В статье представлена методика оценки набухания глин с использованием метода центрифугирования. Рассмотрена проблема набухания глин при использовании жидкостей на основе пресной воды в процессе гидравлического разрыва пласта (ГРП), который в настоящее время является одним из самых распространенных способов интенсификации добычи пластовых флюидов. Отмечена необходимость решения этой проблемы путем добавления в состав жидкостей ГРП на водной основе специальных реагентов – стабилизаторов глин, предотвращающих набухание глинистых частиц. Правильный выбор метода оценки ингибирующей способности стабилизаторов глин позволяет минимизировать негативное влияние жидкостей, применяемых в процессе ГРП, на породу коллектора. Отсутствие единого стандарта тестирования ингибирующей способности стабилизаторов глин и наличие большого разнообразия методик исследования не дает возможности однозначно оценить степень влияния жидкости на набухание глин. Предложено применение центрифугирования для совершенствования методики оценки набухания глин по седиментационной стабильности суспензии. Оценка набухания глин посредством оптимизированного при помощи центрифугирования метода исследования позволит наиболее полно изучить влияние жидкостей ГРП на породу пласта для предотвращения неблагоприятных последствий в виде снижения проницаемости продуктивной зоны. Предложенный метод дает возможность сократить время проведения оценки стабилизирующего действия ингибиторов набухания и повысить точность результатов исследований за счет отделения свободной воды от набухшей глины. Применение этого метода также способствует сокращению времени эксперимента и повышению точности результатов путем разделения свободной воды и воды, удержанной глинистым минералом. Предлагаемая методика повышает точность и эффективность оценки стабилизирующей способности реагентов, используемых для предотвращения набухания глин, что позволяет оптимизировать рецептуры жидкости для процесса ГРП.
Список литературы
1. Abrams M.E., Grieser B., Benoit D. Everything You Wanted to Know About Clay Damage but Were Afraid To Ask // AADE-16-FTCE-35. – 2016. – https://www.aade.org/application/files/7815/7131/8490/AADE-16-FTCE-35_-_Abrams.pdf
2. Karazincir O., Williams W., Rijken P. Prediction of Fines Migration through Core Testing // SPE-187157-MS. – 2017. – https://doi.org/10.2118/187157-MS
3. Velde B., Barré P. Soils, Plants and Clay Minerals. – Springer, 2010. – 355 p. – https://doi.org/10.1007/978-3-642-03499-2
4. The influence of shale swelling on casing deformation during hydraulic fracturing / Ze Li, Hongtao Li, Gao Li [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2021. – V. 205. – Article No. 108844. – https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.108844
5. Meunier A. Clays. – Springer, 2005. – 477 p.
6. Бородин С.А. Разработка усовершенствованных методов исследования ингибирующей способности стабилизаторов набухания глин для жидкостей гидроразрыва пласта: дис. … канд. техн. наук. – М., 2022. – 157 с.
7. Калбаев А.М., Абдикамалова А.Б. Исследование глинистых минералов Бештюбенского месторождения // Проблемы современной науки и образования. – 2018. – № 8 (128). – С. 6-10.
8. Пат. 2553812 РФ, МПК С09К, 8/24 (2006.01). Ингибиторы набухания глин для буровой промышленности / Л. Мерли, Ф. Джани, П. Пировано, Дж. Флориди, Дж. Ли Басси; заявитель и патентообладатель Ламберти Спа. - № 2013121660/03; заявл. 06.05.2011: опубл. 20.06.2015.
9. Investigation of ammonium–lauric salt as shale swelling inhibitor and a mechanism study / Jie Zhang, Weimin Hu, Li Zhang // Adsorption Science & Technology. – 2019. – V. 37. – Issue 1-2. – P. 49-60. – https://doi.org/10.1177/0263617418809832
10. Jackson, M.L. Soil Chemical Analysis Advanced Course. - Madison, USA: Parallel Press, 1969. – 895 p.
11. Наумкина Н.И., Трофимова Ф.А., Власов В.В. Рентгенографический анализ изменения структурных параметров монтмориллонита при механоактивации / // Материалы I Российского рабочего совещания «Глины, глинистые минералы и слоистые материалы». 2-е издание. – М.: ИГЕМ РАН, 2011. – С. 40-41.
12. Preparation and application of melamine cross-linked poly ammonium as shale inhibitor / L. Zhang, T. Li, L. Huang [et al.] //Chemistry Central Journal. – 2018. – V. 12. – Article No. 0410. – https://doi.org/10.1186/s13065-018-0410-9
13. Pham H., Nguyen Q.P. Effect of silica nanoparticles on clay swelling and aqueous stability of nanoparticle dispersions //Journal of Nanoparticle Research. – 2014. – V. 16. – Article No. 2137. – https://doi.org/10.1007/s11051-013-2137-9
14. Xiang G., Lv L., Ge L. Simple method for evaluating swelling of GMZ01 Na-bentonite affected by temperature at osmotic swelling // Soils and Foundations. – 2020. – V. 60. – Issue 5. – P. 1312-1321. – https://doi.org/10.1016/j.sandf.2020.09.003
15. Wang X., Zhang C., Sun G. Investigation on Swelling Performance of Oil Sands and Its Impact on Oil Production during SAGD Processes //Energies. – 2022. – V. 15. (18). – Article No. 6744. – https://doi.org/10.3390/en15186744
