APPROACHES TO THE ESTIMATE OF CHEMICAL REAGENTS EFFICIENCY ON THE DOMANIC DEPOSITS CORE MATERIAL
Authors: Закиров И.С. , Захарова Е.Ф. , Мусабиров М.Х. , Ганиев Д.И. 
Published: July 2024

В связи с истощением разрабатываемых месторождений с традиционными запасами углеводородов (УВ) актуально изучение эффективности воздействия химреагентов в составе кислотных композиций для обработки призабойных зон (ОПЗ) скважин в плотных породах доманиковых отложений. На Бавлинском месторождении продуктивные пласты низкопроницаемых доманиковых отложений представлены карбонатными разностями пород, с прослоями слабопроницаемых и обогащенных органическим веществом известковокремнистых или кремнистоизвестковых пород, с незначительными прослоями трещиноватых пород в разрезе. Основным методом интенсификации добычи нефти из карбонатных коллекторов являются составы на основе соляной кислоты (HCl), применение которых позволяет восстановить проницаемость пласта за счет образования новых высоко проводящих поровых каналов ( червоточин ). Эффективность данного метода зависит в первую очередь от глубины проникновения активной кислоты в пласт и от полноты растворения породы коллектора в растворе кислоты. Экспериментальными исследованиями установлено, что структура этих каналов определяется условиями эксплуатации пласта, включая температуру, скорость закачки кислотного раствора, фильтрационные свойства пласта и свойства реагентов. В процессе обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) технической соляной кислотой HCl максимальное ее воздействие на породу происходит в околоскважинной зоне (ОСЗ). В удаленной зоне пласта реакция кислоты с породой идет менее интенсивно ввиду потери части ее активности. В результате этого околоскважинная зона обрабатывается более интенсивно с формированием максимального числа каналов растворения в ущерб глубине проникновения последних в удаленную зону пласта. Зачастую низкая эффективность кислотных обработок на низкопроницаемых коллекторах доманиковых отложений обусловливает необходимость их повторного проведения. Поэтому актуально физикохимическое усовершенствование рецептуры состава и планирование кислотного воздействия с учетом всего многообразия факторов, влияющих на его эффективность. Для повышения успешности кислотной обработки карбонатных матриц, необходимо формирование червоточин, глубоко проникающих в пласт при использовании минимального объема кислоты. Именно оптимальная скорость закачки определенного состава кислотной композиции создаёт условия, при которых требуется минимальный объем раствора кислоты для образования наиболее эффективного канала червоточины. Полный учет факторов, существенно влияющих на эффективность воздействия (геологофизические параметры продуктивных пластов и техногенные параметры, связанные с особенностями разработки залежи) позволит с большой долей вероятности подобрать оптимальный состав и дизайн кислотного воздействия. Основная функция кислот при проведении обработки призабойной зоны пластов заключается в относительно быстром и полном растворении контактирующих с ними матрицы породы и компонентов, кольматирующих пустотное пространство. Механизм этого взаимодействия определяется их минералогическим составом и состоянием поверхности, а также в значительной степени природой, концентрацией кислот и физическими условиями протекания процесса растворения. Ввиду этого скорость и полнота растворения ими твердых тел может варьировать в широких пределах в зависимости от конкретных скважинных условий. В рамках Федеральной целевой программы Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 20142020 по соглашению 14.607.21.0195 Альметьевским государственным нефтяным институтом выполняется работа по теме Разработка научнотехнологических решений по освоению нетрадиционных коллекторов (доманиковые отложения) и трудноизвлекаемых запасов нефти (битуминозные нефти) на основе экспериментальных исследований , направленная на усовершенствование процесса интенсификации добычи кислотными составами в скважинах, пробуренных в доманиковых отложениях. Возникающие новые условия освоения нетрадиционных месторождений обусловливают применение усовершенствованных подходов в изучении особенностей проведения кислотных обработок на доманиковых отложениях. На базе оценки существующих стандартов, регламентирующих проведение фильтрационных исследований, авторами предложена методика проведения фильтрационных экспериментов с кислотными составами для обработки призабойной зоны скважин. В данной работе приведены результаты исследований по оценке эффективности составов, используемых для ОПЗ при интенсификации притока жидкости в скважины, пробуренные в доманиковых отложениях.
Due to the depletion of developed fields with conventional hydrocarbon (HC) reserves, it is currently important to study the impact of chemical reagents being part of acidic compositions for bottomhole zone treatment in tight Domanic rock wells. In the Bavlinskoye field, productive reservoirs of low permeability Domanic sediments are represented by carbonaceous differences of rocks, with interlayers of low permeability and rich in organic matter limesiliceous or siliceouscalcareous rocks, as well as minor fractured rock interlayers in the crosssection. The basicmethod of enhanced oil recovery from carbonate reservoirsiscompositions based on hydrochloric acid (HCl), the application of which allowsto restore reservoir permeabilitydue to the formation of new highly conductive pore channels (wormholes).The effectiveness of this method depends primarily on the depth of penetration of theactive acid into the reservoir and on the completeness of reservoir rock dissolution in the acid solution.Experimental studies have shownthat the structure of these channels is determined by theoperatingconditions ofthe formation, includingtemperature, the rate of injection of the acid solution, the filtration properties of the formation, and theproperties of the reagents. In the process of treating the bottomhole formation zone (BHZ) with industrial hydrochloricacid HCl, its maximum impact on the rock occurs in the nearwellborezone (NWZ).In the remote zone of the reservoir, the reaction of acid with the rock is lessintense due to the partial loss of its activity.As the result,this wellbore zoneis treated more intensively to form the maximum number of dissolution channels at the expense of the depth of channels penetration into the remote reservoir zone.Often, the low efficiency of acid treatments on lowpermeability reservoirs of Domanic deposits necessitates their repeated implementation. Therefore, physicochemical improvements of the composition formula and designing acid treatment with due consideration for the whole variety of factors affecting the efficiency are of topical importance. To increase success of carbonate matrix acid treatment, it is necessary for wormholes to penetrate deeply into the reservoir with the minimum volume of acid. It is the optimal injection rate of a certain acid composition that creates the conditions under which a minimum volume of acid solution is required to form the most effective wormhole channel. The full consideration of factors that significantly affect the efficiency of the impact (geological and physical parameters of productive strata and technological parameters related to the characteristics of reservoir development) would very likely help to choose the optimal structure and design of acid exposure. The main function of acids during the reservoir bottomhole treatment is relatively fast and complete dissolution of the rock matrix and the components in contact with reservoirs that clog the void space. The mechanism of this interaction is determined by their mineralogical composition and surface condition, as well as, to a large extent, by the nature, concentration of acids, and physical conditions of the dissolution process. Due to this, the rate and completeness of dissolution of solids can vary within wide limits depending on the specific downhole conditions. Under Agreement 14.607.21.0195 and as part of the Federal Target Program Research and Development in Priority Directions for the Development of the Russian Science and Technology Complex in 2014 2020, Almetyevsk State Oil Institute carries out work on the theme Development of Scientific and Technological Solutions for the Development of Unconventional Reservoirs (Domanic Deposits) and HardtoRecover Oil (Bituminous Oil) Based on Experimental Studies, which is focused on improving the process of production intensification with application of acid compositions in wells drilled in Domanic deposits. Emerging new conditions of development of nonconventional oilfields provide for application of enhanced approaches in studying the features of acid treatments on Domanic sediments. Based on the assessment of existing standards governing the conduct of flooding research, the authors propose a methodology for conducting filtration experiments with acidic compositions for wells bottomhole treatment. In this work we show the results of studies evaluating the efficacy of compositions used for BHT with intensifying fluid influx into wells drilled in Domanic sediments.