Выбор оптимального режима фильтрации кислотного состава для карбонатных коллекторов на основе результатов фильтрационных исследований

UDK: 622.276.63

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-10-49-53

Ключевые слова: фильтрационные исследования, кислотный состав (КС), оптимальный режим фильтрации, проницаемости, время прорыва, поровые объемы, червоточина

Авт.: А.Ю. Дмитриева, к.т.н. (ТатНИПИнефть); Д.И. Ганиев (Альметьевский гос. технологический университет «Высшая школа нефти»); А.В. Насыбуллин, д.т.н. (Альметьевский гос. технологический университет «Высшая школа нефти»); Э.М. Абусалимов (ПАО «Татнефть»); А.А. Лутфуллин, к.т.н. (ПАО «Татнефть»)

Актуальность исследований по выбору оптимальных режимов кислотной обработки связана с необходимостью повышения эффективности интенсификации добычи нефти и газа из карбонатных коллекторов. Минералогическая неоднородность карбонатов существенно влияет на механизм их растворения, формирование червоточин и конечное изменение фильтрационно-емкостных свойств пород, поэтому проведение лабораторных фильтрационных тестов на образцах керна позволяет выработать рекомендации для промысловых условий. В работе представлены результаты выполнения фильтрационных тестов с целью выбора оптимального режима фильтрации кислотного состава (КС) в нефтяных залежах, приуроченных к карбонатным коллекторам. В рамках фильтрационных исследований измерен перепад давления на торцах керна, рассчитана проницаемость до и после воздействия КС, определено время прорыва керна червоточиной. По каждому исследованному объекту получены четыре значения объема закачки до момента прорыва КС с образованием высокопроводящей червоточины, соответствующие различным заданным скоростям нагнетания КС в керн. Проинтерпретированы результаты фильтрационных исследований и рассчитаны модельные константы для КС по каждому объекту. Отмечено, что связь между минералогией карбонатных коллекторов и числом Дамкёлера Da проявляется не напрямую, а через влияние минералогического состава на кинетику реакции, что в свою очередь, определяет динамику формирования каналов (червоточин) при кислотной обработке. Установлена связь между Da и механизмами растворения, что позволит в перспективе дать практические рекомендации при проектировании технологии кислотной обработки в плане выбора состава и оптимальной скорости его закачки.

Список литературы

1. Хузин, Р.А., Хижняк Г.П. Лабораторные исследования влияния концентрации и скорости закачки кислоты на развитие червоточин при пластовых

условиях // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2019. –

Т. 19. – № 4. – С. 356–372. – https://doi.org/10.15593/2224-9923/2019.4.5. – EDN: EKRPCN

2. Mohammadi S. Mechanistic analysis of matrix-acid treatment of carbonate formations: An experimental core flooding study // Heliyon. – 2024. – V. 10. – № 3. – 17 p. –https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24936. – EDN: JEHSMB

3. Ибрагимов Н.Г., Мусабиров М.Х., Яртиев А.Ф. Опыт промышленной реализации импортозамещающих технологий стимуляции добычи нефти

в ОАО «Татнефть» // Нефтяное хозяйство. – 2015. – № 8. – С. 86–89. – EDN: UDYBMJ

4. Optimization of Surfactant-Based Fluids for Acid Diversion / H.A. Nasr-El-Din, A. Al-Nakhli, S. Al-Driweesh [et al.] // SPE. – 107687-MS. – 2007. – https://doi.org/10.2118/107687-MS

5. Gomari K.A.R., Karoussi O., Hamouda A.A. Mechanistic study of interaction between water and carbonate rocks for enhancing oil recovery // SPE- 99628-MS. – 2006. – https://doi.org/10.2118/99628-MS

6. Enhancement of horizontal well oil recovery by means of chemical stimulation / A.F. Yartiev, M.H. Musabirov, A.M. Tufetulov, L.L. Grigoryeva // Asian Social

Science. – 2015. – V. 11. – № 11. – P. 346–356. – https://doi.org/10.5539/ass.v11n11p346. – EDN: UFXEIT

7. Хисамов, Р.С., Мусабиров М.Х., Яртиев А.Ф. Увеличение продуктивности карбонатных коллекторов нефтяных месторождений. – Казань: Ихлас, 2015. –

191 с. – EDN: VWHZXV

8. Подходы к оценке эффективности химреагентов на керновом материале доманиковых отложений / И.С. Закиров, Е.Ф. Захарова, М.Х. Мусабиров, Д.И. Ганиев // Нефтяная провинция. – 2019. – № 3. – С. 141–155. – https://doi.org/10.25689/NP.2019.3.141-155. – EDN: LICZAU

9. Мусабиров М.Х., Дмитриева А.Ю. Подбор кислотных композиций для обработки призабойной зоны пластов месторождений НГДУ «Бавлынефть» //

Тр. ТатНИПИнефть / ПАО «Татнефть». – 2017. – Вып. 85. – С. 217–228. – EDN: XQLLZZ

10. Глущенко В.Н., Пташко О.А. Фильтрационные исследования новых кислотных составов для обработки карбонатных коллекторов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – № 11. – С. 46–56. – https://doi.org/10.15593/2224-9923/2014.11.5. – EDN: SGLZNL

11. Экспериментальное изучение скорости растворения карбонатных пород в кислотных жидкостях для гидроразрыва пласта / В.Г. Салимов, Р.Р. Ибатуллин, А.В. Насыбуллин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 1. – С. 68–71. – EDN: PYDKZR

12. Экспериментальное определение констант скорости реакции карбонатных пород с кислотными жидкостями для гидроразрыва пласта / Р.Р. Ибатуллин, В.Г. Салимов, А.В. Насыбуллин, О.В. Салимов // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 2. – С. 66–69. – EDN: OIUXKD

13. Оптимизация подходов к выбору кислотных составов и выбора режима закачки на основе фильтрационных экспериментов при моделировании кислотного воздействия на образцы керна / И.И. Маннанов, К.С. Таипов, А.Г. Гиля-Зетинов, Д.И. Ганиев // Нефтяная провинция. – 2022. – № 1. – С. 223–237. – https://doi.org/10.25689/NP.2022.1.223-237. – EDN: ANZLJP

14. Glasbergen G., Kalia N., Talbot M.S. The Optimum Injection Rate for Wormhole Propagation: Myth or Reality? // SPE-121464-MS. – 2009. – https://doi.org/10.2118/121464-MS