 3%-ной RAS были по-
л чены л чшие рез льтаты, подобная со ласован-
ность в действительности не все да имеет место. По-
добные процед ры испытаний должны выполняться
на месторождениях для новых с важин при разве-
дочных работах или для с ществ ющих с важин на
тех част ах месторождений, на оторых не было
опыта спешной HF ислотной обработ и. Это по-
зволит с большей веренностью выбрать наиболее
эффе тивн ю HF ислотн ю обработ .
Перевел В. Клепинин
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. C.D. Hsi, S.L. Bryant and R.D. Neira, «Experimental
validation of sandstone acidization models», SPE 25212,
presented at SPE International Symposium on Oilfield
Chemistry, New Orleans, LA, 1993.
2. H.A. Nasr-El-Din and H.A. Al-Anazi, «Acid/rock
interactions during stimulation of sour water injectors in
a sandstone reservoir», SPE 37215, presented at SPE
International Symposium on Oilfield Chemistry, Houston,
TX, 1997.
3. M. Asadi, F.W. Preston, D.W. Green and A. Chalambor,
«Effect of the perforation damage on well productivity»
SPE 27384, presented at SPE International Symposium
on Formation Damage Control, Lafayette, LA, 1994.
4. G. Di Lullo and P. Rae, «A new acid for true simulation
of sandstone reservoirs» SPE 37015, presented at SPE
Asia Pacific Oil and Gas Conference, Adelaide, Australia,
1996.
5. G. D Dean, C.A. Nelson, S. Metcalf, R. Garris and
T. Barber, «New acid system minimizes post acid
simulation decline rate in the Wilmington field, Los
Angeles County, CA», SPE 46201, presented at SPE
Western Regional Meeting, Bakersfield, CA, 1998.
6. N. Kume, R. Van Melsen, L. Erhahon and A.F. Abiodun,
«New HF acid system improves sandstone matrix
acidizing success ratio by 400 % over conventional mud
acid system in Niger delta basin», SPE 56527, presented
at SPE Annual Technical Conference and Exhibition,
Houston, TX, 1999.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

More Related Content

More from ivanov1566359955

7365
73657365
7364
73647364
7363
73637363
7362
73627362
7361
73617361
7360
73607360
7359
73597359
7358
73587358
7357
73577357
7356
73567356
7355
73557355
7354
73547354
7353
73537353
7352
73527352
7351
73517351
7350
73507350
7349
73497349
7348
73487348
7347
73477347
7346
73467346

More from ivanov1566359955 (20)

7365
73657365
7365
 
7364
73647364
7364
 
7363
73637363
7363
 
7362
73627362
7362
 
7361
73617361
7361
 
7360
73607360
7360
 
7359
73597359
7359
 
7358
73587358
7358
 
7357
73577357
7357
 
7356
73567356
7356
 
7355
73557355
7355
 
7354
73547354
7354
 
7353
73537353
7353
 
7352
73527352
7352
 
7351
73517351
7351
 
7350
73507350
7350
 
7349
73497349
7349
 
7348
73487348
7348
 
7347
73477347
7347
 
7346
73467346
7346
 

387.исследования кернов для улучшения кислотной обработки песчаников

  • 1. № 3 • март 2007 15 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Исследование фильтрации в ернах же давно является апробированным методом оцен и ч встви- тельности пласта обработ е жид остями и иссле- дование реа ции оренной породы пласта (песча- ни а) на обработ ислотой. Одна о исследования фильтрации в ернах часто выполняются с исполь- зованием ернов стандартной породы, подобной песчани ам свиты береа, а не ернов породы по- врежденно о пласта. К том же в исследованиях обычно использ ются ерны неповрежденной поро- ды [1, 2, 3]. Исследования с использованием ернов непов- режденной породы может иметь значение при оцен- е ч вствительности породы обработ е ислотой выбранно о состава, в лючая повторное осаждение прод тов реа ции ислоты с породами пласта. Од- на о при оцен е эффе тивности специфичес их ис- лотных систем на основе фтористоводородной (Hydrofluoric – HF) ислоты для странения нар ше- ния проницаемости пород и для о раничения ч в- ствительности пород пласта на обработ ислотой, недостаточно исследовать толь о ерны неповреж- денной породы. Системный подход исследованию фильтрации в ернах использ ет процед ры, позволяющие вос- производить ерны поврежденной породы с исполь- зованием реалистично о механизма образования по- вреждений в пласте, а затем странить поврежде- ние с помощью подходящих систем HF обработ и (или без использования ислоты, с предваритель- ной ислотной обработ ой, если это необходимо). Степень странения повреждения и интенсифи ации фильтрации измеряется после аждо о этапа обра- бот и. Послед ющее сравнение рез льтатов иссле- дований позволит выбрать наиболее э ономичный метод странения повреждений и выбрать н жный способ ислотной обработ и. Этот метод стал частью исследований интенси- фи ации прито а за счет ислотной обработ и для трех различных минерало ичес их зон пласта в дв х с важинах. Целью исследований было определение та ой ислотной системы, оторая позволит ма си- мально странить повреждение породы в зоне при- то а в с важин . ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ Перед исследованиями фильтрации в ернах дол- жна быть выполнена оцен а ислотной системы и ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРНОВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ ПЕСЧАНИКОВ C. Aли, Chevron Energy Technology Co, К. Девайн, Л. Калфайен и Ч. Ученди, BJ Services Co Исследование фильтрации в ернах поврежденной породы с за поренными порами подтверж- дает способность ислоты странять фа тичес ие повреждения выбран вариант процесса ислотной обработ и для исследования фильтрации в ернах. Например, мо- жет быть полезной провер а механичес их свойств породы, та их а мод ля пр ости Юн а (Young’s Modulus – YM), с использованием неразр шающих методов до и после ислотной обработ и для оцен- и влияния ислоты на прочность породы. Значитель- ное меньшение прочности породы может азывать на более низ ю стойчивость зерен стр т ры по- роды. Для оличественно о определения мод лей пр - ости породы был использован метод динамичес их неразр шающих испытаний. Метод состоит из тща- тельно о измерения объемной плотности, с орости волн сжатия и с орости поперечных волн в аждом ерне и расчета динамичес их оэффициентов П - ассона и мод лей пр ости Юн а с помощью стан- дартных зависимостей. Для выбора ислотной обработ и был выполнен анализ вариантов ернов с использованием рент е- ностр т рно о анализа целых с ов и измельчен- ной в порошо породы. Части образцов были осто- рожно разбиты на мел ие с и, измельчены в по- рошо и тщательно перемешаны. Половин измель- ченной в порошо породы поместили в стандартн ю форм для проб и выполнили ее с анирование с по- мощью изл чения Cu-Kб изотопов через ол от ло- нения 2θ при дифра ции л чей от 2 до 60°. Затем с использованием фл оресцентно о рент еновс о о анализа с расшифров ой за счет точной настрой и был определен химичес ий состав цело о с а по- роды. Вторая часть измельченной породы была об- работана с целью даления ор аничес их веществ и восстановленно о железа. После обработ и были отделены частицы лины и выполнен ее анализ пос- ле с ш и на возд хе и обработ и ли олем. Небольшой соче образца породы из разведоч- ной с важины А был очищен с помощью э стра иро- вания парами тол ола, выс шен в течение ночи при температ ре 65,6 °С, за реплен на стандартном алю- миниевом штативе растрово о эле тронно о ми ро- с опа (Scanning electron microscope – SEM) и по рыт золотом. Затем образец был помещен в ва мн ю амер SEM для определения распределения ли- нистых минералов и др их вяж щих материалов со специальными добав ами в системе пор, а та же морфоло ии системы пор в породе (размеров пор и степени объединения от рытых пор). Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 2. НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И16 № 3 • март 2007 АНАЛИЗ ФИЛЬТРАЦИИ В КЕРНЕ Из вновь подвер н тых испытаниям ернов с за- битыми порами были далены п тем э стра ирова- ния парами тол ола оставшиеся леводороды и др - ие за рязнители. Процесс э стра ирования продол- жался до тех пор, по а в онта тир ющей с ернами жид ости не осталось изменяющих ее цвет в люче- ний. После очист и эти ерны с шились в течение 13 ч при температ ре 65,6 °С. Для даления из пор на поверхности та их ернов оставшихся мельчай- ших частиц они были ва мированы. Пористость оп- ределялась с использованием елия и дв х амерно- о порозиметра, принцип работы оторо о основан на азовом за оне Бойля. Для аждо о испытывае- мо о ерна была определена базовая проницае- мость. Эти испытания проводились при омнатной температ ре и давлении, равном 400 psi (1 psi = 6,89 Па). Исследование фильтрации в ернах из раз- ведочной с важины А. Керны с забитыми пора- ми были помещены в резиновые р ава с давле- нием 1500 psi. Для определения фильтрации в ер- нах поры в них были насыщены профильтрован- ным 2-процентным раствором NH4C, содержащим поверхностно-а тивное вещество (ПАВ) для сма- чивания поверхностей ернов. При этом исполь- зовался один общий растворитель. Насыщение было выполнено для то о, чтобы идрофильное со- стояние ернов песчани а стало анало ичным пер- воначальном идрофильном состоянию породы до ислотной обработ и. Перед определением фильтрации система была подо рета до темпера- т ры пласта 90,6 °С. Фильтрация в ернах породы, взятой из ствола э спл атационной с важины, была определена с ис- пользованием влажненно о азота и при становив- шейся проницаемости. Для моделирования повреж- дения и за пор и пор в породе в процессе б рения с важины было выполнено на нетание в ерны си- ли атной м и и произведен впрыс линисто о б - рово о раствора в направлении, обратном прито . Жид ости для обработ и с важин та же были впрыс- н ты в ерны в направлении, обратном прито . К этим жид остям относятся: • ислота для предварительной промыв и (2,5 объема пор); • основная ислота, использ емая для обработ- и (четыре объема пор); • ислота для о ончательной промыв и (2,5 объе- ма пор); • вытесняющая жид ость. Фильтр емые жид ости собирались во время аж- до о исследования фильтрации через интервалы, со- ответств ющие заполнению объема одной поры. Пробы исследовались п тем прямо о анализа с ще- ств ющей плазмы для определения содержания ионов Al, Si, Ca, Mg, K, Na, Fe и P. Это позволило пол чить информацию о растворении ислот в ми- нералах породы и о возможном повторном осажде- нии побочных прод тов реа ций. Жид ость, использ емая для о ончательной об- работ и с важин, была далена из ерна с помощью влажненно о азота. Затем была вновь измерена фильтрация в становившемся состоянии в направ- лении прито а в с важин с использованием влаж- ненно о азота. Исследование фильтрации в ернах из раз- ведочной с важины В. Перед исследованием фильтрации в ернах пород, взятых из пласта, было выполнено нес оль о пилотных исследований ер- нов песчани а береа с хара теристи ами проница- емости, похожими на предпола аем ю проницае- мость исслед емых пород пласта. Это было сдела- но для провер и возможно о забивания пор поро- ды пласта использ емыми при б рении линисты- ми и цементными растворами. Рез льтаты пилот- ных исследований были обнадеживающими и ра- бота была продолжена с использованием ернов пород пласта. Начало под отов и предварительным исследо- ваниям было та им же, а и на разведочной с ва- жине А, за ис лючением то о, что подо рев системы производился до температ ры пласта 79,4 °С. Хара - теристи и фильтрации были определены для ста- новившейся проницаемости в направлении прито- а. Затем ерны породы пласта были повреждены п - тем впрыс ивания в них жид о о цементно о раство- ра, а это делалось с ернами из разведочной с ва- жины А. После определения проницаемости в ерны поврежденной породы был произведен впрыс жид- остей для обработ и с важин, а и прежде в на- правлении обратном прито . В данном сл чае были впрысн ты: • ор аничес ая жид ость для предварительной промыв и; • ислота для предварительной промыв и (два объема пор); • основная ислота, использ емая для обработ- и (пять объемов пор); • ислота для о ончательной промыв и (два объе- ма пор); • вытесняющая жид ость. Фильтр емые жид ости собирались во время аж- до о исследования фильтрации через интервалы, со- ответств ющие заполнению объема одной поры, и пробы исследовались, а и прежде. Затем на за- вершающем этапе впрысн тые жид ости были да- лены с помощью раствора хлористо о аммония. Вновь была измерена фильтрация в становившем- ся состоянии в направлении прито а в с важин с использованием стандартной нефти. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ Разведочная с важина А. Образцы, исследован- ные с помощью SEM, представляли собой недоста- точно хорошо отсортированные варцевые песчин- и, с размерами от мел их до средних. На большин- стве зерен варца есть тон ая ор а из сме тита ( ли- ны со сме тичес ой стр т рой). На тех частях вар- цевых песчино , оторые не были по рыты линяной ор ой, можно видеть выст пающие ристаллы вар- ца. Из-за минимально о числа та их видимых выс- т пающих ристаллов варца в значительной степе- ни сохранилась исходная пористость и проницае- мость. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 3. № 3 • март 2007 17 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И В не оторых порах образова- лись перемыч и из сме тита и произошло местное за порива- ние отверстий пор. Вероятно, за- поривание произошло из-за роста отложений иллита и сме - тита на стен ах пор, и а можно видеть, иллит имеет воло нист ю стр т р . Поры большие (по- ряд а 10 м ) и хорошо соедине- ны др с др ом (см. рис.) с по- мощью системы пор с от рыты- ми отверстиями (табл. 1). Разведочная с важина В. Были исследованы образцы песчани а из дв х ернов поро- ды. Образцы нефтеносно о пес- а, зале ающе о на небольшой л бине, представляли собой мел озернистый пес- чани с отдельными в лючениями линисто о слан- ца или с линистым сланцем, распределенным по всей поро- де, или же со сланцем, сосре- доточенным в местах разломов (облом и с за р ленными ра- ями). Образцы нефтеносно о сло- исто о пес а, зале ающе о на большей л бине, в лючают слои мел озернисто о, пористо о и проницаемо о песчани а, межд оторыми находятся слои песча- ни а с дис ретными в лючения- ми линисто о сланца. Ка мож- но видеть в табл. 1, в лючения линисто о сланца величивают- ся с л биной. СВОЙСТВА УПРУГОСТИ Упр ость до и после обработ и ислотой для ер- нов с ислотной обработ ой из разведочной с ва- жины А по азана в табл. 2. Рез льтаты оворят о том, что мод ль пр ости Юн а фа тичес и не изменил- ся после обработ и ислотой. Плотность породы во всех сл чаях незначительно меньшилась. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИИ В КЕРНАХ Разведочная с важина А. Исследования базо- вой пористости и проницаемости по азали, что по- ристость изменялась в диапазоне от 15,6 до 19,1 %, а проницаемость ерна с забитыми порами, иссле- дованная с использованием с хо о азота, была рав- на 91–585 мД. Этот интервал был хороше о аче- ства. В ходе исследований фильтрации в ернах были пол чены данные по проницаемости и растворению породы при использовании пяти ислотных систем: 12%-ной НСl / 3%-ной HF; 9%-ной НСl / 1%-ной HF; 13,5%-ной НСl / 1,5%-ной HF; RAS средней онцен- трации (1,5 %) и RAS нормальной онцентрации (3 %) а по азано в табл. 3. Стандартные НСl/HF системы. Обработ а 13,5%-ной НСl / 1,5%-ной HF системой с 15%-ной НСl в ачестве предварительной и о ончательной промывочной жид ости очищает больш ю часть пор, за поренных линистым раствором. О ончательная проницаемость после ислотной обработ и была на 12,6 % меньше исходной проницаемости неповреж- денной породы без за поренных пор. Возможно, это связано с повторным осаждением твердой фазы или с ми рацией мельчайших частиц. Пробы фильтрата ислоты, использ емой для предварительной про- мыв и, содержали мно о альция, и в них прис т- ствовал ремний и алюминий. Это дает основания пола ать, что ислота для предварительной промыв и о азала влияние на Са-монтмориллонит. Пробы фильтрата основной ислоты содержали алий, что азывает на растворение в породе поле- во о шпата и иллита. Ка предпола ается, прис т- ствие алюминия связано с дальнейшим растворени- ем Са-монтмориллонита и возможно с растворени- ем полево о шпата, содержаще ося в породе. Мож- Таблица 1. Минерало ичес ий состав исслед емых образцов по- роды Примечание. Минеральный состав образцов породы определен с использовани- ем дифра ционно о рент еновс о о анализа. Таблица 2. Рез льтаты ислотной обработ и ернов из разведоч- ной с важины А Примечание. Значения мод ля Юн а (YM) и плотности породы образца (с) до и после ислотной обработ и незначительно отличаются. В последнем сл чае дан- ные после ислотной обработ и определены не были. Таблица 3. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежден- ной породы из разведочной с важины А Примечание. Рез льтаты до и после обработ и ернов поврежденной породы из разведочной с важины А смесями НСl и НF и медленно действ ющей ислотой (retarded acid system – RAS) по азывают л чшение проницаемости после обра- бот и поврежденных ернов. На ми рофото рафии образца породы из раз- ведочной с важины А можно видеть зерна варца (Q), по рытые сме титом (Sm), пере- мыч и в отверстиях пор (стрел и) и частич- но забитые поры Разведочнаяс важинаВМинерал Разведочнаяс важинаА Верхняязона Нижняязона Кварц 92 77 74 Полевойшпат 4 9 13 Mg-Ca 0 10 0 Гипс 0 1 <1 Пирит 0 1 2 Иллит-сме тит 0 <1 3 Иллит 2 <1 1 Каолин 0 1 6 Сме тит 2 0 0 Перед ислотнойобработ ой После ислотнойобработ иНомерпробы ρ, Г/см3  YM, х106 ф нт/дюйм2  ρ, Г/см3  YM, х106 ф нт/дюйм2  2 2,158 1,54 2,113 1,72 3 2,170 1,78 2,138 2,21 4 2,140 1,55 2,081 2,05 5 2,156 1,62 – – Обработ а kiперед обработ ой,мД kd,мД(после повреждения,%) ki,мД(после обработ и,%) 13,5%-наяНСl/1,5%-наяНF 198 94(-53) 173(-12,6) 1,5%-наяRAS 136 94(-31) 190(+39,7) 12%-наяНСl/3%-наяHF 190 124(-35) 240(+26,3) 3%-наяRAS 125 73(-42) 194(+55,2) 9%-наяНСl/1%-наяHF 90 52(-42) 125(+38,8) Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 4. НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И18 № 3 • март 2007 но предположить, что прис тствие ремния связано с частичным растворением сили атной м и, варца и полево о шпата. Анализ фильтрата не смо под- твердить механизм повреждения. При обработ е 9%-ной НСl / 1%-ной HF системой полная проницаемость стала более высо ой по срав- нению с обработ ой 12%-ной НСl / 3%-ной HF сис- темой, но ниже, чем при обработ е 3%-ной RAS. Пробы фильтрата, взятые в процессе обработ и 9%-ной НСl / 1%-ной HF для даления повреждений в ернах в виде за поренных пор, содержали рем- ний и алюминий. Это азывало на то, что эта ис- лотная система имеет точно та ю же эффе тивность при извлечении алюминия и ремния из частиц ли- ны и ремния. Медленнодейств ющие эм льсии ислоты в еросине (RAS). Данные, пол ченные при обработ- е 1,5%-ной RAS, по азывают, что эта система ст- ранила смоделированные в лаборатории поврежде- ния в ерне и л чшила по азатели е о проницаемо- сти. Пробы фильтрата, взятые в процессе стране- ния повреждений, по азали, что эта ислотная сис- тема по сравнению со стандартными извле ает боль- ше ремния и меньше алюминия. Это о можно было ожидать, пос оль замедляющий омпонент (фос- фоноор аничес ий омпле с) обладает сильным хи- мичес им сродством с металлами, проявляющимся в сильном притяжении сили атов алюминия, та их а лины и полевые шпаты [4,5,6]. Это ослабляет реа цию HF ислоты с этими минералами и сили- вает ее реа цию с варцем и отдельными частицами ремния. В рез льтате RAS может прони ать л бже в пород по сравнению со стандартными HF ислот- ными системами. Среди испытанных ислотных систем 3%-ная RAS обеспечила л чшее странение повреждений и си- лила восстановление проницаемости. Пробы филь- трата, взятые в процессе странения повреждений, по азали более сильное растворение ремнийсодер- жащих частиц и онтролир емое растворение лин и полево о шпата. О ончательные по азатели про- ницаемости после обработ и 3%-ной RAS были вдвое выше по азателей проницаемости после обработ и стандартной 12%-ной НСl / 3%-ной HF ислотной си- стемой. Обработ а RAS обеспечила более высо ю степень растворения ремнийсодержащих частиц, а обработ а стандартной смесью ислот – более вы- со ое общее растворение лин и ремнийсодержа- щих частиц. Разведочная с важина В. Пос оль в породе разведочной с важины В имеются обильные отло- жения сланцевых лин, след ет честь, что стандарт- ные ислотные системы мо т вызвать отделение др от др а частей породы о оло ствола с важи- ны. При этом желательно обеспечить меренн ю реа цию ислоты с более л бо им ее прони нове- нием, поэтом были проведены испытания толь о с RAS. Три исследования фильтрации в ернах были выполнены с 1,5%-ной RAS и все они по азали, что эта ислотная система эффе тивно страняет соз- данные в лаборатории повреждения и величивает проницаемость ернов. Проницаемость величилась в диапазоне от 26 до 49 % по сравнению с исход- ными значениями проницаемости в неповрежден- ных ернах (табл. 4). Пробы фильтрата, взятые в процессе странения повреждений, по азали, что, а и ожидалось, эта ислотная система даляет больше ремния и меньше алюминия, чем стандарт- ные ислотные системы. Три исследования фильт- рации в ернах были выполнены с 3%-ной RAS и все они по азали, что эта ислотная система эф- фе тивно страняет созданные в лаборатории по- вреждения и величивает проницаемость ернов. Проницаемость величилась в диапазоне от 41 до 88 % по сравнению с исходными значениями про- ницаемости в неповрежденных ернах (см. табл. 4). Увеличение проницаемости по сравнению с прони- цаемостью в неповрежденном состоянии о азалось не та им большим, что азывало бы на чрезмер- ное растворение породы. Пробы фильтрата, взятые в процессе странения повреждений, по азали высо ое растворение ремнийсодержащих частиц и онтролир емое растворение лин и полево о шпата. О ончательные по азатели проницаемости, пол - ченные после обработ и 3%-ной RAS, были л чше, чем после обработ и 1,5%-ной RAS, вероятно из-за более высо ой степени растворения ремнийсодер- жащих частиц. Пол ченные рез льтаты испытаний с 3%-ной RAS по азали, что происходит онтролир е- мое равномерное растворение за счет более л бо- о о прони новения ислоты. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫСЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ Инженеры омпании BJ в Ни ерии для провер и справедливости этих исследований разработали про- рамм ислотной обработ и для р ппы на нетатель- ных с важин на месторождениях вблизи разведоч- ных с важин А и В. На первом месторождении, ана- ло ичном том , де проб рена разведочная с важи- на А, они планировали использовать RAS в процес- се обработ и трех с важин. 1 этап. Была произведена первоначальная за ач- а воды в объеме 1000 брл/с т под давлением 1000 psi. После химичес ой обработ и за ач а воды была продолжена сначала в объеме 2160 брл/с т под дав- лением 440 psi, а затем через орот ое время рас- ход за ачиваемой воды меньшился до 1500 брл/с т под давлением 1100 psi. Неожиданное меньшение на нетания воды, вероятно, было вызвано за рязне- нием на нетательных тр бопроводов Таблица 4. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежден- ной породы из разведочной с важины В Примечание. Рез льтаты ислотной обработ и ернов поврежденной породы из разведочной с важины B по азывают значительное л чшение после обработ и. В последнем сл чае данные после повреждения определены не были. Обработ аRAS kiпередобработ ой,мД kd,мД(после повреждения,%) ki,мД(после обработ и,%) 1,5%-ная 987 161(-84) 1243(+26) 3%-ная 351 97(-72) 546(+56) 1,5%-ная 164 100(-35) 224(+37) 3%-ная 130 95(-27) 183(+41) 1,5%-ная 642 119(-81) 958(+49) 3%-ная 223 – 420(+88) Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 5. № 3 • март 2007 19 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И 2 этап. До химичес ой обработ и вода в с важи- н не за ачивалась. После химичес ой обработ и было произведено на нетание воды в объеме 2160 брл/с т под давлением 1500 psi и вс оре расход за- ачиваемой воды пал до н ля. Последние порции б рово о раствора, выходяще о на поверхность, были ржаво о цвета. Поэтом инженеры предполо- жили, что б д щая химичес ая обработ а должна в лючать та же ислотн ю очист на нетательных тр бопроводов смесями растворителей с ислота- ми. 3 этап. За ач а воды перед химичес ой обра- бот ой производилась в объеме 720 брл/с т под дав- лением 1100 psi. Расход за ачиваемой воды после химичес ой обработ и вырос до 3168 брл/с т под давлением 1200 psi. Химичес ая обработ а в люча- ла та же химичес ю очист , одна о, она о азалась не та ой дачной, а надеялись, из-за то о, что в процессе ислотной обработ и не было дости н то достаточной очист и. После пол чения этой информации инженеры пе- решли на месторождение с разведочной с важиной В и изменили план ислотной обработ и с важины. Предложили использовать для химичес ой очист и на нетательных тр бопроводов перед ислотной об- работ ой с важины RAS смесь силола и HCl. Были обработаны четыре с важины. 1 этап. Перед ислотной обработ ой была про- изведена за ач а 4500 брл/с т воды под давлением 1400 psi. После ислотной обработ и произвели за- ач воды в объеме 7500 брл/с т под давлением 1100 psi. 2 этап. Перед ислотной обработ ой произвели на нетание воды в объеме 6300 брл/с т под давле- нием 1050 psi. После ислотной обработ и произве- ли за ач 8800 брл/с т воды под давлением 500 psi. 3 этап. Перед ислотной обработ ой произве- дена за ач а 2800 брл/с т воды под давлением 1300 psi. После ислотной обработ и за ач а воды состав- ляла 6400 брл/с т под давлением 1200 psi. 4 этап. Перед ислотной обработ ой произве- дена за ач а 4700 брл/с т воды под давлением 1200 psi. Кислотная обработ а была прервана, потом что при химичес ой очист е тр бопроводов были да- лены эм льсия и ржавчина, из-за оторых очевидно меньшался расход на нетаемой воды. После ис- лотной обработ и за ач а 9000 брл/с т воды под дав- лением 1260 psi была возобновлена. ВЫВОДЫ Исследования фильтрации в ернах для оцен и ислотной обработ и песчани а должны проводить- ся с ернами неповрежденной породы, чтобы мож- но было более правильно оценивать и сравнивать HF ислотные системы. Одна о рез льтаты должны использоваться толь о с целью сравнения, а не в а- честве абсолютных инди аторов э спл атационных по азателей месторождения. При испытаниях при ислотной обработ е 3%-ной RAS были пол чены наиболее оптимальные по аза- тели с ммарной проницаемости, пос оль : • HF реа ция была меренной, а это по азыва- ют стабильные значения мод ля Юн а; • растворение лины меньшилось; • величилось растворение ремнийсодержащих частиц; • вредные эффе ты стали проявляться меньше за счет образования омпле сов ионов металлов в ра- створе с помощью замедлителя – фосфоноор ани- чес о о омпле са. Хотя в этом исследовании с 3%-ной RAS были по- л чены л чшие рез льтаты, подобная со ласован- ность в действительности не все да имеет место. По- добные процед ры испытаний должны выполняться на месторождениях для новых с важин при разве- дочных работах или для с ществ ющих с важин на тех част ах месторождений, на оторых не было опыта спешной HF ислотной обработ и. Это по- зволит с большей веренностью выбрать наиболее эффе тивн ю HF ислотн ю обработ . Перевел В. Клепинин СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. C.D. Hsi, S.L. Bryant and R.D. Neira, «Experimental validation of sandstone acidization models», SPE 25212, presented at SPE International Symposium on Oilfield Chemistry, New Orleans, LA, 1993. 2. H.A. Nasr-El-Din and H.A. Al-Anazi, «Acid/rock interactions during stimulation of sour water injectors in a sandstone reservoir», SPE 37215, presented at SPE International Symposium on Oilfield Chemistry, Houston, TX, 1997. 3. M. Asadi, F.W. Preston, D.W. Green and A. Chalambor, «Effect of the perforation damage on well productivity» SPE 27384, presented at SPE International Symposium on Formation Damage Control, Lafayette, LA, 1994. 4. G. Di Lullo and P. Rae, «A new acid for true simulation of sandstone reservoirs» SPE 37015, presented at SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference, Adelaide, Australia, 1996. 5. G. D Dean, C.A. Nelson, S. Metcalf, R. Garris and T. Barber, «New acid system minimizes post acid simulation decline rate in the Wilmington field, Los Angeles County, CA», SPE 46201, presented at SPE Western Regional Meeting, Bakersfield, CA, 1998. 6. N. Kume, R. Van Melsen, L. Erhahon and A.F. Abiodun, «New HF acid system improves sandstone matrix acidizing success ratio by 400 % over conventional mud acid system in Niger delta basin», SPE 56527, presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, TX, 1999. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»