В статье рассмотрены результаты исследований, направленных на определение оптимальных режимов фильтрации кислотных составов применительно к керновому материалу различных объектов разработки, а также выполнено сравнение адаптированных по экспериментальным данным математических моделей для применения в инженерном инструменте для проектирования соляно-кислотных обработкок (СКО). Проанализированы различные подходы к математическому описанию образования червоточин в керне. Для применения в комплексном инженерном инструменте проектирования СКО выбраны две полуэмпирические модели. Для адаптации моделей проведены фильтрационные исследования с тремя кислотными составами, которые различались исходной концентрацией соляной кислоты и составом добавок, регулирующих скорость реакции. Оценка точности прогноза построенных моделей показала их хорошее качество. Полуэмпирические модели интегрированы в универсальные модели. Разработаны две универсальные модели, основанные на различных подходах: псевдостационарная однофазная изотермическая модель и нестационарная многофазная неизотермическая профильная модель. Приведены результаты расчетов фактической СКО одной из скважин с целью демонстрации возможности моделей и исследования влияния различных параметров, таких как вертикальная неоднородность по проницаемости и частичное вскрытие карбонатного пласта, на эффективность кислотной стимуляции. Показано, что профильная модель предоставляет больше возможностей для прогнозирования эффективности кислотной обработки. Упрощенная псевдостационарная модель может использоваться в качестве прокси-модели, позволяющей производить быстрые расчеты за короткое время в условиях недостатка исходных данных. Сделаны выводы о применимости разработанных моделей для реализации в программном продукте по моделированию кислотного воздействия. Разработанный комплекс моделей послужил основой для создания программного обеспечения для моделирования и проектирования операций по СКО на месторождениях компании ПАО «Татнефть.
Список литературы
1. Williams B.B., Gidley J.L., Schechter R.S. Acidizing Fundamentals. – New York: SPE Monograph Series, 1979. – 124 р.
2. Kalfayan L.J., Martin A.N. The Art and Practice of Acid Placement and Diversion: History, Present State and Future // SPE-124141-MS. – 2009. – https://doi.org/10.2118/124141-MS
3. Hoefner M.L., Fogler H.S. Pore Evolution and Channel Formation During Flow and Reaction in Porous Media //AIChE Journal. – 1988. – V. 34. – No. l. – P. 45–54. – https://doi.org/10.1002/aic.690340107
4. Fredd С.N., Fogler H.S. Optimum Conditions for Wormhole Formation in Carbonate Porous Media: Influence of Transport and Reaction // SPE-56995-PA. – 1999. – https://doi.org/10.2118/56995-PA
5. Gong M., El-Rabaa A.M. Quantitative Model of Wormholing Process in Carbonate Acidizing // SPE-52165-MS. – 1999. – https://doi.org/10.2118/52165-MS
6. Schwalbert M.P., Ding Zhu, Hill A.D. Anisotropic-Wormhole-Network Generation in Carbonate Acidizing and Wormhole-Model Analysis Through Averaged-Continuum Simulations // SPE-185788-PA. – 2018. – https://doi.org/10.2118/185788-PA
7. Buijse M., Glasbergen G.A. Semiempirical Model to Calculate Wormhole Growth in Carbonate Acidizing // SPE-96892-MS. – 2005. – https://doi.org/10.2118/96892-MS
8. A Comprehensive Model of High-Rate Matrix Acid Stimulation for Long Horizontal Wells / K. Furui, R.C. Burton, D.W. Burkhead [et al.] // SPE-134265-MS. – 2010. – https://doi.org/10.2118/134265-MS
9. Жучков С.Ю. Обзор методов моделирования кислотных обработок карбонатного пласта // Нефтепромысловое дело. – 2013. – № 2. – С. 29–33.
10. Лабораторные и теоретические исследования матричной кислотной обработки карбонатов / Г.Т. Булгакова, А.Р. Шарифуллин, Р.Я. Харисов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 5. – С. 75–79.
11. Optimizing the design of matrix treatments / G.T. Bulgakova, R.Ya. Kharisov, A.R. Sharifullin, A.V. Pestrikov // SPE-143959-MS. – 2011. – https://doi.org/10.2118/143959-MS
12. Каневская Р.Д., Вольнов И.А. Моделирование солянокислотного воздействия на карбонатные пласты // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 7. – С. 97–99.
13. A Fundamental Model for Wormhole Formation Including Multiphase Flow / H. Cheng, M.P. Schwalbert, A.D. Hill, D. Zhu // I IPTC-19121-MS. – 2019. – https://doi.org/10.2523/IPTC-19121-MS
14. Комплексный подход к выбору оптимального кислотного состава для стимуляции скважин в карбонатных коллекторах / Р.Я. Харисов, А.Е. Фоломеев, Г.Т. Булгакова, А.Г. Телин // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 2. – С. 78–82.
