Лабораторные исследования кислотных составов для обработки коллекторов, характеризующихся различной карбонатностью и структурой пустотного пространства горных пород

Abstract

Актуальность работы обусловлена тем, что продуктивные карбонатные отложения нефтяных месторождений Пермского края характеризуются значительным разнообразием структурно-генетических типов пород и специфическим строением пустотного пространства. Разработка залежей со сложным строением пустотного пространства сопровождается трудностями в реализации высокоэффективной системы заводнения и, как следствие, снижением пластового давления и коэффициента продуктивности скважин. Для увеличения продуктивности скважин в карбонатных коллекторах проводят кислотное воздействие, эффективность которого зависит от карбонатности и особенностей структуры пустотного пространства обрабатываемых пород. Цель работы: на основании лабораторных исследований оценить эффективность применяемых кислотных составов на нефтяных месторождениях Пермского края, характеризующихся различной карбонатностью и структурой пустотного пространства горных пород. Методами исследования являлись прибор для определения карбонатности горных пород Карбонатомер КМ-04М, фильтрационные установки с моделированием пластовых условий УИК-5ВГ и AFS-300 и установка микрофокусной рентгеноскопии. Результаты. Для каждого типа пустотного пространства проведено моделирование кислотного воздействия с использованием двух распространенных составов, которые применяются на территории Пермского края, с определением коэффициента изменения проницаемости и рентгенотомографическими исследованиями. Рентгенотомографические эксперименты на одном образце керна выполнены дважды: до и после моделирования кислотного воздействия. Практически на всех образцах с изначально равномерно-поровой структурой пустотного пространства проведение кислотного воздействия привело к образованию выраженного высокопроводящего канала фильтрации - «червоточины». Фильтрационные исследования, проведенные на трещиноватых образцах Гагаринского месторождения, ни в одном случае не привели к сколь либо значимому результату: кислотные составы проходили сквозь трещины, не приводя к увеличению ни общей пустотности, ни проницаемости образцов. Установлено, что проникновение кислотного состава в зону развития микротрещиноватости может привести к изменению направления кислотного воздействия; закачка кислотного состава в интервалы с выраженной трещиноватостью не приводит к высокой эффективности обработки. Установлено, что структура пустотного пространства и карбонатность горных пород нефтяных месторождений Пермского края являются факторами, которые определяют эффективность кислотного воздействия.

The relevance of the research is caused by the fact that the productive carbonate deposits of oil fields of Perm Krai are characterized by a considerable variety of structural-genetic types of rocks and void specific structure. The exploration of deposits with void complex structure is accompanied by the difficulties in implementing a highly efficient water flooding system and, as a consequence, reducing reservoir pressure and well productivity. To increase wells productivity in carbonate reservoirs the acid treatment is carried out. The effectiveness of acidic exposure is advisable to perform taking into account the peculiarities of the void structure and the carbonation of the rocks being treated. The main aim of the study is to carry out the laboratory studies for assessing the effectiveness of acidic compounds in the oil fields of Perm Krai, characterized by different carbonate content and the structure of rocks void. The methods: a device for determining the carbonate content of rocks, carbonatomer KM-04M, filtration units with simulation of formation conditions of UIP-5VG and AFS-300 and microfocus fluoroscopy. The results. For each type of void the authors have simulated the acid effect using two common compositions applied in Perm Krai, determining a permeability change factor and with X-ray tomography studies. X-ray tomography experiments on a single core sample were performed twice: before and after modeling the acid effect. The acidic effect almost on all samples with an initially uniformly porous structure of the void, led to formation of a pronounced highly conducting filtration channel - the «wormhole». The filtration studies carried out on fractured samples of the Gagarinskoe field did not lead to any significant result: the acid compositions passed through the cracks without leading to an increase in either the total voidness or the permeability of the samples. It was determined that acid composition penetration into microfractures development zone can lead to a change in the acidic effect direction; acid composition injection into intervals with pronounced fracturing does not lead to high processing efficiency. It was determined that the void structure and the carbonate content of the rocks of the oil fields in Perm Krai are the factors that determine the effectiveness of the acid effect.