Минерализованная вода и фильтраты: ученые ищут причины снижения проницаемости коллекторов при ремонте скважин🇷🇺 Миграция мелких частиц возможна не только в песчаных горных породах, но и в карбонатных коллекторах, содержащих кальцит и доломит. Ученые из Пермского политехнического научно-исследовательского университета пришли к такому выводу
по итогам исследования, результаты которого помогут предотвратить негативные последствия ремонта нефтяных скважин.🤔 Большинство коллекторов углеводородов – горных пород, содержащих пустоты и способных вмещать нефть и газ – относятся к двум категориям: терригенных и карбонатных. Терригенные коллекторы состоят, в основном, из обломков горных пород и минералов силикатного состава, включая пески, алевриты и песчаники. Карбонатные коллекторы, как правило, содержат в составе только два основных породообразующих минерала — кальцит и доломит.
Если для терригенных коллекторов характерна низкая интенсивность образования трещин, то в случае карбонатных коллекторов фильтрация нефти и газа происходит за счет развитой системы трещин и каверн.👉 Эти различия играют важную роль при проведении ремонта скважины, который начинается с ее глушения, то есть закачки специальной жидкости, позволяющей временно перекрыть выход нефти.
В качестве реагентов используются водные растворы с различными минеральными добавками. Однако при попадании в призабойную зону пласта раствор может негативно повлиять на пористость и проницаемость горной породы и снизить производительность скважины после завершения ремонта. Это явление хорошо изучено на примере терригенных коллекторов, тогда как в случае карбонатных коллекторов оно остается практически не исследованным: считается, что в них отсутствуют глинистые минералы, способные при контакте с низкоминерализованной водой менять смачиваемость и, как следствие, проницаемость.
👍 Однако в реальности растворение карбонатов может вызвать отрыв мелких частиц, заполняющих пустоты пласта, что меняет проницаемость породы. Это удалось доказать ученым из Пермского политеха по итогам исследования, которое было проведено на основе изучения 10 образцов из продуктивной части двух месторождений, отличающихся друг от друга строением пустотного пространства и составом минеральных включений. Ученые анализировали факторы, влияющие на фильтрационно-емкостные свойства образцов: химический состав фильтрата жидкостей, минералогический состав карбоната, пластовое давление и температуру, а также продолжительность контакта фильтрата с горной породой.
💪 С помощью фильтрации нефти через образец ученые имитировали поступление сырья из пласта в скважину, а с помощью прокачки технической воды и ее выдерживания в течение семи суток воспроизводили процесс глушения скважины на период ремонта.
Эксперименты показали, что в результате воздействия технической воды общее число пустот в образцах керна снизилось на 32,4%. «
Это происходит из-за того, что минеральные соединения растворяют поверхность, высвобождая зерна породы. Мелкие частицы заполняют собой пустотное пространство, что приводит к снижению проницаемости пласта», – комментирует доктор технических наук Дмитрий Мартюшев.
💧 Ученые пришли к выводу, 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.
Купировать этот риск можно за счет изменения минерализации воды, используемой для глушения карбонатных коллекторов, а также применения наночастиц, снижающих растворимость горных пород.https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/21/mineralizovannaja-voda-i-filtraty-uchenye-ishhut-prichiny-snizhenija-pronicaemosti-kollektorov-pri-remonte-skvazhin/