Controlling the kinetics and rheology of acid systems to improve acid well treatments
Authors: Маннанов И.И. , Ганиева Г.Р. , Фаизов А.Р. , Гимаева А.Р. 
Published: July 2024

В карбонатных коллекторах по различным оценкам мировые запасы углеводородов составляют от 38% до 60%. Характерной особенностью разработки месторождений карбонатных коллекторов является сложность управления процессами фильтрации обусловленной структурой пустотного пространства матрицы карбонатных пород коллекторов. В составе пустотного пространства по геометрическим критериям, могут быть выделены: пористость (межзерновая пористость), кавернозность (межагрегатная пористость), трещиноватость. Причем в карбонатных породах могут встречаться различные сочетания видов пустотного пространства: порово-кавернозные, порово-трещиноватые, поровокавернозно-трещиноватые и другие коллекторы [1]. Сильная дифференцированность свойств коллектора создает определенные сложности в выполнении традиционных для разработки карбонатных коллекторов технологий кислотного воздействия на пласты. Карбонатные минералы активно взаимодействуют с большинством неорганических и органических кислот. Традиционно для кислотных обработок применяются растворы соляной кислоты с концентрацией 10–15%, что связано с ее высокой растворяющей способностью и низкой стоимостью. С целью проведения кислотных обработок продуктивных пластов применяют сложные композиции на основе соляной кислоты с различными компонентами, позволяющими регулировать свойства. При этом характерными признаками, описывающими процесс растворения, является скорость реакции и константа реакции. Одним из решений, позволяющих получить физические значения скорости и кинетики растворимости является использование волюметрического метода оценки. Использование данного метода предусматривает изучение темпа выделения углекислого газа в процессе реакции с последующей обработкой данных. В работе был использован один из вариантов исполнения оборудования для автоматизированного получения данных, отражающих темп выделения углекислого газа при протекании химической реакции установка «ПИК-ОСГ» АО «Геологика».

According to various estimates, the world hydrocarbon reserves in carbonate reservoirs range from 38% to 60%. A characteristic feature of carbonate reservoirs field development is the complexity of controlling filtration processes caused by the structure of the void space of the carbonate matrix of reservoir rocks. According to geometrical criteria, the following can be distinguished in the void space: porosity (intergranular porosity), cavernousness (intergranular porosity), fracturing. Moreover, in carbonate rocks, various combinations of void space types can occur: pore-cavernous, pore-cracked, pore-cavernous-cracked, pore-cavernous-cracked and other reservoirs [1]. The strong differentiation of reservoir properties creates certain difficulties in performing conventional acid stimulation techniques for carbonate reservoir development. Carbonate minerals actively interact with most inorganic and organic acids. Traditionally, 10-15% hydrochloric acid solutions are used for acid treatments due to its high solubility and low cost. In order to carry out acid treatments of productive formations, complex compositions based on hydrochloric acid with various components allowing to regulate the properties are used. In this case, the characteristic features describing the dissolution process are the reaction rate and the reaction constant. One of the solutions to obtain physical values of solubility rate and kinetics is the use of volumetric estimation method. The use of this method involves the study of the rate of carbon dioxide release during the reaction process with subsequent data processing. In the work was used one of the versions of equipment for automated data acquisition reflecting the rate of carbon dioxide release during the chemical reaction installation “PIK-OSG” JSC “Geologika”.