Вискозитетот на течноста за киселинско фрактурирање го одредува хидрауличниот притисок на распаѓање на фрактурирањето потребен за иницирање на фрактура и го регулира ширењето на фрактурата во карпите. Точното мерење и контрола на вискозитетот на течноста се критични за оптимизирање на геометријата на фрактурата, поддршка на развојот на закривени фрактури и обезбедување униформна распределба на киселината по должината на површините на фрактурата. Изборот на соодветна вискозност спречува прекумерно истекување на течноста во формацијата и го подобрува киселинското јоргање за подобрување на фрактурата, што во крајна линија влијае на степенот на зголемување на фрактурите од киселина и овозможува поефикасна оптимизација на површината за дренажа на резервоарот за масло.
Примарна намена на течноста за киселинско фрактурирање
Третманите со течност за киселинско фрактурирање сеесентial inстимулација на резервоаротofФормации на шкрилци обележани со ниска порозност и ниска пропустливост. Примарната цел е да се надминат природните бариери за протекување и да се подобри обновувањето на јаглеводородите со создавање спроводливи патишта во рамките на тесните матрици на карпите. Киселинското фрактурирање го постигнува ова преку двоен механизам: формирање фрактури со инјектирање на киселина под притисок, а потоа зголемување и нагризување на овие фрактури преку контролирани реакции на киселина и карпа. Ова ја проширува површината за дренажа на резервоарот за нафта и ја подобрува продуктивноста на зоните претходно попречени од оштетување на формацијата или недоволна пропустливост.
Дополнителен предизвик е прилагодувањето на формулацијата на течноста за киселинско фрактурирање за да одговара на литологијата и механиката на целниот резервоар. Механизмот на реакција помеѓу киселината и карпата и брзината на реакција помеѓу киселината и карпата значително варираат во зависност од минералогијата, притисокот, температурата и употребата на адитиви за хидраулична течност за фрактурирање. Ова влијае не само на брзината и стилот на јорганизација, туку и на ризикот од блокирање на формацијата, отекување на глината или негативни геохемиски интеракции, од кои сите можат да ја нарушат спроводливоста на фрактурата и да ги ограничат долгорочните придобивки од производството.
Резервоар за нафта од шкрилци
*
Основи на киселинско фрактурирање во резервоари за нафта од шкрилци
Механизми на создавање фрактури
Создавањето фрактури во тесни резервоари на нафта од шкрилци се потпира на надминување на високите напрегања на самото место и цврстината на карпата преку хидраулично или кисело кршење. Во овие средини со ниска пропустливост, ретко постојат големи патишта за проток на нафта. Принципот вклучува вбризгување на течност за кисело кршење под доволен притисок за да се надмине притисокот на хидраулично кршење - минимумот потребен за да се иницираат пукнатини во матрицата на карпата. Овој процес директно се потпира на фундаменталната механика на карпите: откако применетиот притисок ќе го надмине прагот на кршење, се формираат нови фрактури, најчесто следејќи ги патеките со најнизок отпор диктирани од рамнините на подлогата, природните фрактури и механичката анизотропија во карпата.
Притисокот на распаѓање варира во зависност од видот на карпата и течноста за фрактурирање. Студиите покажуваат дека течностите како CO₂ создаваат поголем притисок на распаѓање и посложени мрежи на фрактури во споредба со H₂O или N₂. Механиката, исто така, зависи од затегнувачката цврстина на формацијата, модулот на еластичност и присуството на слаби рамнини. Теоријата на критично растојание - заснована на лабораториски и теренски испитувања - го моделира потребниот притисок за иницијација на фрактура како функција на интензитетот на стресот на врвот на пукнатината, предвидувајќи каде и кога ќе се појави нестабилно проширување на фрактурата.
Сложеноста во создадената мрежа на фрактури дополнително се постигнува со насочување кон растот на фрактурите по закривени линии, наместо по прави рамнини. Овој пристап го зголемува стимулираниот волумен на резервоарот. Техники како што е цикличното кршење под притисок предизвикано од шок индуцира импулси на притисок, предизвикувајќи повторено иницирање и спојување на фрактури кои се разгрануваат и кривулести, ефикасно навигирајќи низ литолошките бариери и хетерогеноста на ламинацијата. Комплексните, повеќеразгранети фрактури формирани на овој начин ја максимизираат дренажната површина и го подобруваат пристапот до претходно изолирани јаглеводороди.
Создавањето на фрактури, исто така, зависи од интегрирањето на геолошките услови и оперативните контроли. Геолошките фактори - како што се режимот на стрес, стратификацијата, минералогијата и присуството на слаби споеви - ги регулираат патеките што можат да ги поминат фрактурите. Инженерските прилагодувања, вклучително и формулацијата на течноста за киселинско фрактурирање и динамичкото управување со притисокот, овозможуваат дизајнирање на мрежи што најдобро одговараат на природните својства на резервоарот.
Карактеристики на резервоарот што влијаат на киселинско фрактурирање
Ниската пропустливост и ниската порозност се дефинирачки карактеристики на резервоарите на нафта од шкрилци. И двете својства го ограничуваат природниот проток на течности, што го прави ефикасното ширење на фрактури критично за производството. Во ултратесни матрични системи, предизвиканите фрактури мора да бидат доволно обемни за да се поврзат со постојните мрежи на пори или микрофрактури. Сепак, зголемувањето на фрактурите од киселина е често нерамномерно поради хетерогеноста во составот на карпите, минералогијата и текстурата.
Порозноста и пропустливоста го контролираат истекувањето на течности и транспортот на киселини. Кај карпите со слаба структура на порите или ограничени меѓусебно поврзани микрофрактури, истекувањето на киселини е ограничено, што го прави киселинското нагризување при хидрауличното кршење помалку ефикасно. Таму каде што природните канали за протекување се отсутни или се многу извиткани, техниките за подобрување на поврзаноста на каналите стануваат неопходни. Лошите решенија за природни канали за протекување може да вклучуваат повторени циклуси на фрактурирање, употреба на пренасочувачи или хибридни секвенци на третман.
Хетерогеноста на карпите - различни слоеви, густини на фрактури и распределба на минерали - создава преференцијални патеки и за ширење на фрактури и за истекување. Механизмот на реакција помеѓу киселинска карпа и брзината на реакција помеѓу киселинска карпа варираат низ целиот резервоар, особено во близина на интерфејсите помеѓу спротивставени типови карпи. Таму каде што киселината се среќава со ленти богати со карбонат, брзата реакција може да создаде нееднакви ширини на фрактури и разгранети модели на фрактури. Ова може алтернативно да ја промовира или попречи поврзаноста во зависност од просторната хетерогеност.
Истекувањето на течности е уште еден предизвик кај хетерогено фрактурираните шкрилци. Високото истекување во зони со зголемена порозност или отворени фрактури може да го ограничи ефикасното проширување на главните предизвикани фрактури. Спротивно на тоа, зоните со ниско истекување може да го попречат пенетрацијата на киселините и последователното проширување на мрежата на фрактури. Формулацијата на флуиди за киселинско фрактурирање - вклучително и употреба на желатинирани или вкрстено поврзани киселини и додатоци за флуиди прилагодени на типот на карпа - директно влијае на овие резултати, овозможувајќи им на операторите да ја подобрат пропустливоста на карпите со ниска порозност и да ја оптимизираат површината за дренажа на резервоарот за нафта.
Ефективната стимулација во овие сложени средини бара двоен фокус: прецизна контрола на механиката на фрактури и насочено подобрување на својствата на транспортот на карпите преку информирана формулација и работа на течноста за хидраулично фрактурирање. Киселинското јоргање за подобрување на фрактурите, управуваното истекување и фрактурирањето по закривени траектории се составен дел од надминувањето на вродените бариери предизвикани од ниската пропустливост и лошата природна поврзаност во резервоарите на нафта од шкрилци.
Течност за киселинско фрактурирање: Состав, вискозитет и перформанси
Компоненти и формулација на флуиди за киселинско фрактурирање
Формулацијата на течноста за киселинско фрактурирање се фокусира на прилагодување на хемиските системи за да се максимизира спроводливоста на фрактурата и обновувањето на маслото. Најчестиот киселински систем што се користи е хлороводородна киселина (HCl), обично во концентрации од 5% до 28%, избрана врз основа на литологијата на резервоарот и целите на третманот. Други киселини вклучуваат органски киселини како оцетна или мравја киселина за помеки илиформации чувствителни на температураМоже да се користат мешавини или системи со киселини во фази за да се искористат различните реактивности долж интервалот на третман.
Основните адитиви ја придружуваат киселината. Инхибиторите на корозија, засилувачите, агенсите за контрола на железото и неемулгаторите ги штитат тубулите, ги ублажуваат таложењата и го потиснуваат формирањето на емулзија. Синтетичките полимери се повеќе се интегрираат како згуснувачи - честопати делумно хидролизиран полиакриламид (HPAM) или нови кополимери - за да се зголеми вискозноста за подобро поставување на киселината, суспензија на пропагант и контрола на истекување. Сурфактантите, и анјонски (на пр., натриум додецил сулфат) и нејонски (на пр., етоксилирани алкохоли), се критични за стабилизирање на пенастите системи, подобрување на промената на навлажнувањето и намалување на површинскиот напон за поефикасен контакт помеѓу карпата и киселината.
Истекувањето и управувањето со остатоците се од витално значење. Адитивите за губење на течности, како што се полимерите на база на скроб или напредните синтетички полимери, го намалуваат навлегувањето во матрицата, одржувајќи ја киселината во рамките на фрактури. Разбивачите - оксидативни (на пр., персулфат) или ензимски - се користат за разградување на згуснувачите по третманот, намалувајќи го ризикот од остатоци и последователно оштетување на формацијата. Сепак, интеракциите со произведената вода или разбивачите на пониска температура може да доведат до секундарни минерални талози како барит, што бара внимателни проверки на компатибилноста на системот.
Примери за прогресивни формулации вклучуваат:
- Забавени киселински системи: користење на сурфактант-полимер гелови за забавување на реакциите на киселина и карпа за подлабока пенетрација во тесни карбонатни слоеви.
- Полимери отпорни на високи температури и сол (на пр., синтетички кополимери P3A) за стабилен вискозитет и минимален остаток во длабоки бунари.
- Зелена хемија, која вклучува L-аскорбинска киселина, овозможува задржување на вискозитетот и антиоксидантна заштита до 300°F без еколошки перзистентни нуспроизводи.
Мерење на вискозитетот и важноста при киселинско фрактурирање
Точно мерење на вискозитетот на течноста за киселинско фрактурирање баравискозиметри со висок притисок и висока температура (HPHT)способен за симулирање на профили на стрес и температура во дупчето. Клучните техники вклучуваат:
- Ротациони вискозиметри за одредување на основна вискозност.
- HPHT вискозиметри за напредни протоколи, кои ја проценуваат вискоеластичната состојба под циклични термички или притисочни оптоварувања.
Важноста на вискозитетот е повеќеслојна:
- Модели на гравирање и зголемување на фрактуриКиселината со понизок вискозитет води до подоминантни шеми на гравирање со црви или вдлабнатини; повисокиот вискозитет поттикнува поширок, порамномерен развој на каналите, директно регулирајќи ја спроводливоста на фрактурата и потенцијалот за зголемување. Зголемувањето на концентрацијата на згуснувач, на пример, резултира со пообемна гравирана површина и комплексен раст на фрактурата, како што потврдуваат теренските и лабораториските тестови за трасирање на бојата.
- Пристапност и дистрибуција на фрактуриВискозните течности подобро го контролираат наносот на киселина, поттикнувајќи го влегувањето на киселината во секундарните природни фрактури и максимизирајќи ја површината за дренажа на резервоарот за масло. Квантитативната проценка со користење на мерења на спроводливоста по нагризувањето ги поврзува повисоките вискозности со пораспространети и перзистентни спроводливи мрежи на фрактури, што е во корелација со повисоки стапки на производство.
На пример, кај марцеловиот шкрилец богат со карбонат, користењето на самогенерирачки или вкрстено поврзани киселински системи - каде што динамичкиот вискозитет се одржува дури и на температурите на резервоарот - резултира со најмалку 20-30% поголема комплексност на фрактури и покриеност со дренажа во споредба со немодифициран HCl.
Реакција на киселина-карпа при киселинско фрактурирање
*
Кинетика на реакцијата на киселина-карпа и нивната врска со вискозитетот
Механизмот на реакција киселина-карпа е силно под влијание на вискозитетот на течноста. Класичните киселински системи реагираат брзо со карбонатни минерали, фокусирајќи го растворањето во близина на бунарот и ограничувајќи ја длабочината на пенетрација. Забавените киселински системи, кои користат вискоеластични сурфактанти или полимер-киселински емулзии, ја намалуваат брзината на дифузија на водородни јони, забавувајќи ја вкупната брзина на реакција киселина-карпа. Ова ѝ овозможува на киселината да навлезе подлабоко во формации со ниска пропустливост или ниска порозност пред да се потроши, промовирајќи пошироко јоргање и подолги фрактури.
Модулацијата на брзината на реакција може да се прилагоди преку:
- Прилагодување на соодносите сурфактант/полимер за фино подесување на дифузијата на киселина.
- Секвенцијалното закиселување - наизменично забавено и редовно инјектирање на киселина - постигнува рамнотежа помеѓу гравирање во близина на бунарот и длабоко во формацијата, како што е прикажано во експериментите со секвенцијално инјектирање каде што наизменичните киселински системи даваат постепено гравирање и подобрена стимулација на резервоарот.
Синергистичките ефекти произлегуваат од комбинациите:
- Полимерите во комбинација со нејонски површински активни супстанции создаваат робусно згуснување и ја зголемуваат термичката отпорност и отпорноста на сол, што е потврдено со евалуација на реолошките својства и својствата на носење песок под симулирани услови на резервоар.
- Мешавините од алкали-сурфактант-полимер (ASP) и нанокомпозитните системи (на пр., графен оксид-полимер), го подобруваат и вискозитетот и стабилноста на киселината што ја контролира брзината, а истовремено помагаат во контролата на профилот и отстранувањето на преостанатата киселина - што е клучно за оптимизирање на киселинските фрактури во хетерогени природни канали за протекување и за подобрување на закрепнувањето од формации со ниска пропустливост или ниска порозност.
Тестовите со стаклен микромодел и поплавување на јадрото потврдуваат дека овие прилагодени формулации го зголемуваат времето на контакт со киселината, ја забавуваат реакцијата со минералите, ја подобруваат гравираната површина и на крајот го прошируваат дренажата на резервоарот за масло, илустрирајќи ја практичната врска помеѓу составот на течноста за киселинско фрактурирање, вискозитетот, кинетиката на реакцијата киселина-карпа и целокупната ефикасност на стимулацијата на резервоарот.
Влијание на геометријата на фрактурата врз пенетрацијата и ефикасноста на киселината
Геометријата на фрактурата - поточно должината, ширината (отворот) и просторната распределба - критично ја одредуваат пенетрацијата на киселината, а со тоа и ефикасноста на киселинското фрактурирање. Долгите, широки фрактури промовираат обемна дистрибуција на киселина, но ефикасноста може да се намали поради „пробивот“ на киселината, каде што непотрошената киселина брзо стигнува до врвот на фрактурата без целосно да реагира по патеката. Варијабилноста на отворот, особено канализираните или грубоѕидните фрактури формирани со нерамномерно јоргање, промовираат поголема пенетрација со обезбедување преференцијални патеки и намалување на предвременото губење на киселина.
- Варијабилност на отворот:Канализираните површини развиени со киселинско гравирање ја одржуваат спроводливоста под стрес и обезбедуваат преференцијални патишта за транспорт на киселина.
- Просторна поставеност:Фрактурите блиску до бунарот овозможуваат порамномерна распределба на киселината, додека оддалечените или високо разгранети фрактури имаат корист од постепено инјектирање на киселина или наизменични киселински/неутрални течни прачки.
- Повеќестепена инјекција:Наизменичното наметнување на киселина и дистанционни течности може да го подмлади гравирањето по должината на проширените површини на фрактурата, што доведува до подлабока пенетрација и поефикасно зголемување на природните и индуцираните фрактури.
Теренските и лабораториските истражувања со употреба на микро-КТ скенирање и нумеричко моделирање покажуваат дека геометриската сложеност и грубоста ги контролираат и стапките на реакција на киселинска карпа и крајниот степен на зголемување на пропустливоста. Соодветниот дизајн на киселинско фрактурирање оптимално ги совпаѓа својствата на киселиот систем и шемите за инјектирање со геометриите на фрактури специфични за резервоарот, обезбедувајќи максимална, трајна спроводливост на фрактури и подобрено обновување на маслото.
Стратегии за оптимизација за ефикасно киселинско фрактурирање
Избор на киселински системи и адитиви
Оптимизирањето на киселинската фрактура во голема мера се потпира на изборот на вистинските киселински системи. Забавените киселински системи, како што се желираните или емулгираните киселини, се формулирани за да ја забават брзината на реакцијата на киселината со карпата. Ова овозможува подлабока пенетрација по должината на фрактурата и порамномерно киселинско јоргање. Спротивно на тоа, конвенционалните киселински системи - обично немодифицирана хлороводородна киселина - реагираат брзо, честопати ограничувајќи ја длабочината на пенетрација на киселината и ограничувајќи го проширувањето на фрактурата, особено во карбонатни и високотемпературни резервоари на шкрилци. Неодамнешните случувања вклучуваат системи со цврста киселина, прилагодени за резервоари со ултрависока температура, кои дополнително ги забавуваат стапките на реакција, намалувајќи ја корозијата и зголемувајќи ја ефикасноста преку продолжено дејство на киселината и подобрено растворање на карпата.
Кога се споредуваат ретардирани наспроти конвенционални системи:
- Ретардирани киселинисе претпочитаат во формации каде што брзото трошење на киселина во близина на бунарот го намалува дофатот и униформноста на третманот. Докажано е дека овие киселини овозможуваат подобро проширување на фрактурите од киселина и ја подобруваат спроводливоста по фрактурата и површината за дренажа на маслото.
- Конвенционални киселиниможе да биде доволно за плитки третмани или високо пропустливи зони каде што се прифатливи брза реакција и минимална пенетрација.
Изборот на модификатори на вискозитет - како што се вискоеластичните сурфактанти (VCA системи) или агенси за желатинирање на база на полимери - зависи од фактори специфични за резервоарот:
- Температурата на резервоарот и минералогијата ја диктираат хемиската стабилност и перформансите на модификаторите на вискозитет.
- За апликации на висока температура, неопходни се термички стабилни гел-разбивачи како што се капсулирани оксидирачки агенси или капсули за киселинско гравирање за да се обезбеди разградување на желираната киселина и ефикасно пост-третманско чистење.
- Профилот на очигледен вискозитет мора да биде прилагоден така што течноста за киселинско фрактурирање ќе ја одржидоволен вискозитетза време на пумпањето (зголемување на ширината на фрактурата и суспензијата на потпорниот елемент), но сепак може целосно да се деградира со гел-разбивачи за ефикасен повратен тек.
Соодветниот избор на адитиви ги минимизира оштетувањата од формирањето, обезбедува ефикасно киселинско јоргање за подобрување на фрактурите и го максимизира подобрувањето во резервоарите со ниска пропустливост и ниска порозност. Неодамнешните теренски апликации покажуваат дека формулациите на течности за киселинско фрактурирање базирани на VCA, со внимателно усогласени гел-разбивачи, даваат подобрено чистење, помала загуба на течности и подобрена стимулација на резервоарите во споредба со традиционалните системи.
Оперативни параметри што влијаат врз успехот на стимулацијата на киселина
Оперативната контрола за време на киселинско фрактурирање драстично влијае на резултатите. Основните оперативни параметри вклучуваат брзина на пумпање, волумен на инјектирана киселина и управување со профилот на притисок:
- Брзина на пумпата: Ја одредува брзината и геометријата на ширењето на фрактурата. Повисоката брзина промовира подлабока пенетрација на киселината и одржлива интеракција киселина-карпа, но мора да биде избалансирана за да се избегне предвремено трошење киселина или неконтролиран раст на фрактурата.
- Волумен на инјектирање на киселинаВлијае на должината и ширината на фрактурите гравирани со киселина. Поголеми волумени се генерално потребни за формации со ниска пропустливост, иако оптимизирањето на волуменот на киселината заедно со модификаторите на вискозитет може да ја намали непотребната употреба на хемикалии, а воедно да ја зачува спроводливоста.
- Контрола на притисокМанипулацијата во реално време на притисокот во дното на дупката и површината гарантира дека фрактурата останува отворена, го прилагодува губењето на течности и го насочува поставувањето на киселината долж целните зони на фрактура.
Во пракса, се покажа дека фазираните или наизменични распореди за вбризгување на киселина - каде што се менуваат типовите на киселини или вискозитетот - го подобруваат формирањето на канали, го поттикнуваат развојот на закривени фрактури и ја оптимизираат површината за дренажа на резервоарот за масло. На пример, двостепеното наизменично вбризгување на киселина може да создаде подлабоки, поспроводливи канали, надминувајќи ги едностепените методи и во лабораториски и во теренски услови.
Усогласувањето на техниките за закиселување со хетерогеноста на резервоарот е од витално значење. Во резервоарите со шкрилец со варијабилна минералогија и природни пукнатини, се користи предвидливо моделирање и следење во реално време за насочување на времето и редоследот на инјекциите. Прилагодувањата врз основа на атрибутите на пукнатините (на пр., ориентација, поврзаност, подобрување на природниот канал за протекување) им овозможуваат на операторите да ги подесат оперативните параметри за максимална стимулација и минимална штета на формацијата.
Предиктивно моделирање и интеграција на податоци
Современиот дизајн на киселинско фрактурирање сега интегрира предикативни модели кои ги поврзуваат оперативните параметри, својствата на течноста за киселинско фрактурирање и спроводливоста по фрактурирањето. Напредните модели земаат предвид:
- Механизам и брзина на реакција на киселина и карпа, доловувајќи како еволуираат киселинската морфологија и гравирањето под теренски услови.
- Фактори специфични за резервоароткако што се порозноста и пропустливоста, минералошката хетерогеност и претходно постоечките мрежи на фрактури.
Овие модели користат емпириски податоци, лабораториски резултати и машинско учење за да предвидат како промените во вискозитетот, стапките на пумпање, концентрацијата на киселини и термичките профили влијаат врз техниките на создавање фрактури при хидраулично фрактурирање и долгорочната оптимизација на дренажната површина на резервоарот.
Клучните насоки за усогласување на ограничувањата на теренот и оперативниот дизајн вклучуваат:
- Избор на вискозитет и формулација на киселина врз основа на очекуваната кинетика на реакцијата на киселина-карпа, очекуваниот температурен профил и целите на завршување (на пр., максимизирање на пропустливоста на карпата со ниска порозност или решавање на проблеми со слабите природни канали за протекување).
- Користење на пристапи засновани на податоци за динамичко прилагодување на распоредите за инјектирање на киселина, стапките на пумпање и дозите на прекинувачот, оптимизирајќи ја големината на фрактурата и закрепнувањето по третманот.
Примерите од неодамнешните теренски распоредувања покажуваат дека овие техники на предвидување ја зголемуваат спроводливоста по фрактурирањето и ги подобруваат прогнозите за производството на нафта, овозможувајќи поефикасни и посигурни стратегии за киселинско фрактурирање низ сложени резервоари од шкрилци и карбонат.
Проширување на површината за дренажа на масло и одржување на спроводливоста на фрактурата
Отстранување на блокади во формацијата и подобрување на поврзаноста
Киселинското јоргање е примарен механизам во апликациите со течност за киселинско фрактурирање за надминување на предизвикот на блокада на формацијата, како што се акумулација на кондензат и лупење на минерали, во резервоарите од шкрилци. Кога се инјектира киселина - најчесто хлороводородна киселина (HCl), таа реагира со реактивни минерали како калцит и доломит. Овој механизам на реакција на киселина и карпа ги раствора минералните наслаги, ги зголемува порите и ги поврзува претходно изолираните пори, директно подобрувајќи ја порозноста и пропустливоста во резервоарите за нафта. Стапката на реакција на киселина и карпа, како и специфичната формулација на течноста за киселинско фрактурирање што се користи, варира во зависност од минералогијата на шкрилците и составот на блокадата.
Кај шкрилците богати со карбонат, повисоките концентрации на HCl даваат поизразено јорење и отстранување на блокадите поради побрза и поефикасна реакција на киселината со карбонатот. Прилагодувањето на составот на киселината на специфичната содржина на карбонат и силикат во резервоарот го оптимизира процесот на отстранување, ефикасно обновувајќи ги природните канали за протекување и решавајќи ги лошите раствори на природните канали за протекување. Површинската грубост на постојните површини на фрактури се зголемува како резултат на растворање на киселина, директно во корелација со подобрена спроводливост на фрактура и потрајни канали на проток за јаглеводороди. Овој механизам е потврден со експериментални податоци што покажуваат значителни подобрувања во производството на гас и индексот на инјектирање по прилагодени третмани со киселина во формации со ниска пропустливост.
Одржливата спроводливост на фрактурата е клучна за долгорочната продуктивност на бунарите за нафта од шкрилци. Со текот на времето, предизвиканите фрактури можат да ја изгубат спроводливоста поради дробење, дијагенеза, вградување или миграција на фините материи. Овие процеси ги намалуваат отворените патишта создадени од притисокот на распаѓање при хидраулично фрактурирање, сериозно влијаејќи врз обновувањето на јаглеводородите. Математичкото моделирање и лабораториските студии покажуваат дека без соодветно управување, деградацијата на фрактурата може да го намали производството до 80% во текот на 10 години. Фактори како што се притисокот на затворање, големината на фрактурата и оригиналните својства на површината на фрактурата играат клучна улога. Изборот на соодветен фрактурат и активното управување со притисоците во дупчењето се неопходни за одржување на зголемените патишта создадени со киселинско јоргање за одржлив проток на нафта и гас.
Проширување и одржување на мрежата на фрактури
Стратешкото проширување на дренажната област на резервоарот за нафта се потпира на ефикасното дизајнирање и распоредување на контролирани киселински системи. Ова се инженерски конструирани системи на флуиди за киселинско фрактурирање кои содржат адитиви - како што се забавувачи, средства за желатинирање и сурфактанти - за регулирање на поставувањето на киселината, контрола на брзината на реакција на киселината со карпата и минимизирање на истекувањето на течноста за време на третманот. Резултатот е поцелен процес на јоргање што ги максимизира техниките за создавање фрактури при хидраулично фрактурирање и го поддржува ширењето и на примарните и на секундарните (закривени) фрактури.
Контролираните киселински системи, особено желираните и in situ гел киселините, помагаат во управувањето со поставеноста и долговечноста на киселината во фрактури. Овие системи ја забавуваат интеракцијата киселина-карпа, продолжувајќи го растојанието на пенетрација и овозможувајќи посеопфатно киселинско гравирање за подобрување на фрактури. Овој пристап го зголемува стимулираниот волумен на карпата, ја проширува површината за дренажа на резервоарот за нафта и се справува со предизвиците со лошите природни раствори на канали за протекување и во карбонатни и во шкрилци. Случаите на терен покажуваат дека овие техники создаваат пошироки, поповрзани мрежи на фрактури, што доведува до поголемо обновување на јаглеводородите.
Одржувањето на подобрувањата на пропустливоста под динамичен стрес на резервоарот е уште еден клучен фактор. Ширењето на фрактури кај карпите подложени на висок стрес на затворање често води до намалување на ширината на фрактурата или предвремено затворање, со што се нарушува спроводливоста. За да се спротивстави на ова, се користат неколку стратегии:
- Технологија на перфорација поврзана со стрес:Овој метод овозможува контролирано иницијација и ширење на фрактури, оптимизирајќи го компромисот помеѓу влезната енергија на стимулацијата и проширувањето на мрежата на фрактури. На пример, во депресијата Џијанг, оваа технологија ја намали потребната енергија за 37%, а воедно ги подобри и поврзаноста и еколошките резултати.
- Третмани пред закиселување:Користењето системи со поливодородна киселина или други течности за фрактурирање со претходна киселост може да ги намали притисоците за распаѓање на фрактурите и да го намали почетното блокирање на формацијата, поставувајќи ја основата за поефикасно и потрајно создавање фрактури.
- Геомеханичко моделирање:Интегрирањемерење на стрес во реално времеа мониторингот на резервоарот овозможува предвидување и прилагодување на параметрите за третман на киселина, помагајќи во одржувањето на спроводливоста на фрактурата и покрај еволуирачките услови на стрес на самото место.
Овие методи - во комбинација со оптимизирани адитиви за течност за хидраулично фрактурирање и формулација на киселинска течност за фрактурирање - обезбедуваат задржување на придобивките од пропустливост. Тие им помагаат на операторите на нафта да ги прошират и одржуваат мрежите на фрактури, подобрувајќи ја пропустливоста на карпите со ниска порозност и поддржувајќи долгорочно искористување на ресурсите.
Накратко, преку комбинација од иновативни практики за киселинско јоргање, напредни контролирани киселински системи и геомеханички информирани стратегии за фрактурирање, современите методи за стимулација на резервоари сега се фокусираат и на максимизирање на непосредните области за дренажа на јаглеводороди и на зачувување на спроводливоста на фрактурата потребна за континуирани производствени перформанси.
Заклучок
Ефективното мерење и оптимизацијата на вискозитетот на течноста за киселинско фрактурирање се од централно значење за максимизирање на создавањето фрактури, ефикасноста на киселинско јоргање и долгорочното одводнување на резервоарот за нафта во формациите на шкрилци. Најдобрите практики се темелат на нијансирано разбирање на динамиката на флуидите во услови на резервоар, како и на интеграцијата на лабораториските и теренските податоци за да се обезбеди оперативна релевантност.
Најчесто поставувани прашања
П1: Колкава е важноста на вискозитетот на течноста за киселинско фрактурирање во резервоарите на нафта од шкрилци?
Вискозитетот на течноста за киселинско фрактурирање е клучен за контрола на создавањето и ширењето на фрактури во резервоарите на шкрилец. Течностите со висок вискозитет, како што се вкрстено поврзаните или желираните киселини, создаваат пошироки и поразгранети фрактури. Ова овозможува подобро поставување на киселината и го продолжува контактот помеѓу киселината и карпата, оптимизирајќи го механизмот на реакција киселина-карпа и осигурувајќи дека јорганизирањето е длабоко и униформно. Оптималниот вискозитет на течноста ја максимизира ширината и сложеноста на фрактурата, директно влијаејќи на ефикасноста на киселинско јорганизирање за подобрување на фрактурата и целокупната оптимизација на површината за дренажа на резервоарот за нафта. На пример, задебелените течности со CO₂ е докажано дека ја подобруваат ширината на фрактурата и ја одржуваат пропустливоста по третманот, додека течностите со низок вискозитет овозможуваат подолги, потесни фрактури со полесно ширење, но може да ризикуваат несоодветно јорганизирање или насочување на протокот на киселина. Изборот на вистинскиот вискозитет во формулацијата на течноста за киселинско фрактурирање обезбедува ефикасно разградување на блокадата на формацијата, долгорочна спроводливост на фрактурата и значително проширување на продуктивната површина за дренажа.
П2: Како притисокот на распаѓање при хидраулично кршење влијае врз создавањето на фрактура?
Притисокот на распаѓање е минималната сила потребна за да се иницираат фрактури во карпата за време на хидраулично кршење. Во резервоарите на шкрилец со ниска пропустливост, прецизното управување со притисокот на распаѓање е од фундаментално значење. Ако применетиот притисок е пренизок, фрактурите може да не се отворат, ограничувајќи го влезот на течност. Превисок притисок, кршењето може да стане неконтролирано, ризикувајќи непожелно ширење на фрактури. Соодветната контрола ги поттикнува фрактурите да се развиваат по природни рамнини, па дури и по закривени патеки, подобрувајќи ја стимулацијата на резервоарот. Повисокиот притисок на распаѓање, кога е соодветно управуван, создава посложени мрежи на фрактури и ја подобрува поврзаноста неопходна за киселината да достигне и да издлаби поширока област. Техники како што е засекување на бушотини се користат за намалување на притисокот на распаѓање и подобра контрола на иницијацијата на фрактури, влијаејќи и на геометријата на фрактури и на ефикасноста на ширење. Оваа информирана контрола на притисокот на распаѓање при хидраулично кршење е централна за напредните техники на создавање фрактури во неконвенционалните резервоари.
П3: Зошто киселинското гравирање и зголемување е корисно за резервоари со ниска пропустливост и ниска порозност?
Резервоарите со ниска пропустливост и ниска порозност претставуваат ограничени природни канали за протекување, што ја ограничува подвижноста и производството на нафта. Киселинското јорганизирање при хидраулично фрактурирање користи реактивни течности за растворање делови од матрицата на карпата по должината на површините на фрактурата, со што се зголемуваат овие патеки на проток. Ова го намалува блокирањето на формацијата и обезбедува нови канали за течностите да се движат послободно. Неодамнешните методи за стимулација на резервоарите, вклучувајќи ги композитните и предкиселинските системи, постигнаа подобрена, долготрајна спроводливост и подобрено обновување на нафтата. Овие методи се особено вредни за подобрување на резервоарите со ниска пропустливост и подобрување на пропустливоста на карпите со ниска порозност, како што е прикажано и во теренските и во лабораториските студии. Резултатот е значително зголемување на продуктивноста на бунарите, при што киселински јорганизираните и зголемените фрактури функционираат како подобрени канали за проток на јаглеводороди.
П4: Каква улога играат порозноста и пропустливоста на карпите во успехот на киселинско фрактурирање?
Порозноста и пропустливоста директно го одредуваат движењето на течностите и пристапноста до киселините во резервоарите за нафта. Карпите со ниска порозност и ниска пропустливост го попречуваат ширењето и ефикасноста на течностите за киселинско фрактурирање, ограничувајќи го успехот на операциите на стимулација. За да се реши ова, формулацијата на течноста за киселинско фрактурирање е специјално прилагодена за да вклучува адитиви за контрола на реакцијата и модификатори на вискозитет. Зголемувањето на порозноста преку реакција на киселина-карпа го зголемува достапниот празнин простор за складирање на јаглеводороди, додека зголемувањето на пропустливоста овозможува полесен проток низ мрежите на фрактури. По третманот со киселина, повеќе студии покажаа значително зголемување и на порозноста и на пропустливоста, особено таму каде што природните канали за протекување претходно беа лоши. Подобрувањето на овие параметри овозможува оптимизирано ширење на фрактури, одржливи стапки на производство и проширена контактна површина на резервоарот.
П5: Како реакцијата на киселината и карпата влијае врз ефикасноста на проширувањето на дренажната област?
Механизмот на реакција на киселина-карпа регулира како се раствора карпата и како се гредат и зголемуваат фрактури за време на киселинско фрактурирање. Ефикасната контрола на брзината на реакција на киселина-карпа е од витално значење: премногу брзо, и киселината се троши во близина на бунарот, ограничувајќи ја пенетрацијата; премногу бавно, и гредењето може да биде недоволно. Со управување со реакцијата преку вискозитет на течност, концентрација на киселина и адитиви, се постигнува целно гредење по површините на фрактурата, овозможувајќи поширока и подлабока поврзаност на фрактури. Напредното моделирање и лабораториските истражувања потврдуваат дека оптимизирањето на реакцијата на киселина-карпа води до каналисти, високо спроводливи фрактури кои драматично ја прошируваат површината за дренажа на маслото. На пример, документирано е дека канализираните фрактури со гредење на киселина даваат до пет пати поголема спроводливост од не-греданите фрактури во карбонатни формации. Внимателното прилагодување на составот на течноста за киселинско фрактурирање и параметрите на вбризгување директно ја одредуваат обемот и ефикасноста на подобрувањето на површината за дренажа.
Време на објавување: 10 ноември 2025 година
