Техногенное минералообразование в карбонатных породах-коллекторах тяжелых УВ при лабораторных высокотемпературных фильтрационных экспериментах

UDK: 622.276.031.011.43
DOI: 10.24887/0028-2448-2024-1-60-64
Ключевые слова: пароциклическая обработка (ПЦО), гидросиликаты, техногенное минералообразование, высоковязкая нефть (ВВН), карбонаты, коллекторы
Авт.: Т.И. Карамов (Сколковский институт науки и технологий), PhD, Е.Ю. Попов (Сколковский институт науки и технологий), к.т.н., А.И. Хайруллина (Сколковский институт науки и технологий), М.Ю. Спасенных (Сколковский институт науки и технологий), к.х.н., Н.В. Лесина (ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»), А.А. Прохорова (ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»), Е.А. Бакуменко (ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»), А.Н. Проценко (ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»), А.А. Рязанов (ООО «РИТЭК»), А.С. Ермаков (ООО «РИТЭК»)

Одним из наиболее эффективных тепловых методов увеличения нефтеотдачи коллекторов высоковязкой нефи является технология пароциклической обработки скважины. Используя данный метод, ООО «РИТЭК» удалось увеличить добычу высоковязкой нефти в Волго-Уральском нефтегазоносном регионе. Однако последовательные лабораторные исследования физико-химических процессов, происходящих в карбонатной породе при проведении пароциклической обработки пласта при температуре 250-350 °С, позволили выявить факторы, влияющие на снижение проницаемости породы и эффективности обработки. В ходе определения относительных фазовых проницаемостей в стационарном режиме при фильтрации нефти и воды отмечено существенное необратимое уменьшение проницаемости керновой модели. Расширенные исследования образцов горных пород-коллекторов высоковязкой нефти позволили выявить серию последовательных, связанных между собой процессов, лежащих в основе снижения проницаемости. К таким процессам относится частичное или полное разрушение микрокристаллической кальцитовой каемки, что приводит к последующей кольматации, локальному образованию органических гидрофобных пленок в поровом пространстве, а также формированию игольчатых техногенных кристаллов при высоких температурах.

В статье рассмотрены результаты исследований новообразованных техногенных минералов путем высокотемпературных фильтрационных экспериментов на керновой модели и гидротермального воздействия на крошку породы в пластовых условиях. Изучение породы выполнялось с применением следующих литолого-минералогических методов: петрографическое исследование шлифов, рентгенофазовый анализ, сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия с дифракцией электронов, микрорентгеноспектральный анализ. Установлено, что в ходе гидротермального воздействия на карбонатные породы в присутствии кварца образуются минералы группы гидросиликатов кальция (тоберморит, ксонотлит и др.), которые заполняют пустотное пространства и существенно снижают фильтрационно-емкостные свойства породы, что ухудшает фильтрацию флюидов в коллекторе. Полученные результаты позволят обоснованно подойти к разработке способов предотвращения заполнения пустотного пространства новообразованными кристаллами при пароциклических обработках и обеспечить увеличение нефтеотдачи.

Список литературы

1. Кузнецов В.Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. – М.: Недра, 1992. – 320 c.

2. Roehl P.O., Choquette P.W. Carbonate Petroleum Reservoirs. – Springer New York, 1985. - 622 p.

3. Chemically evolving systems for oil recovery enhancement in heavy oil deposits / L.K. Altunina [et al.] // AIP Conference Proceedings. - 2017. - http://doi.org/10.1063/1.5013686

4. Кудинов В. Тепловые технологии разработки сложнопостроенных месторождений вязких и высоковязких нефтей // Георесурсы. – 2009. – № 2(30). - C. 16- 20.

5. A preliminary feasibility analysis of in situ combustion in a deep fractured-cave carbonate heavy oil reservoir / Ya-fei Chen [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2019. – V. 174. – P. 446–455. - http://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.11.054

6. Reservoir Properties Alteration in Carbonate Rocks after In-Situ Combustion / A. Mukhametdinova [et al.] // SPE-212281-PA. – 2023. - https://doi.org/10.2118/212281-PA

7. Результаты и перспективы применения тепловых методов воздействия на месторождениях высоковязкой нефти ООО «РИТЭК» / В.И. Дарищев, О.В. Славкина, С.Я. Маланий [и др.] // Нефть.Газ.Новации. – 2022. – № 2. – C. 24–28.

8. Оценка влияния температуры на коэффициент вытеснения и проницаемость карбонатных коллекторов высоковязкой нефти по результатам лабораторных исследований / Н.В. Лесина, Н.С. Осадчая, Е.Ю. Попов, О.В. Славкина // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2022. – № 9 (369). – C. 69-75. - https://doi.org/10.33285/2413-5011-2022-9(369)-69-75

9. Определение причин снижения проницаемости карбонатных коллекторов высоковязкой нефти при увеличении температуры теплоносителя выше 100 °С на основе результатов лабораторных исследований / Н.В. Лесина, С.Н. Николаева, Т.И. Карамов [и др.] // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2023. – № 5 (377). – C. 55-61.



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.