ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ ОБРАЗЦОВ КИСЛОТНЫМИ РАСТВОРАМИ
Ключевые слова:
растворение породы, расход кислотного раствора, минеральный состав, прирост проницаемости, кальцит, соляная кислота, закон ДарсиАннотация
В данной работе изучается взаимодействие 8 образцов карбонатного керна (одинакового размера, почти полностью состоящих из кальцита) с растворами, содержащие соляной кислоты с объемными концентрациями 12% и 18% при расходах раствора 1, 2, 4 и 8 мл/мин, соответственно. Во время фильтрационных исследований расход кислотных растворов неравномерно влиял на конечную проницаемость и поровый объем кислотных растворов, требуемых для их прорыва. В случае закачки раствора с концентрацией 12% для прорыва понадобилось в среднем почти на 20% больше кислотного раствора, чем в случае закачки раствора с концентрацией 18%, хотя в обоих случаях закачка осуществлялась при одинаковых расходах. Было установлено, что наибольшие приросты по проницаемости достигаются в основном при высоких расходах раствора. В случае закачки раствора с концентрацией 18% во время фильтрационных исследований для прорыва потребовались практически одинаковые поровые объемы раствора при всех расходах; также при увеличении расхода закачки наблюдался нарастающий прирост проницаемости.
Результаты лабораторных исследований могут быть полезны при проведении обработки призабойных зон скважин и закачке углекислого газа в больших масштабах для приблизительной оценки конечной проницаемости обрабатываемой зоны и необходимых объемов кислотных растворов.
Библиографические ссылки
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Christopher N. Fredd and H. Scott Fogler. Influence of Transport and Reaction on Wormhole Formation in Porous Media. AIChE Journal. Vol. 44, No. 9. 1998.
Turegeldieva K.A., Zhapbasbayev U.K., Assilbekov B.K., Zolotukhin A.B. (2016) Matrix acidizing modeling of near-wellbore with reduced reservoir properties (part 2), Neftyanoe Khozyaystvo - Oil Industry, 4: 108-110.
Colón C.F.J., Oelkers E.H., Schott J. (2004) Experimental investigation of the effect of dissolution on sandstone permeability, porosity, and reactive surface area, Geochimica et Cosmochimica Acta, 68 (4):805-817. DOI: 10.1016/j.gca.2003.06.002.
Li, W., Einstein,H. H., & Germaine, J. T. (2019). An Experimental Study of Matrix Dissolution and Wormhole Formation Using Gypsum Core Flood Tests: 1. Permeability Evolution and Wormhole Geometry Analysis. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124. https://doi.org/10.1029/2018JB017238.
Piyang Liu, Xiaoxia Ren, Liang Kong, Jun Yao. Three-dimensional simulation of acidizing process in carbonate rocks using the Darcy–Forchheimer framework. Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies nouvelles, Institut Français du Pétrole, 2020, 75, pp.48. 10.2516/ogst/2020035. hal-02899135.
Luhmann, Andrew J., Kong, Xiang-Zhao, Tutolo, Benjamin M., Garapati, Nagasree, Bagley, Brian C., Saar, Martin O., Seyfried Jr., William E., Experimental dissolution of dolomite by CO2-charged brine at 100℃ and 150 bar: Evolution of porosity, permeability, and reactive surface area, Chemical Geology (2014), doi: 10.1016/j.chemgeo.2014.05.001.
Molins, S., D. Trebotich, G. H. Miller, and C. I. Steefel (2017), Mineralogical and transport controls on the evolution of porous media texture using direct numerical simulation, Water Resour. Res., 53, 3645–3661, doi:10.1002/2016WR020323.
Иванов М. К. [и др.]. Петрофизические методы исследования кернового материала / М. К. Иванов, Ю. К. Бурлин, Г. А. Калмыков, Е. Е. Карнюшина, Н. И. Коробова, Издательство Московского университета, 2008.
Петерсилье В. И., Проскурина В. И., Яценко Г. Г. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом / В. И. Петерсилье, В. И. Проскурина, Г. Г. Яценко, Москва-Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2003.
Glasbergen G., Kalia N., Talbot M. The optimum injection rate for wormhole propagation: Myth or reality? 2009.
Антонов С. М. Взаимодействие вязких растворов HCl в карбонатных породах и их фильтрация в модели пласта / С. М. Антонов, Екатеринбург: : дис. … канд. хим. наук: 02.00.04 / Тюменский государственный университет, 2017. 148 c.
REFERENCES
Christopher N. Fredd and H. Scott Fogler. Influence of Transport and Reaction on Wormhole Formation in Porous Media. AIChE Journal. Vol. 44, No. 9. 1998.
Turegeldieva K.A., Zhapbasbayev U.K., Assilbekov B.K., Zolotukhin A.B. (2016) Matrix acidizing modeling of near-wellbore with reduced reservoir properties (part 2), Neftyanoe Khozyaystvo - Oil Industry, 4: 108-110.
Colón C.F.J., Oelkers E.H., Schott J. (2004) Experimental investigation of the effect of dissolution on sandstone permeability, porosity, and reactive surface area, Geochimica et Cosmochimica Acta, 68 (4):805-817. DOI: 10.1016/j.gca.2003.06.002.
Li, W., Einstein,H. H., & Germaine, J. T. (2019). An Experimental Study of Matrix Dissolution and Wormhole Formation Using Gypsum Core Flood Tests: 1. Permeability Evolution
and Wormhole Geometry Analysis. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124. https://doi.org/10.1029/2018JB017238.
Piyang Liu, Xiaoxia Ren, Liang Kong, Jun Yao. Three-dimensional simulation of acidizing process in carbonate rocks using the Darcy–Forchheimer framework. Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies nouvelles, Institut Français du Pétrole, 2020, 75, pp.48. 10.2516/ogst/2020035. hal-02899135.
Luhmann, Andrew J., Kong, Xiang-Zhao, Tutolo, Benjamin M., Garapati, Nagasree, Bagley, Brian C., Saar, Martin O., Seyfried Jr., William E., Experimental dissolution of dolomite by CO2-charged brine at 100℃ and 150 bar: Evolution of porosity, permeability, and reactive surface area, Chemical Geology (2014), doi: 10.1016/j.chemgeo.2014.05.001.
Molins, S., D. Trebotich, G. H. Miller, and C. I. Steefel (2017), Mineralogical and transport controls on the evolution of porous media texture using direct numerical simulation, Water Resour. Res., 53, 3645–3661, doi:10.1002/2016WR020323.
Ivanov M. K [i dr.]. Petrofizicheskie metody issledovaniya kernovogo materiala. [Petrophysical methods of core material research] / М. К. Ivanov, Ю. К. Burlin, G. A. Kalmykov, Е. Е. Korniushina, N. I. Korobova, Izdatel’stvo Moskovskogo universiteta, 2008.
Petersilie V. I., Proskutina V. I., Yatsenko G. G. Metodicheskie rekomendatcii po podschetu geologicheskih zapasov nefti I gaza obiemnym metododm [Methodological recommendations for calculating geological reserves of oil and gas by the volumetric method] / V. I. Petersilie, V. I. Proskurina, G. G. Yatsenko, Moskva-Tver’: VNIGNI, NPTC «Tver’geofizika», 2003.
Glasbergen G., Kalia N., Talbot M. The optimum injection rate for wormhole propagation: Myth or reality? 2009.
Antonov S. M. Vzaimodeistvie viazkih rastvorov HCI v korbanatnyh porodah I ih fil’traciya v modeli plasta [Interaction of viscous HCl solutions in carbonate rocks and their filtration in the reservoir model] / S. M. Antonov, Ekaterinburg: dis. … kand. him. nauk: 02.00.04 / Tiumenskii gosudarstvennyi universitet, 2017. 148 p.
