Қышқылдық сыну сұйықтығының тұтқырлығы сынықтың басталуы үшін қажетті гидравликалық сыну қысымын анықтайды және тау жыныстарындағы сынықтың таралуын басқарады. Сұйықтық тұтқырлығын дәл өлшеу және бақылау сынық геометриясын оңтайландыру, қисық сынықтың дамуын қолдау және сынық беттері бойымен қышқылдың біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Тиісті тұтқырлықты таңдау сұйықтықтың қабатқа шамадан тыс ағып кетуіне жол бермейді және сынықтарды күшейту үшін қышқылмен өңдеуді күшейтеді, сайып келгенде, қышқылдың әсерінен сынықтардың ұлғаю дәрежесіне әсер етеді және мұнай қоймасының дренаждық аймағын тиімдірек оңтайландыруға мүмкіндік береді.
Қышқылдық сыну сұйықтығының негізгі мақсаты
Қышқылдық сыну сұйықтығымен емдеу әдістеріэссентial inрезервуарларды ынталандыруofтөмен кеуектілігі және төмен өткізгіштігімен ерекшеленетін тақтатас түзілімдері. Негізгі мақсат - табиғи сүзілу кедергілерін жеңу және тығыз тау жыныстары матрицаларында өткізгіш жолдарды жасау арқылы көмірсутектердің қалпына келуін жақсарту. Қышқылдық сыну бұған қос механизм арқылы қол жеткізеді: қысыммен қышқылды енгізу арқылы жарықшақтарды қалыптастыру және кейіннен бақыланатын қышқылдық-тау жыныстары реакциялары арқылы бұл жарықшақтарды үлкейту және ою. Бұл мұнай коллекторының дренаждық аймағын кеңейтеді және бұрын түзілімнің зақымдалуымен немесе жеткіліксіз өткізгіштігімен кедергі болған аймақтардың өнімділігін жақсартады.
Тағы бір қиындық - мақсатты коллектордың литологиясы мен механикасына сәйкес келетін қышқылдық жару сұйықтығының құрамын бейімдеу. Қышқылдық-тау жыныстарының реакция механизмі және қышқылдық-тау жыныстарының реакция жылдамдығы минералогияға, қысымға, температураға және гидравликалық жару сұйықтығының қоспаларын қолдануға байланысты айтарлықтай өзгереді. Бұл тек өңдеу жылдамдығы мен стиліне ғана емес, сонымен қатар түзілудің бітелу, саздың ісінуі немесе жағымсыз геохимиялық өзара әрекеттесу қаупіне де әсер етеді, мұның бәрі жару өткізгіштігін бұзып, ұзақ мерзімді өндірістік пайданы шектеуі мүмкін.
Тақтатас мұнай кен орны
*
Тақтатас мұнай кен орындарындағы қышқылдық жарудың негіздері
Сынықтардың пайда болу механизмдері
Тығыз тақтатас мұнай кен орындарында жарықшақтардың пайда болуы гидравликалық немесе қышқылдық жарықшақ арқылы жоғары жергілікті кернеулер мен тау жыныстарының беріктігін жеңуге негізделген. Өткізгіштігі төмен орталарда мұнай ағынының кең ауқымды жолдары сирек кездеседі. Принцип гидравликалық жарықшақтардың бұзылу қысымынан - тау жыныстары матрицасындағы жарықшақтарды бастау үшін қажетті минимумнан асатындай жеткілікті қысыммен қышқылдық жарықшақ сұйықтығын енгізуді қамтиды. Бұл процесс тікелей тау жыныстарының негізгі механикасына негізделген: қолданылатын қысым бұзылу шегінен асып кеткеннен кейін, көбінесе төсек жазықтықтарымен, табиғи жарықшақтардан және тау жыныстарындағы механикалық анизотропиямен анықталатын ең төменгі кедергі жолдарымен жүретін жаңа жарықшақтар пайда болады.
Тастың бұзылуы қысымы тау жыныстарының түріне және сыну сұйықтығына байланысты өзгереді. Зерттеулер CO₂ сияқты сұйықтықтардың H₂O немесе N₂-мен салыстырғанда жоғары сыну қысымын және күрделі сыну желілерін жасайтынын көрсетеді. Механика сонымен қатар формацияның созылу беріктігіне, серпімділік модуліне және әлсіз жазықтықтардың болуына байланысты. Зертханалық және далалық сынақтармен негізделген сыну басталу қысымын жарықшақ ұшындағы кернеу қарқындылығының функциясы ретінде модельдейді, тұрақсыз сыну кеңеюінің қай жерде және қашан пайда болатынын болжайды.
Құрылған жарықшақ желісіндегі күрделілік түзу жазықтықтар емес, қисық сызықтар бойымен жарықшақтардың өсуін нысанаға алу арқылы одан әрі қол жеткізіледі. Бұл тәсіл ынталандырылған коллектор көлемін арттырады. Циклдік қысыммен соққымен жарықшақтану сияқты әдістер қысым импульстарын тудырады, бұл тармақталатын және қисық болатын жарықшақтардың қайталанатын басталуын және бірігуін тудырады, литологиялық кедергілер мен ламинацияның гетерогенділігін тиімді түрде жояды. Осылайша пайда болған күрделі, көп тармақталған жарықшақтар дренаж аймағын барынша арттырады және бұрын оқшауланған көмірсутектерге қол жеткізуді жақсартады.
Сынықтардың пайда болуы геологиялық жағдайлар мен пайдалану бақылауларын біріктіруге де байланысты. Стресс режимі, стратификация, минералогия және әлсіз қабаттардың болуы сияқты геологиялық факторлар сынықтардың жүру жолдарын анықтайды. Қышқылдық сыну сұйықтығының формуласын және динамикалық қысымды басқаруды қоса алғанда, инженерлік түзетулер коллектордың табиғи қасиеттеріне ең жақсы сәйкес келетін желілерді жобалауға мүмкіндік береді.
Қышқылдық сынуға әсер ететін коллекторлық сипаттамалар
Төмен өткізгіштік және төмен кеуектілік тақтатас мұнай кен орындарының негізгі белгілері болып табылады. Екі қасиет те табиғи сұйықтық ағынын шектейді, бұл тиімді сынықтардың таралуын өндіріс үшін маңызды етеді. Өте тығыз матрицалық жүйелерде индукцияланған сынықтар бар кеуекті желілермен немесе микросынықтармен байланысу үшін жеткілікті кең болуы керек. Дегенмен, тау жыныстарының құрамының, минералогиясының және құрылымының гетерогенділігіне байланысты қышқылдың әсерінен сынықтардың ұлғаюы көбінесе біркелкі емес.
Кеуектілік пен өткізгіштік сұйықтықтың ағып кетуін және қышқылдың тасымалдануын бақылайды. Кеуекті құрылымы нашар немесе өзара байланысты микрожарықтары шектеулі тау жыныстарында қышқылдың ағып кетуі шектеледі, бұл гидравликалық жару кезінде қышқылдың өңделуін тиімді етпейді. Табиғи ағып кету арналары болмаған немесе өте бұрмаланған жерлерде арналардың байланысын жақсарту әдістері маңызды болып табылады. Табиғи ағып кету арналарының нашар шешімдеріне қайталанатын ағып кету циклдары, бұрғыштарды пайдалану немесе гибридті өңдеу тізбектері кіруі мүмкін.
Тау жыныстарының гетерогенділігі — әртүрлі қабаттар, сынық тығыздығы және минералдардың таралуы — сынықтардың таралуы мен ағып кетуі үшін қолайлы жолдар жасайды. Қышқыл-тау жыныстарының реакция механизмі және қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығы коллектор бойынша, әсіресе қарама-қарсы тау жыныстары түрлерінің шекараларына жақын жерде әртүрлі болады. Қышқыл карбонатқа бай жолақтармен кездескенде, жылдам реакция біркелкі емес сынық ендерін және тармақталған сынық үлгілерін тудыруы мүмкін. Бұл кеңістіктік гетерогенділікке байланысты байланысты күшейтуі немесе кедергі келтіруі мүмкін.
Гетерогенді жарылған тақтатастарда сұйықтықтың ағып кетуі тағы бір қиындық болып табылады. Кеуектілігі жоғары немесе ашық жарықтар аймақтарындағы жоғары ағып кету негізгі индукцияланған жарықтардың тиімді кеңеюін шектеуі мүмкін. Керісінше, төмен ағып кету аймақтары қышқылдың енуіне және кейіннен жарықтар желісінің кеңеюіне кедергі келтіруі мүмкін. Қышқылдық жырту сұйықтықтарының құрамы, соның ішінде гель тәрізді немесе көлденең байланысқан қышқылдарды және тау жыныстарының түріне бейімделген сұйықтық қоспаларын пайдалану, бұл нәтижелерге тікелей әсер етеді, бұл операторларға төмен кеуекті тау жыныстарының өткізгіштігін арттыруға және мұнай коллекторының дренаж аймағын оңтайландыруға мүмкіндік береді.
Бұл күрделі ортада тиімді ынталандыру екі жақты назар аударуды қажет етеді: жарылу механикасын дәл бақылау және гидравликалық жарылу сұйықтығын қалыптастыру және пайдалану арқылы тау жыныстарының тасымалдау қасиеттерін мақсатты түрде жақсарту. Жарылуды күшейту үшін қышқылмен өңдеу, басқарылатын ағып кету және қисық траекториялар бойымен жарылу тақтатас мұнай кен орындарындағы төмен өткізгіштік пен нашар табиғи байланыс тудыратын туа біткен кедергілерді жеңу үшін маңызды.
Қышқылдық сыну сұйықтығы: құрамы, тұтқырлығы және өнімділігі
Қышқылдық сыну сұйықтықтарының компоненттері және формуласы
Қышқылдық сыну сұйықтығының формуласы сыну өткізгіштігін және мұнайды қалпына келтіруді барынша арттыру үшін химиялық жүйелерді реттеуге бағытталған. Ең көп қолданылатын қышқылдық жүйе - тұз қышқылы (HCl), әдетте 5%-дан 28%-ға дейінгі концентрацияда, резервуар литологиясы мен өңдеу мақсаттарына негізделген таңдалады. Басқа қышқылдарға жұмсақ немесе сірке суы немесе құмырсқа қышқылы сияқты органикалық қышқылдар кіреді.температураға сезімтал түзілімдерӨңдеу аралығында әртүрлі реактивтіліктерді пайдалану үшін қоспаларды немесе сатылы қышқыл жүйелерін қолдануға болады.
Қышқылмен бірге маңызды қоспалар қосылады. Коррозия ингибиторлары, күшейткіштер, темірді бақылау агенттері және эмульгатор еместер түтікшелерді қорғайды, тұнбаны азайтады және эмульсияның түзілуін басады. Синтетикалық полимерлер қышқылды жақсы орналастыру, проппант суспензиясы және ағып кетуді бақылау үшін тұтқырлықты арттыру үшін қоюландырғыштар - көбінесе ішінара гидролизденген полиакриламид (HPAM) немесе жаңа сополимерлер ретінде көбірек енгізілуде. Анионды (мысалы, натрий додецилсульфаты) және иондық емес (мысалы, этоксилденген спирттер) беттік белсенді заттар көбік жүйелерін тұрақтандыру, ылғалдану өзгерісін күшейту және тау-қышқыл байланысын тиімдірек ету үшін беттік керілуді төмендету үшін өте маңызды.
Ағып кетуді және қалдықтарды басқару өте маңызды. Крахмал негізіндегі немесе озық синтетикалық полимерлер сияқты сұйықтықты жоғалтатын қоспалар матрицаға енуді азайтады, қышқылды жарықтарда ұстайды. Тотықтырғыш (мысалы, персульфат) немесе ферменттік ажыратқыштар өңдеуден кейін қоюландырғыштарды ыдырату үшін қолданылады, бұл қалдықтың және кейінгі түзілу зақымдануының қаупін азайтады. Дегенмен, өндірілген сумен немесе төмен температурадағы ажыратқыштармен әрекеттесу барит сияқты қайталама минералды тұнбаны тудыруы мүмкін, бұл жүйенің үйлесімділігін мұқият тексеруді қажет етеді.
Прогрессивті формулалардың мысалдарына мыналар жатады:
- Баяу қышқыл жүйелері: тығыз карбонатты қабаттарға тереңірек ену үшін қышқыл-тау жыныстарының реакцияларын баяулату үшін беттік-белсенді зат-полимер гельдерін қолдану.
- Терең ұңғымаларда тұрақты тұтқырлық пен минималды қалдық үшін жоғары температураға төзімді, тұзға төзімді полимерлер (мысалы, P3A синтетикалық сополимерлері).
- L-аскорбин қышқылын қамтитын жасыл химия, қоршаған ортаға зиян келтірмейтін қосымша өнімдерсіз 300°F дейін тұтқырлықты сақтауға және антиоксиданттық қорғанысты қамтамасыз етеді.
Тұтқырлықты өлшеу және қышқылдық сынудағы маңызы
Қышқылдық сыну сұйықтығының тұтқырлығын дәл өлшеу қажетжоғары қысымды, жоғары температуралы (HPHT) вискозиметрлерұңғыма астындағы кернеу мен температура профильдерін модельдеуге қабілетті. Негізгі әдістерге мыналар жатады:
- Негізгі тұтқырлықты анықтауға арналған айналмалы вискозиметрлер.
- Циклдік термиялық немесе қысым жүктемелері кезінде тұтқыр серпімді мінез-құлықты бағалайтын озық хаттамаларға арналған HPHT вискозиметрлері.
Тұтқырлықтың маңыздылығы көп қырлы:
- Ою үлгілері және сынықтарды үлкейтуТұтқырлығы төмен қышқыл құрт тесіктерінің немесе шұңқырлардың пайда болуының басым болуына әкеледі; жоғары тұтқырлық каналдардың кеңірек, біркелкі дамуына ықпал етеді, бұл сыну өткізгіштігін және үлкейу әлеуетін тікелей басқарады. Мысалы, қоюландырғыш концентрациясының жоғарылауы кеңірек ою аймағына және күрделі сыну өсуіне әкеледі, бұл далалық және бояғышты бақылау зертханалық сынақтары растайды.
- Сынықтың қолжетімділігі және таралуыТұтқыр сұйықтықтар қышқылдың орналасуын жақсы басқарады, қышқылдың екінші реттік табиғи жарықтарға енуін ынталандырады және мұнай коллекторының дренаждық аймағын барынша арттырады. Өңдеуден кейінгі өткізгіштік өлшемдерін қолдана отырып сандық бағалау жоғары тұтқырлықты таралған және тұрақты өткізгіш жарықтар желілерімен байланыстырады, бұл өндірістің жоғары қарқынымен өзара байланысты.
Мысалы, карбонатқа бай Марселлус тақтатасында өздігінен пайда болатын немесе көлденең байланысқан қышқыл жүйелерін пайдалану - мұнда динамикалық тұтқырлық тіпті резервуар температурасында да сақталады - модификацияланбаған HCl-мен салыстырғанда кем дегенде 20-30%-ға жоғары сыну күрделілігі мен дренажды жабуға әкеледі.
Қышқылдық сыну кезіндегі қышқыл-тау жыныстарының реакциясы
*
Қышқыл-тау жыныстарының реакция кинетикасы және олардың тұтқырлықпен байланысы
Қышқыл-тау жыныстарының реакция механизміне сұйықтықтың тұтқырлығы қатты әсер етеді. Классикалық қышқыл жүйелері карбонатты минералдармен тез әрекеттеседі, ұңғыма діңінің маңында ерітуге бағытталады және ену тереңдігін шектейді. Тұтқыр серпімді беттік белсенді заттарды немесе полимер-қышқыл эмульсияларын қолданатын баяу қышқыл жүйелері сутегі иондарының диффузия жылдамдығын төмендетеді, қышқыл-тау жыныстарының жалпы реакция жылдамдығын баяулатады. Бұл қышқылдың жұмсалмас бұрын төмен өткізгіштігі немесе төмен кеуектілігі бар түзілімдерге тереңірек енуіне мүмкіндік береді, бұл кеңірек ою мен ұзын сынықтарға ықпал етеді.
Реакция жылдамдығын модуляциялау келесідей болуы мүмкін:
- Қышқыл диффузиясын дәл реттеу үшін беттік белсенді зат/полимер қатынастарын реттеу.
- Бірізді қышқылдандыру — кезектесіп баяу және тұрақты қышқыл инъекциялары — ұңғыма діңіне жақын және терең түзілу оюларының тепе-теңдігіне қол жеткізеді, бұл кезектесіп қышқыл жүйелері біртіндеп оюлауды және коллекторды ынталандыруды жақсартатын тізбекті инъекция тәжірибелерінде көрсетілген.
Синергетикалық әсерлер келесі комбинациялардан туындайды:
- Полимерлер иондық емес беттік белсенді заттармен біріктіріліп, берік қоюлануды тудырады және термиялық және тұзға төзімділікті арттырады, бұл модельденген резервуар жағдайында реологиялық және құм тасымалдаушы қасиеттерді бағалаумен расталған.
- Сілтілік-беттік-белсенді зат-полимер (ASP) қоспалары және нанокомпозиттік жүйелер (мысалы, графен оксиді-полимер) қышқылдың жылдамдығын басқаратын тұтқырлығы мен тұрақтылығын жақсартады, сонымен қатар профильді бақылауға және қалдық қышқылды кетіруге көмектеседі - бұл гетерогенді табиғи сілкініс арналарындағы қышқылдың сынуын оңтайландыру және төмен өткізгіштігі бар немесе төмен кеуекті түзілімдерден қалпына келтіруді жақсарту үшін маңызды.
Шыны микромодельі және өзек суы сынақтары бұл арнайы формулалардың қышқылмен байланысу уақытын арттыратынын, минералдармен реакцияны баяулататынын, ойылған аумақты жақсартатынын және сайып келгенде мұнай коллекторының дренажын кеңейтетінін растайды, бұл қышқылдық жару сұйықтығының құрамы, тұтқырлық, қышқыл-тау жыныстарының реакция кинетикасы және коллектордың жалпы ынталандыру тиімділігі арасындағы практикалық байланысты көрсетеді.
Сынық геометриясының қышқылдың енуіне және тиімділігіне әсері
Сынық геометриясы, атап айтқанда ұзындығы, ені (диафрагмасы) және кеңістіктік таралуы, қышқылдың енуін және осылайша қышқылдың сынуының тиімділігін маңызды түрде анықтайды. Ұзын, кең сынықтар қышқылдың кең таралуына ықпал етеді, бірақ тиімділік қышқылдың «серпілуіне» байланысты төмендеуі мүмкін, мұнда пайдаланылмаған қышқыл жол бойымен толық әрекеттеспей, сынық ұшына тез жетеді. Диафрагманың өзгергіштігі, әсіресе біркелкі емес ою арқылы пайда болған каналды немесе кедір-бұдырлы сынықтар, артықшылықты жолдарды қамтамасыз ету және қышқылдың мерзімінен бұрын жоғалуын азайту арқылы енуді арттырады.
- Диафрагманың өзгергіштігі:Қышқылмен өңдеу арқылы жасалған каналды беттер кернеу кезінде өткізгіштікті сақтайды және қышқыл тасымалдаудың қолайлы жолдарын қамтамасыз етеді.
- Кеңістіктік орналастыру:Ұңғыма оқпанына жақын жарықтар қышқылдың біркелкі таралуын қамтамасыз етеді, ал алыс немесе тармақталған жарықтар кезең-кезеңмен қышқылды енгізуден немесе қышқыл/бейтарап сұйықтық шламдарының кезектесіп орналасуынан пайда көреді.
- Көп сатылы инъекция:Қышқыл және аралық сұйықтықтардың ауысуы созылған сынық беттері бойындағы оюды қалпына келтіре алады, бұл табиғи және индукцияланған сынықтардың тереңірек енуіне және тиімдірек үлкейуіне әкеледі.
Микро-КТ сканерлеу және сандық модельдеуді қолдана отырып жүргізілген далалық және зертханалық зерттеулер геометриялық күрделілік пен кедір-бұдырлық қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығын да, өткізгіштіктің жоғарылауының соңғы дәрежесін де басқаратынын көрсетеді. Осылайша, қышқылдық сынудың дұрыс дизайны қышқыл жүйесінің қасиеттері мен айдау схемаларын коллекторға тән сыну геометрияларына оңтайлы түрде сәйкестендіреді, бұл максималды, берік сыну өткізгіштігін және мұнайды жоғарылатуды қамтамасыз етеді.
Тиімді қышқылдық сынуды оңтайландыру стратегиялары
Қышқыл жүйелері мен қоспаларды таңдау
Қышқылдық сынуды оңтайландыру дұрыс қышқылдық жүйелерді таңдауға байланысты. Гель тәрізді немесе эмульсияланған қышқылдар сияқты баяу қышқылдық жүйелер қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығын баяулату үшін жасалған. Бұл сынық бойымен тереңірек енуді және біркелкі қышқылдық өңдеуді қамтамасыз етеді. Керісінше, дәстүрлі қышқылдық жүйелер - әдетте модификацияланбаған тұз қышқылы - тез әрекеттеседі, көбінесе қышқылдың ену тереңдігін шектейді және сынықтың кеңеюін шектейді, әсіресе карбонатты және жоғары температуралы тақтатас коллекторларында. Соңғы әзірлемелерге аса жоғары температуралы коллекторларға арналған қатты қышқылдық жүйелер кіреді, олар реакция жылдамдығын одан әрі баяулатады, коррозияны азайтады және қышқылдың ұзақ әсер етуі және тау жыныстарының еруін жақсарту арқылы тиімділікті арттырады.
Кәдімгі және баяу жүйелерді салыстырған кезде:
- Баяу қышқылдарұңғыма діңіне жақын жерде қышқылдың тез жұмсалуы өңдеудің қол жетімділігі мен біркелкілігін төмендететін қабаттарда артықшылыққа ие. Бұл қышқылдардың қышқылмен жарықшақтардың жақсырақ кеңеюіне ықпал ететіні және сынықтан кейінгі өткізгіштік пен мұнай дренаж аймағын жақсартатыны көрсетілген.
- Кәдімгі қышқылдартаяз өңдеулер немесе жылдам реакция және минималды ену қолайлы болатын жоғары өткізгіштік аймақтар үшін жеткілікті болуы мүмкін.
Тұтқырлықты модификаторларды, мысалы, тұтқыр серпімді беттік белсенді заттар (VCA жүйелері) немесе полимер негізіндегі гель түзетін агенттерді таңдау резервуарға тән факторларға байланысты:
- Тұтқырлық модификаторларының химиялық тұрақтылығы мен өнімділігін қабат температурасы және минералогия анықтайды.
- Жоғары температурада қолдану үшін гель қышқылының ыдырауын және өңдеуден кейінгі тиімді тазалауды қамтамасыз ету үшін капсулаланған тотықтырғыштар немесе қышқылмен өңдейтін капсулалар сияқты термиялық тұрақты гель бөлгіштер қажет.
- Көрінетін тұтқырлық профилі қышқылдық сыну сұйықтығының сақталуын қамтамасыз ететіндей етіп бейімделуі керек.жеткілікті тұтқырлықайдау кезінде (сынық енін және проппант суспензиясын арттыру), бірақ тиімді ағынды қайтару үшін гельді ажыратқыштармен толығымен ыдырауы мүмкін.
Қоспаларды дұрыс таңдау түзілу зақымын азайтады, сынуды жақсарту үшін тиімді қышқылмен өңдеуді қамтамасыз етеді және өткізгіштігі төмен және кеуектілігі төмен коллекторлардың жақсаруын барынша арттырады. Жақында жүргізілген далалық қолданулар VCA негізіндегі қышқылмен сыну сұйықтығының құрамы мұқият таңдалған гельді бұзғыштармен дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда тазартуды жақсартатынын, сұйықтықтың аз жоғалуын және коллекторды ынталандыруды жақсартатынын көрсетеді.
Қышқылды ынталандырудың сәттілігіне әсер ететін операциялық параметрлер
Қышқылдық жару кезіндегі операциялық бақылау нәтижелерге айтарлықтай әсер етеді. Негізгі жұмыс параметрлеріне сорғы жылдамдығы, айдалатын қышқыл көлемі және қысым профилін басқару кіреді:
- Сорғы жылдамдығыСынықтың таралу жылдамдығы мен геометриясын анықтайды. Жоғары жылдамдық қышқылдың тереңірек енуіне және қышқыл-тау жыныстарының өзара әрекеттесуінің тұрақтылығына ықпал етеді, бірақ қышқылдың мерзімінен бұрын жұмсалуын немесе бақыланбайтын сынықтың өсуін болдырмау үшін теңгерімді болуы керек.
- Қышқыл инъекциясының көлеміҚышқылмен ойылған сынықтардың ұзындығы мен еніне әсер етеді. Төмен өткізгіштігі бар түзілімдер үшін үлкен көлемдер әдетте қажет, дегенмен қышқыл көлемін тұтқырлық модификаторларымен бірге оңтайландыру өткізгіштікті сақтай отырып, қажетсіз химиялық пайдалануды азайта алады.
- Қысымды бақылауҰңғыма түбіндегі және беткі қысымдағы нақты уақыт режиміндегі манипуляция жарықшақтың ашық қалуын қамтамасыз етеді, сұйықтықтың жоғалуын ескереді және қышқылдың мақсатты жарықшақ аймақтары бойымен орналасуын басқарады.
Іс жүзінде қышқыл түрлері немесе тұтқырлықтары кезектесіп отыратын кезеңді немесе кезектесіп отыратын қышқылды айдау кестелері арна түзілуін жақсартатыны, қисық сынықтардың дамуына ықпал ететіні және мұнай коллекторының дренаждық аймағын оңтайландыратыны көрсетілген. Мысалы, екі сатылы кезектесіп отыратын қышқылды айдау тереңірек, өткізгіш арналарды жасай алады, бұл зертханалық және далалық жағдайларда бір сатылы әдістерден асып түседі.
Қышқылдандыру әдістерін коллектордың гетерогенділігіне сәйкестендіру өте маңызды. Айнымалы минералогиясы және табиғи жарықшақтары бар тақтатас коллекторларында инъекциялардың уақыты мен реттілігін басқару үшін болжамды модельдеу және нақты уақыт режиміндегі мониторинг қолданылады. Жарықшақтық атрибуттарына негізделген түзетулер (мысалы, бағдар, байланыс, табиғи ағып кету арнасын жақсарту) операторларға максималды ынталандыру және минималды түзілу зақымы үшін жұмыс параметрлерін дәл реттеуге мүмкіндік береді.
Болжамды модельдеу және деректерді интеграциялау
Қазіргі заманғы қышқылдық сыну дизайны қазір жұмыс параметрлерін, қышқылдық сыну сұйықтығының қасиеттерін және сынудан кейінгі өткізгіштікті өзара байланыстыратын болжамдық модельдерді біріктіреді. Жетілдірілген модельдер мыналарды ескереді:
- Қышқыл-тау жыныстарының реакция механизмі және жылдамдығы, қышқыл морфологиясы мен оюдың далалық жағдайларда қалай дамитынын көрсетеді.
- Резервуарға тән факторлармысалы, кеуектілік пен өткізгіштік, минералогиялық гетерогенділік және бұрыннан бар сынықтар желілері.
Бұл модельдер тұтқырлықтың, сорғы жылдамдығының, қышқыл концентрациясының және жылу профильдерінің өзгеруінің гидравликалық сыну кезіндегі жарықшақтарды қалыптастыру әдістеріне және ұзақ мерзімді резервуар дренажын оңтайландыруға қалай әсер ететінін болжау үшін эмпирикалық деректерді, зертханалық нәтижелерді және машиналық оқытуды пайдаланады.
Өріс шектеулері мен операциялық жобалауды үйлестірудегі негізгі нұсқауларға мыналар жатады:
- Күтілетін қышқыл-тау жыныстарының реакция кинетикасына, күтілетін температура профиліне және аяқтау мақсаттарына (мысалы, төмен кеуектіліктегі тау жыныстарының өткізгіштігін барынша арттыру немесе нашар табиғи ағып кету арналары мәселелерін шешу) негізделген тұтқырлық пен қышқылдық құрамды таңдау.
- Деректерге негізделген тәсілдерді қолдана отырып, қышқыл айдау кестелерін, сорғы жылдамдығын және ажыратқыштың дозаларын динамикалық түрде реттеу, сыну мөлшерін де, өңдеуден кейінгі қалпына келтіруді де оңтайландыру.
Жақында жүргізілген далалық орналастырулардан алынған мысалдар бұл болжамдық әдістердің сынудан кейінгі өткізгіштікті арттыратынын және мұнай өндіру болжамдарын жақсартатынын, күрделі тақтатас және карбонатты коллекторларда қышқылдық сынудың тиімдірек және сенімді стратегияларын қамтамасыз ететінін көрсетеді.
Мұнай дренаждық аймағын кеңейту және сынықтардың өткізгіштігін сақтау
Қалыптасу бітелуін жою және байланысты жақсарту
Қышқылмен өңдеу - тақтатас коллекторларындағы конденсаттың жиналуы және минералды қабыршақтану сияқты формацияның бітелу қиындықтарын жеңу үшін қышқылмен жару сұйықтығын қолданудағы негізгі механизм. Қышқыл - әдетте тұз қышқылы (HCl) - енгізілгенде, ол кальцит және доломит сияқты реактивті минералдармен әрекеттеседі. Бұл қышқыл-тау жыныстарының реакция механизмі минералды шөгінділерді ерітеді, кеуек кеңістіктерін кеңейтеді және бұрын оқшауланған кеуектерді байланыстырады, мұнай коллекторларындағы кеуектілік пен өткізгіштікті тікелей жақсартады. Қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығы, сондай-ақ қолданылатын қышқылмен жару сұйықтығының нақты формуласы тақтатас минералогиясы мен бітелу құрамына байланысты өзгереді.
Карбонатқа бай тақтатастарда HCl жоғары концентрациясы қышқыл-тау жыныстары реакциясының жылдам және тиімді болуына байланысты айқынырақ ойылу мен бітелуді кетіреді. Қышқылдық құрамды коллектордың нақты карбонат және силикат құрамына бейімдеу жою процесін оңтайландырады, табиғи сүзілу арналарын тиімді қалпына келтіреді және табиғи сүзілу арналарының нашар ерітінділерін шешеді. Қышқылдың еруі нәтижесінде бар сынық беттеріндегі беттің кедір-бұдырлығы артады, бұл көмірсутектер үшін сынық өткізгіштігінің жоғарылауымен және берік ағын арналарымен тікелей байланысты. Бұл механизм төмен өткізгіштігі бар формацияларда арнайы қышқылмен өңдеуден кейін газ өндірісі мен инъекциялық индекстің айтарлықтай жақсарғанын көрсететін эксперименттік деректермен расталды.
Тұрақты сыну өткізгіштігі тақтатас мұнай ұңғымаларының ұзақ мерзімді өнімділігі үшін өте маңызды. Уақыт өте келе, индукцияланған сынулар пропанттың ұсақталуы, диагенез, ену немесе ұсақ бөлшектердің миграциясы салдарынан өткізгіштігін жоғалтуы мүмкін. Бұл процестер гидравликалық сыну кезіндегі бұзылу қысымымен пайда болған ашық жолдарды азайтады, бұл көмірсутектердің қалпына келуіне қатты әсер етеді. Математикалық модельдеу және зертханалық зерттеулер тиісті басқару болмаса, пропанттың ыдырауы 10 жыл ішінде өндірісті 80%-ға дейін төмендетуі мүмкін екенін көрсетеді. Жабылу қысымы, пропант мөлшері және бастапқы сыну бетінің қасиеттері сияқты факторлар маңызды рөл атқарады. Мұнай мен газдың тұрақты ағыны үшін қышқылмен өңдеу нәтижесінде пайда болған кеңейтілген жолдарды сақтау үшін тиісті пропантты таңдау және ұңғыма астындағы қысымды белсенді басқару өте маңызды.
Сынықтар желісін кеңейту және күтіп ұстау
Мұнай қоймасының дренаждық аймағын стратегиялық тұрғыдан кеңейту бақыланатын қышқыл жүйелерін тиімді жобалауға және орналастыруға негізделген. Бұл қышқылдың орналасуын реттеу, қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығын бақылау және өңдеу кезінде сұйықтықтың ағып кетуін азайту үшін баяулатқыштар, гель түзетін агенттер және беттік белсенді заттар сияқты қоспаларды қамтитын инженерлік қышқылдық сыну сұйықтығы жүйелері. Нәтижесінде гидравликалық сыну кезінде сынықтарды жасау әдістерін барынша арттыратын және бастапқы және қайталама (қисық) сынықтардың таралуын қолдайтын мақсатты өңдеу процесі пайда болады.
Бақыланатын қышқыл жүйелері, әсіресе гельді және in situ-гель қышқылдары, жарықшақтардағы қышқылдың орналасуын және ұзақ мерзімділігін басқаруға көмектеседі. Бұл жүйелер қышқыл-тау жыныстарының өзара әрекеттесуін баяулатады, ену қашықтығын ұзартады және жарықшақты жақсарту үшін жан-жақты қышқылмен өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл тәсіл ынталандырылған тау жыныстарының көлемін арттырады, мұнай қоймасының дренаждық аймағын кеңейтеді және карбонатты да, тақтатасты да ортада табиғи сілтілі арна шешімдерінің нашарлығымен байланысты мәселелерді шешеді. Далалық жағдайлар бұл әдістердің кеңірек, байланыстырақ жарықшақтар желілерін құратынын, көмірсутектерді көбірек қалпына келтіруге ықпал ететінін көрсетеді.
Динамикалық коллекторлық кернеу кезінде өткізгіштіктің жақсаруын сақтау тағы бір маңызды мәселе болып табылады. Жоғары жабылу кернеуіне ұшыраған тау жыныстарындағы сынықтардың таралуы көбінесе сынық енінің азаюына немесе мерзімінен бұрын жабылуына әкеледі, бұл өткізгіштіктің бұзылуына әкеледі. Бұған қарсы тұру үшін бірнеше стратегия қолданылады:
- Кернеумен байланысты перфорация технологиясы:Бұл әдіс сынықтардың бақыланатын басталуы мен таралуына мүмкіндік береді, стимуляция энергиясының кірісі мен сынықтар желісінің кеңеюі арасындағы ымыраны оңтайландырады. Мысалы, Цзянь ойпатында бұл технология қажетті энергияны 37%-ға азайтты, сонымен қатар байланыс пен қоршаған ортаның әсерін жақсартты.
- Алдын ала қышқылдандыру әдістері:Полигидроген қышқылы жүйелерін немесе басқа қышқыл алдындағы сыну сұйықтықтарын пайдалану сынықтардың бұзылу қысымын төмендетіп, бастапқы түзілу бітелуін азайтып, сынықтардың тиімдірек және берік пайда болуына негіз бола алады.
- Геомеханикалық модельдеу:Интеграциялаунақты уақыт режиміндегі стрессті өлшеужәне резервуарларды бақылау қышқылмен өңдеу параметрлерін болжауға және түзетуге мүмкіндік береді, бұл өзгеріп жатқан in situ стресс жағдайларына қарамастан, сынық өткізгіштігін сақтауға көмектеседі.
Бұл әдістер – оңтайландырылған гидравликалық жару сұйықтығының қоспаларымен және қышқылдық жару сұйықтығының формуласымен біріктірілген – өткізгіштіктің артуын сақтауды қамтамасыз етеді. Олар мұнай операторларына жару желілерін үлкейтуге және сақтауға көмектеседі, кеуектілігі төмен тау жыныстарының өткізгіштігін арттырады және ресурстарды ұзақ мерзімді өндіруді қолдайды.
Қорытындылай келе, инновациялық қышқылмен өңдеу тәжірибелерінің, озық бақыланатын қышқыл жүйелерінің және геомеханикалық тұрғыдан негізделген жару стратегияларының үйлесімі арқылы қазіргі заманғы коллекторлық ынталандыру әдістері қазір көмірсутектердің тікелей дренаждық аймақтарын барынша арттыруға және өндірістің үздіксіз өнімділігі үшін қажетті жару өткізгіштігін сақтауға бағытталған.
Қорытынды
Қышқылдық жарықшақ сұйықтығының тұтқырлығын тиімді өлшеу және оңтайландыру тақтатас түзілімдерінде жарықшақтардың пайда болуын, қышқылдық өңдеу тиімділігін және мұнай қабатының ұзақ мерзімді дренажын барынша арттыру үшін маңызды болып табылады. Ең жақсы тәжірибелер қабат жағдайындағы сұйықтық динамикасын егжей-тегжейлі түсінумен, сондай-ақ пайдаланудың өзектілігін қамтамасыз ету үшін зертханалық және далалық деректерді біріктірумен негізделген.
Жиі қойылатын сұрақтар
1-сұрақ: Тақтатас мұнай кен орындарындағы қышқылдық сыну сұйықтығының тұтқырлығының маңыздылығы қандай?
Қышқылдық жару сұйықтығының тұтқырлығы тақтатас мұнай кен орындарында жарықшақтардың пайда болуын және таралуын бақылау үшін өте маңызды. Айқас байланысқан немесе гель тәрізді қышқылдар сияқты жоғары тұтқырлықтағы сұйықтықтар кеңірек және тармақталған жарықшақтарды тудырады. Бұл қышқылдың жақсырақ орналасуына мүмкіндік береді және қышқыл мен тау жынысы арасындағы байланысты ұзартады, қышқыл-тау жыныстарының реакция механизмін оңтайландырады және оюдың терең және біркелкі болуын қамтамасыз етеді. Оңтайлы сұйықтық тұтқырлығы жарықшақ ені мен күрделілігін барынша арттырады, жарықшақтарды жақсарту үшін қышқылдық өңдеудің тиімділігіне және мұнай кен орындарының дренаждық аймағын оңтайландыруға тікелей әсер етеді. Мысалы, қоюландырылған CO₂ сұйықтықтары жарықшақ енін жақсартып, өңдеуден кейінгі өткізгіштігін сақтайтыны көрсетілген, ал төмен тұтқырлықтағы сұйықтықтар ұзағырақ, тар жарықшақтарды оңай таралуымен қамтамасыз етеді, бірақ қышқыл ағынының жеткіліксіз оюына немесе арналануына қауіп төндіруі мүмкін. Қышқылдық жару сұйықтығының формуласында дұрыс тұтқырлықты таңдау түзілу бітелуінің тиімді бұзылуын, ұзақ мерзімді жарықшақ өткізгіштігін және өнімді дренаждық аймақтың айтарлықтай кеңеюін қамтамасыз етеді.
2-сұрақ: Гидравликалық сыну кезіндегі сыну қысымы сынықтардың пайда болуына қалай әсер етеді?
Гидравликалық жару кезінде тау жыныстарындағы жарықшақтарды бастау үшін қажетті ең аз күш - бұл бұзылу қысымы. Өткізгіштігі төмен тақтатас мұнай кен орындарында бұзылу қысымын дәл басқару өте маңызды. Егер қолданылатын қысым тым төмен болса, жарықшақтар ашылмай, сұйықтықтың кіруін шектеуі мүмкін. Тым жоғары болса, жарықшақ бақылаусыз болып, жағымсыз жарықшақтардың таралу қаупін тудыруы мүмкін. Тиісті бақылау жарықшақтардың табиғи жазықтықтар мен тіпті қисық жолдар бойымен дамуына ықпал етеді, бұл кен орнын ынталандыруды жақсартады. Тиісті түрде басқарылған кезде жоғары бұзылу қысымы күрделірек жарықшақ желілерін тудырады және қышқылдың кеңірек аумаққа жетуі және өңдеуі үшін қажетті байланысты күшейтеді. Ұңғыма ойығын кесу сияқты әдістер бұзылу қысымын төмендету және жарықшақтардың басталуын жақсы бақылау үшін қолданылады, бұл жарықшақтардың геометриясына да, таралу тиімділігіне де әсер етеді. Гидравликалық жарықшақтардың бұзылу қысымын осылайша хабардар ету дәстүрлі емес кен орындарындағы жарықшақтарды жасаудың озық әдістерінің негізі болып табылады.
С3: Неліктен қышқылмен өңдеу және үлкейту төмен өткізгіштік және төмен кеуектіліктегі коллекторлар үшін пайдалы?
Төмен өткізгіштік және төмен кеуектіліктегі коллекторлар мұнайдың қозғалғыштығы мен өндірісін шектейтін шектеулі табиғи сүзілу арналарын ұсынады. Гидравликалық жару кезінде қышқылмен өңдеу тау жыныстары матрицасының бөліктерін жарылған беттер бойымен еріту үшін реактивті сұйықтықтарды пайдаланады, осылайша бұл ағын жолдарын кеңейтеді. Бұл түзілімнің бітелуін азайтады және сұйықтықтардың еркін қозғалуы үшін жаңа арналарды қамтамасыз етеді. Композиттік және қышқылға дейінгі жүйелерді қоса алғанда, коллекторды ынталандырудың соңғы әдістері ұзақ мерзімді өткізгіштікті арттырып, мұнайды қалпына келтіруді жақсартты. Бұл әдістер далалық және зертханалық зерттеулерде көрсетілгендей, төмен өткізгіштіктегі коллекторларды жақсарту және төмен кеуектіліктегі тау жыныстарының өткізгіштігін арттыру үшін ерекше құнды. Нәтижесінде ұңғыма өнімділігі айтарлықтай артады, қышқылмен өңделген және үлкейген жарықшақтар көмірсутектер ағыны үшін жақсартылған өткізгіштер ретінде қызмет етеді.
4-сұрақ: Қышқылдық жарудың сәттілігінде тау жыныстарының кеуектілігі мен өткізгіштігі қандай рөл атқарады?
Кеуектілік пен өткізгіштік мұнай коллекторларындағы сұйықтықтың қозғалысын және қышқылдың қолжетімділігін тікелей анықтайды. Кеуектілігі төмен және өткізгіштігі төмен тау жыныстары қышқылды жару сұйықтықтарының таралуына және тиімділігіне кедергі келтіреді, бұл ынталандыру операцияларының сәттілігін шектейді. Мұны шешу үшін қышқылды жару сұйықтығының құрамы реакцияны бақылау қоспалары мен тұтқырлықты модификаторларды қамту үшін арнайы жасалған. Қышқыл-тау жынысы реакциясы арқылы кеуектілікті арттыру көмірсутектерді сақтау үшін қолжетімді бос кеңістікті арттырады, ал өткізгіштікті арттыру жарықшақ желілері арқылы оңай ағынды қамтамасыз етеді. Қышқылмен өңдеуден кейін бірнеше зерттеулер кеуектіліктің де, өткізгіштіктің де айтарлықтай артуын көрсетті, әсіресе табиғи ағып кету арналары бұрын нашар болған жерлерде. Бұл параметрлерді жақсарту жарықшақтардың таралуын оңтайландыруға, өндірістің тұрақты қарқынына және коллектордың жанасу аймағын кеңейтуге мүмкіндік береді.
5-сұрақ: Қышқыл-тау жыныстарының реакциясы дренаж алаңын кеңейту тиімділігіне қалай әсер етеді?
Қышқыл-тау жыныстарының реакция механизмі тау жыныстарының қалай ерігенін және қышқылдық жару кезінде жарықшақтардың қалай ойылып, үлкейгенін басқарады. Қышқыл-тау жыныстарының реакция жылдамдығын тиімді бақылау өте маңызды: тым жылдам болса, қышқыл ұңғыма діңінің жанында жұмсалады, бұл енуді шектейді; тым баяу болса, өңдеу жеткіліксіз болуы мүмкін. Сұйықтық тұтқырлығы, қышқыл концентрациясы және қоспалар арқылы реакцияны басқару арқылы жарықшақ беттері бойымен мақсатты өңдеуге қол жеткізіледі, бұл кеңірек және тереңірек жарықшақ байланысын қамтамасыз етеді. Жетілдірілген модельдеу және зертханалық зерттеулер қышқыл-тау жыныстарының реакциясын оңтайландыру мұнай дренаж аймағын айтарлықтай кеңейтетін арна тәрізді, жоғары өткізгіштікке ие жарықшақтарға әкелетінін растайды. Мысалы, канал тәрізді қышқылмен ойылған жарықшақтардың карбонатты түзілімдердегі ойылмаған жарықшақтарға қарағанда бес есеге дейін жоғары өткізгіштік беретіні құжатталған. Осылайша, қышқылдық жару сұйықтығының құрамы мен айдау параметрлерін мұқият реттеу дренаж аймағын жақсартудың ауқымы мен тиімділігін тікелей анықтайды.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 10 қараша
