Ученые ПНИПУ разработали способ снижения разрушений нефтескважин в процессе ремонта
Как сообщает пресс-служба Пермского национального исследовательского политехнического университета, открытие местных ученых поможет предотвратить негативные последствия ремонта скважин в нефтедобывающей промышленности.
Согласно информации, обычно перед ремонтом скважины специалисты осуществляют ее глушение. Данный процесс предполагает создание противодавления и перекрытия выхода нефти с помощью специальных жидкостей.
Отмечается, что используемые реагенты способны повредить пласт скважины и ухудшить его характеристики.
В связи с этим, ученые ПНИПУ провели серию экспериментов и изучили процессы взаимодействия водной основы с карбонатными горными породами при глушении нефтяных скважин.
Так, терригенные коллекторы состоят из обломков горных пород, минералов силикатного состава (пески, алевриты, песчаники). Степень их трещиноватости невысокая. Карбонатные же коллекторы обычно содержат в составе только два основных породообразующих минерала — кальцит и доломит. Поэтому фильтрация нефти и газа в них происходит за счет трещин и каверн.
В частности, в качестве жидкости для глушения чаще всего выбирают водные растворы с добавками минеральных соединений.
Зачастую, попадая в призабойную зону пласта, такой раствор способен негативно влиять на его пористость и проницаемость. Это осложняет ввод скважины в эксплуатацию и снижает ее производительность.
Карбонатные горные породы в этом плане практически не исследовались ранее. Считается, что в них отсутствуют глинистые минералы. Однако растворение карбонатов является одним из основных минеральных реакций, которые могут вызвать отрыв мелких частиц.
Это и доказали ученые Пермского Политеха. Они изучили влияние фильтрата жидкости глушения на свойства карбонатных коллекторов.
Так, политехники подготовили по 10 образцов из двух месторождений. Все они отличались строением пустотного пространства и минеральным составом.
Научные сотрудники рассмотрели химический состав фильтрата жидкостей, минералогический состав карбоната, пластовые давление и его температуру.
В частности, с образцами керна ученые также провели испытания. Во время исследования специалисты имитировали поступление нефти из пласта в скважину (фильтрация), а затем глушили эту скважину так, что техническая вода проникала в пласт. Образцы выдерживалась при заданных условиях в течение семи суток (средняя продолжительность ремонта).
Профессор кафедры “Нефтегазовые технологии” ПНИПУ Дмитрий Мартюшев рассказал, что эксперименты позволили определить пористость и проницаемость образцов керна до и после глушения.
“Мы установили, что в результате воздействия технической воды на горную породу произошло снижение общего числа пустот на 32,4%. Это происходит из-за того, что минеральные соединения растворяют поверхность, высвобождая зерна породы. Мелкие частицы заполняют собой пустотное пространство, что приводит к снижению проницаемости пласта”, – пояснил Дмитрий Мартюшев.
Таким образом доказано, что проникновение фильтрата в горную породу нарушает геохимическое равновесие между пластовыми флюидами и минералами породы. Также фильтрат вызывает растворение карбонатных минералов, набухание и миграцию глинистых компонентов.
По словам профессора кафедры “Нефтегазовые технологии” ПНИПУ Инны Пономаревой, исследование представляет новый взгляд на процессы взаимодействия жидкостей глушения (на водной основе) с карбонатными коллекторами.
“В существующих работах говорится, что только в песчаных горных породах возможна миграция мелких частиц. Мы же доказали, что этот эффект проявляется и в карбонатах, что приводит к существенному снижению их фильтрационно-емкостных свойств. Поэтому этот фактор необходимо учитывать при использовании водной фазы в качестве различного рода технологических жидкостей”, – рассказала она.
Так, главным результатом исследования стал вывод о перспективности изменения минерализации воды или использования наночастиц для сохранения геохимического равновесия и снижения минерального растворения горных пород при глушении скважин.
Напомним, что пермские ученые разработали умный ИИ-комплекс выращивания растений.
Система с постоянным наблюдением и автоматическим питанием растений позволит уменьшить количество вредных стоков и сэкономить удобрения, обеспечивая замкнутый цикл выращивания.
Напомним также, что ученые пермского Политеха разработали ПО для ускорения строительства нефтескважин.
Разработанное ПО поможет нефтесервисным компаниям значительно снизить временные и финансовые затраты на этом этапе.
Фото: пресс-служба ПНИПУ.