Способ обработки призабойной зоны продуктивного карбонатно- терригенного пласта

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам кислотной обработки скважин. Цель - повышение эффективности способа. Перед обработкой зоны скважины из кернов с разных глубин изготавливают прозрачные петрографические шлифы (ПШ) и обрабатывают их соляной или смесью соляной и плавиковой кислот в соотношении 1:1 при разных концентрациях и наблюдают за ходом реакции. В качестве оптимальной концентрации кислот выбирают ту минимальную концентрацию, при которой происходит максимальное разрушение цементирующей составляющей породы ПШ, но сохраняется ее скелет. При наличии новообразований фторида кальция используют соляную, а при их отсутствии - смесь соляной и плавиковой кислот. Способ позволяет максимально возможно увеличить проницаемость призабойной зоны и снижает коррозию промыслового оборудования. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.. 2 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 8 43/27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4724384/03 (22) 31.07.89 (46) 07.10.91. Бюл. hh.37 (71) Уфимский нефтяной институт (72) M.À. Токарев, B.Б. Смирнов; П.Ф, Викторов и И.З. Денисламов (53) 622.245 (088.8) (56) Логинов Б.Г., Малышев А.Г., Гарифуллин

Ш.С. Руководство по кислотным обработкам скважин. М.: Недра, 1966, с. 9-10. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ

ЗОНЫ ПРОДУКТИВНОГО КАРБОНАТНОТЕРРИГЕННОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам кислотной обработки скважин. Цель — повышение эффективности способа. Перед обработкой зоны скважины из кернов с

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам кислотной обработки призабойной зоны пласта.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта эа счет предварительной оценки эффективной концентрации и композиции кислотных реагентов на прозрачных петрографических шлифах с учетом минералогических особенностей пород и охвата их химической реакцией.

На фиг.1 и 2 представлены шлифы, поясняющие способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Из образцов кернов с разных глубин изготавливают прозрачные петрографиче„„ Ц„„1682542 А1 разных глубин изготавливают прозрачные петрографические шлифы (ПШ) и обрабатывают их соляной или смесью соляной и плавиковой кислот в соотношении 1:1 при разных концентрациях и наблюдают за ходом реакции. В качестве оптимальной концентрации кислот выбирают ту минимальную концентрацию, при которой происходит максимальное разрушение цементирующей составляющей породы ПШ, но сохраняется ее скелет. При наличии новообразований фторида кальция используют соляную, а. при их отсутствии — смесь соляной и плавиковой кислот. Способ позволяет максимально возможно увеличить проницаемость призабойной зоны и снижает коррозию промыслового оборудования. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл..ские шлифы, на которых проводят капель- Ch ную реакцию с реагентами для обработки Q0 призабо .ной зоны. На прозрачный петрог-, Я . рафический шлиф наносят каплю реагента: Q) (кислоты или смеси кислот) минимальной ф концентрации, при которой наблюдаются слабые признаки реакции. Ход капельной реакции наблюдают на поляризационном микроскопе в скрещенных николях при пластовой температуре. Последовательны и подбором величины концентрации кислоты (смеси кислот) определяют ту ее минимальную величину, при которой происходит максимальное разрушение цементирующей составляющей породы, но обеспечивается сохранность ее скелета.

Обработкой прозрачного шлифа. смесью соляной и плавиковой кислот(1:1) 1682542

10

55 устанавливают наличие или отсутствие новообразований фторида кальция и при их наличии для обработки призабойной эоны выбирают соляную кислоту, при отсутствии — смесь соляной и плавиковой кислот при концентрациях, обесп вчивающих сохранность скелета породы при максимальном разрушении ее цементирующей составляющей.

Для установления соответствия структурных, гранулометрических и петрофизических характеристик кернов и прозрачных шлифоа сопоставляк>т результаты их экспериментальных исследований (табл.1), которые показывают адекватность их ceoAcra.

Проведение кислстных обработок ва терригенных коллекторах аналогичного типа по скважинам известным способом (табл.2) не достигает поставленной цели, При этом, среднесуточный дебит существенно падает, а обводненность увеличивается в отдельных случаях на несколько порядков.

Отрицательные результаты кислотных обработок по скважинам, приводимым в табл.2, обусловлены те,м, что эти обработки проведены без предварительных структурно-текстурных химико-петрографических исследований.

В предлагаемом способе путем предварительного воздействия выбранных реагентов и их композиций на образцы (шлифы)

ori редел я ют изменчивость структурно-текстурных характеристик обрабатываемого пласта. Исследование химической реакции под поляризационным микроскопом позволяет осуществлять непрерывные наблк1дения за минералогиче=кой составляющей пласта, вовлекаемой в химическую реакцию.

На фиг. 1а представлен шлиф до воздействия 3 g,-ным раствором соляной кислоты„ б — шлиф после воздействия Зф,-ным раствором соляной кислоты (увеличение 300); на фиг.2а — шлиф до воздействия раствором б соляной и плавиковой кислот (3%), б — после воздействия раствором соляной и плавикоаой кислот.

Пример. Перед обработкой призабойной зоны пласта качество реагентов предварительно оценивак)т на представительных непокрытых прозрачных петрографических шлифах, изготовленных из образцов керна приэабойной зоны пласта. На прозрачный петрографический шлиф наносят каплю исследуемого реагента минимальной концентрации, при которой наблюдаются слабые признаки реакции, например 0,05 . 1(апельную химическую,эеакцию наблюдают на поляризационном микроскопе в скрещенных николях при 250С(пластовая температура). Последовательным подбором величины концентрации кислоты или смеси кислот, при которой химическая реакция протекает с необходимой активностью, определяют ее оптимальную величину.

Наблюдениями 3а реакцией в прозрачном шлифе устанавливают с какой частью породы, а каких соотношениях с цементирующей массой породы и ее скелетом происходит реакция, какие минералогические изменения происходят при этом, как изменяется под действием реагента пористость и проницаемость пород. Кристаллооптические исследования, при этом, проао. ят по известной методике с исследоаани " не только процессов разрушения существующей минералогической массы коллектора, но и процессов минералогических новообразований.

В результате использования предлагаемого способа обработки призабойной зоны продуктивного карбонатно-терригенного пласта на скважинах нефтяного месторождения (опыты 10 — 12, табл.2) удельная продуктивность пластов увеличивается от 25 до

87ф.

В интервале 1258,2 — 1260,2 вскрыты нефтеносные кварцевые песчаники, из керна которых изготавливают прозрачные петрографические шлифы. При изучении шлифов на поляризационном микроскопе марки МПСУ-1 установлено наличие карбонатного цемента сгусткоаого типа в количестве до 15 -от общей массы породы (фиг.1).

Опробованием соляной кислотой различной концентрации установлена минимальная величина концентрации соляной кислоты (3 ), воздействие которой в течение 1 мин приводит к полному растворению карбонатного цемента (фиг.1), При этом, обломки карбонатных пород а и а не успевают раствориться, что сохраняет структуру коллектора и способствует увеличению его пористости.

Опробованием раствором соляной и плавиковой кислот в равных соотношениях установлена оптимальная величина концентрации, воздействие которой в течение 1 мин приводит к полному растворению карбонатного цемента. При этом образуется объемный слизистый осадок фтористого кальция, который забивает пористое пространство, что ухудшает коллекторские свойства (фиг.2).

Исследования коллекторов данного типа позволяют отдать предпочтение 0,3$ному раствору соляной кислоты.

Проведение кислотных обработок в терригенных коллекторах аналогичного типа по

1682542

Таблица 1

Компоненты

Размер частиц, мм

Количественное и процентное распределение преоблааю ей 40 ак ии по ез льтатам петрофизических исследо- петрофизических исследований ке на ваний шли ов

Число замере

Число замеов

Не встречен

93

Песок средний

Песок мелкий

Алеврит грубый

Алеврит тонкий

Общее количество замеров

Среднее отклонение

Среднее квадратическое отклонение

0,5-0,25

0,25-0,05

0,05 — 0,01

0,01-0,005

Не встречен

92

17

79

13

115

117

33

39 6

40,7 ряду скважин известным способом (табл.2) не достигает поставленной цели. Среднесуточный дебит существенно падает, а обводненность увеличивается в отдельных случаях на 1-2 порядка. 5

Падение среднесуточного дебита ïðîисходит из-за избыточного химического воздействия, приведшего к нарушению структурно-текстурных свойств коллектора и последующего его запесочивания (опыты 10

1-6) или выпадению объемного осадка фтористого кальция (опыты 7-8) и к кольматации коллектора. Возможно селективное воздействие кислоты на водоносную зону пласта. В результате более интенсивной ее 15 обработки, чем нефтяной зоны, происходит обводнение и существенное падение дебита нефти.

Таким образом, подбор оптимальной концентрации кислоты (смеси кислот) для 20 кислотной обработки призабойной зоны пласта путем предварительной оценки качества обработки на прозрачных шлифах позволяет увеличить проницаемость . приэабойной зоны за счет разрушения це- 25 ментирующей основы нефтенасыщенных пород при сохранении их скелета. Кроме того, применение минимальной концентрации кислоты (кислот) снижает опасность коррозии промыслового оборудования.

Формула изобретения

1. Способ обработки призабойной зоны продуктивного карбонатно-терригенного пласта, включающий закачку в пласт кислоты заданной концентрации, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, перед закачкой кислоты в пласт изготавливают прозрачные петрографические шлифы образцов кернов, отобранных с разных глубин продуктивного пласта, обрабатывают шлифы кислотой различной концентрации, выбирают минимальную концентрацию кислоты, разрушаюшую цементирующую составляющую породы при сохранении ее скелета, а в пласт закачивают кислоту минимальной концентрации.

2. Способ по п.1, от л и ч а ю шийся тем, что в пласт эакачивают соляную кислоту или смесь соляной и плавиковой кислот при их соотношении 1:1.

1682542 (I

Ь

)х м э ! ц (3 6> ! «

У. х У. слc in х оО

О - С ОГ О СЛ О МО О

Руц

СЧ! M она

О О О э

m

1 о

I

О

1 х х

v ф Я

1о! в о

gl k а о о

О

w ар а о о

О1 сО О1 : I м М I о х

lCI Ф 1

I

I

II)

1 о х и алл а л л

О1 Л ч л л л о ос

Р о v

E !

«

CJ ф л

° yf

E ф Я( а Ф о х!

ФВ

Ill

С6) о

Ф л и

ILn л а

-ос

IO

Е ) ОСЧ О в в A

О -О

1! Q мох

CII М Е ! !-о .«! СЧ

СЧ CV СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ хм л (о

Q о

М

C) о

О о и СО сп

С1 м с ъ с сп сг и аи л л

Ф ф

С« (ф !

Ф

Ф

Ц о, о о о

CV СЧ СЧ

ik о ххо

О ю ох с use х

С!

III ф

N LD С 1 х о !

ОО а л

in cv

Ф Ф

1 I

О СЧ в л

C«! Ch со л с 1 сп ФЧ1 л в л

СО О С)

«h M СЧ

1 1 1

co -: л л в л о ф г

СЧ СЧ С

С 3 в

С") О

° «»

Сл) СЧ в

CV CO сО «С«1 С ) С ) л

С 3

СЧ

СО 1

«л и C«I

«» C4

РЪ одев а л в

Л СЧ сО О С 1 ъо

I I 1 О W ОЭ в в в

СО СОin c4 Р

СЧ е3

1

О-сч

° в» в

О ОЙ! л !«Щ Д

CII l

С:! 1 а о е I а о

O E. щ 1Г\ М E«в Я

СЧ О О1 Я О х ю

1о

С« !

«И

Х

Ю

\ф о о

in ouch a

СЧ а а ° в

«З Л

C и о

М И

М IC! х ю 1о о о со

СС1 CV «CPI

0Э О О

«Р «» ч \Π— сч с 1 N in iо t

СР

О СЧ л «

Рй о

Ф.1О о в» в

e v

СЧ ««

1682542

Редактор Н. Гунько

Заказ 339О Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва„Ж-35, Раушская наб., 4/5

Составитель Ю. Журов

Техред M. Моргентал

Корректор М. Максимишинец ,Ф

Производствен о-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уя.Гагарина, 101