Как матричная кислотная обработка эффективно повышает продуктивность скважин

В сфере добычи нефти и газа максимизация добычи из месторождений остается постоянной задачей. Среди арсенала методов, применяемых для достижения этой цели, матричная кислотная обработка выделяется как высокоэффективный метод повышения продуктивности скважин. В этой статье рассматриваются принципы, процесс и преимущества матричной кислотной обработки, а также то, как технология моделирования в нефтегазовой промышленности  используется для оптимизации и усовершенствования процесса матричной кислотной обработки.

Кислотная обработка матрицы

Матричная кислотная обработка – это метод стимуляции скважин, который улучшает приток углеводородов из пород-коллекторов в ствол скважины. Это влечет за собой закачку кислоты в пласт для растворения минералов и других элементов, которые препятствуют движению флюида по матрице пласта. Кислота вступает в реакцию с породой, образуя каналы и трещины, которые повышают проницаемость и позволяют нефти и газу легче течь в ствол скважины.

Процесс кислотной обработки матрицы

1.  Оценка резервуара

Прежде чем начать матричную кислотную обработку, проводится тщательная оценка пласта. Сюда входит анализ образцов керна, каротажных диаграмм и других данных для понимания геологических характеристик пласта. Цель состоит в том, чтобы выявить зоны с низкой проницаемостью или повреждением пласта, для которых может быть полезна стимуляция.

2.  Выбор жидкости

Выбор кислоты является важным этапом кислотной обработки матрицы. Используемая кислота определяется составом породы-коллектора, температурой и необходимой скоростью реакции. Соляная кислота (HCl), органические кислоты, такие как уксусная кислота, и смеси кислот обычно используются в матрице.

3.  Подготовка

После определения подходящей смеси кислот кислота готова к инъекции. Чтобы улучшить производительность и защитить оборудование, разбавьте кислоту водой и добавьте ингибиторы коррозии или другие химические вещества.

4.  Инъекция

Приготовленную кислотную смесь закачивают в ствол скважины под высоким давлением с помощью специализированного насосного оборудования. Затем кислота подается в пласт через перфорационные отверстия в обсадной колонне, позволяя ей проникнуть глубоко в пласт.

5.  Реакция кислотно-горной породы

Когда кислота вступает в контакт с породой-коллектором, она инициирует химические реакции, которые растворяют минералы и другие материалы, блокирующие поровые пространства в матрице породы. К распространенным минералам, подлежащим растворению, относятся кальцит, доломит и частицы глины. Кислота создает каналы и трещины внутри пласта, увеличивая проницаемость и создавая пути для более свободного потока углеводородов в ствол скважины.

6.  Время контакта

 Кислоте дают возможность вступить в реакцию с породой-коллектором в течение заранее определенного периода времени, обычно от нескольких часов до нескольких дней. Продолжительность времени контакта зависит от таких факторов, как глубина резервуара, тип используемой кислоты и желаемая степень стимуляции.

7.  Промывка и очистка

После того, как кислота имела достаточное время контакта с пластом, скважину промывают чистой жидкостью для удаления остатков кислоты и растворенных материалов. Это помогает предотвратить коррозию и обеспечить целостность ствола скважины и производственного оборудования. Процесс очистки может включать закачку в скважину пресной воды или рассола для вытеснения отработанной кислоты и других жидкостей.

8.  Оценка и мониторинг

После кислотной обработки скважина контролируется для оценки ее реакции и эффективности стимуляции. Дебиты добычи, данные о давлении и другие параметры анализируются для определения влияния обработки на производительность скважины.

Следуя этим шагам, операторы могут эффективно проводить матричную кислотную обработку для повышения продуктивности пласта и оптимизации добычи нефти и газа из скважин.

Преимущества кислотной обработки матрицы

1.  Улучшенная проницаемость

Кислотная обработка матрицы увеличивает проницаемость пород-коллекторов за счет растворения минералов и других материалов, ограничивающих поток флюидов. Этот процесс создает каналы и трещины внутри пласта, позволяя нефти и газу более свободно течь к стволу скважины.

2.  Повышение производительности

Повышая проницаемость, матричная кислотная обработка может значительно повысить дебит нефтяных и газовых скважин. Улучшенный приток углеводородов позволяет операторам добывать больше ресурсов из месторождения, что приводит к более высокой добыче и повышению рентабельности.

3.  Экономическая эффективность

Матричная кислотная обработка часто оказывается более рентабельной, чем другие методы стимуляции скважин, такие как гидроразрыв пласта . Это требует меньше оборудования и ресурсов и может быть выполнено относительно быстро, что приводит к снижению эксплуатационных затрат и повышению экономической отдачи для операторов.

4.  Универсальность

Матричную кислотную обработку можно использовать на различных типах коллекторов и пластов, что делает ее универсальным и адаптируемым подходом для повышения продуктивности скважин. Его можно настроить в соответствии с пластовыми условиями и целями обработки, что позволяет операторам максимизировать производительность в различных геологических ситуациях.

5.  Экологические преимущества

По сравнению с гидроразрывом пласта, кислотная обработка матрицы обычно требует меньших объемов жидкости и приводит к меньшему количеству отходов. Это делает его более экологически безопасным вариантом стимуляции скважин с меньшим потреблением воды и минимальным нарушением поверхности.

6.  Увеличенный срок службы скважины

Матричная кислотная обработка может помочь омолодить старые или малоэффективные скважины, восстановив их продуктивность и продлив срок их эксплуатации. Улучшая сообщаемость пласта и пути потока, кислотные обработки могут оживить скважины, пережившие истощение или истощение.

7.  Локализованное лечение

Матричная кислотная обработка непосредственно воздействует на матрицу пласта, позволяя операторам обрабатывать определенные зоны или интервалы ствола скважины. Такая целенаправленная методика снижает опасность повреждения близлежащих образований, одновременно повышая эффективность лечения.

Технология моделирования, используемая при оптимизации и совершенствовании процесса кислотной обработки матрицы

1.  Моделирование резервуара

Инженеры могут использовать программное обеспечение для моделирования для создания подробных 3D-моделей резервуаров, которые включают геологические данные, каротажные диаграммы и другую соответствующую информацию. Эти модели помогают визуализировать структуру и характеристики пласта, такие как проницаемость, пористость и флюидонасыщенность, которые необходимы для планирования эффективных кислотных обработок.

2.  Моделирование взаимодействия флюид-порода

Инструменты моделирования позволяют инженерам моделировать химические реакции между кислотой и породой-коллектором на микроскопическом уровне. Моделируя взаимодействие флюид-порода, инженеры могут предсказать, как различные кислотные составы будут реагировать с конкретными минералами и материалами в пласте, помогая оптимизировать состав и концентрацию кислотной смеси.

3.  Моделирование потока

Программное обеспечение для моделирования может моделировать поток жидкости внутри пласта во время и после кислотных обработок. Это позволяет инженерам прогнозировать распределение кислоты внутри пласта, определять потенциальные пути потока и оценивать эффективность кислотных обработок в улучшении проницаемости и повышении нефтеотдачи углеводородов.

4.  Моделирование ствола скважины

Технология моделирования используется для моделирования геометрии ствола скважины, включая обсадную колонну, перфорацию и оборудование для заканчивания. Инженеры могут моделировать закачку кислоты в ствол скважины и отслеживать ее движение через перфорационные отверстия в пласт, обеспечивая точное размещение и охват кислотной обработкой.

5.  Планирование и оптимизация лечения

Инструменты моделирования облегчают разработку и оптимизацию кислотных обработок,  позволяя инженерам моделировать различные сценарии и оценивать их влияние на производительность скважин. Инженеры могут варьировать такие параметры, как концентрация кислоты, скорость закачки и объем обработки, чтобы оптимизировать схему обработки и максимизировать эффективность добычи.

6.  Анализ чувствительности

Программное обеспечение для моделирования позволяет инженерам проводить анализ чувствительности, чтобы оценить влияние различных факторов на эффективность кислотной обработки. Это включает в себя оценку влияния неоднородности коллектора, свойств жидкости и эксплуатационных параметров на эффективность обработки, помогая определить ключевые переменные, влияющие на успех обработки.

7.  Оценка рисков

Технология моделирования используется для оценки опасностей кислотных обработок, таких как повреждение пласта, прорыв жидкости и другие нежелательные эффекты. Инженеры могут использовать данные моделирования для создания методов смягчения последствий и снижения опасностей во время реализации очистки.

Заключение

Кислотная обработка матрицы имеет решающее значение для раскрытия всего потенциала нефтяных и газовых пластов за счет повышения проницаемости и производительности. В нефтегазовой отрасли технология моделирования имеет решающее значение для планирования, проектирования и проведения кислотных обработок матрицы. По мере развития технологий дальнейшие инновации в кислотных составах и методах применения обещают расширить границы стимуляции пластов, что приведет к повышению эффективности и устойчивости добычи нефти и газа .