O le mafiafia o le vai e fa'a'aisa ai le acid fracturing e fuafua ai le mamafa o le hydraulic fracturing breakdown e mana'omia mo le amataina o le gau ma pulea ai le sosolo o gau i papa. O le fuaina sa'o ma le puleaina o le mafiafia o le vai e taua tele mo le fa'aleleia atili o le geometry o gau, lagolagoina le atina'eina o gau pi'o, ma fa'amautinoa le tufatufaina tutusa o le acid i luga o foliga gau. O le filifilia o le mafiafia talafeagai e puipuia ai le tele o le tafe atu o le vai i totonu o le fausaga ma fa'aleleia atili ai le etching o le acid mo le fa'aleleia atili o gau, ma iu ai ina a'afia ai le tulaga o le fa'alauteleina o gau e le acid ma mafai ai ona sili atu le lelei o le fa'aleleia atili o le eria e tafe ai le suau'u.
Fa'amoemoega Autū o le Suavai Fa'asusu
O togafitiga o le acid fracturing fluid eessulufaleial infa'aosofiaina o le fa'atanoa vaiofo fausaga o le shale e fa'ailogaina i le maualalo o le porosity ma le maualalo o le permeability. O le sini autū o le fa'ato'ilaloina lea o pa puipui masani o le seepage ma fa'aleleia atili le toe fa'aleleia o le hydrocarbon e ala i le faia o auala e tafe ai i totonu o matrices papa ma'a. O le acid fracturing e ausia ai lenei mea e ala i se faiga e lua: o le faia o fractures e ala i le tuiina o le acid pressurized, ma mulimuli ane fa'ateleina ma vaneina nei fractures e ala i le fa'atonutonuina o le acid-rock reactions. O lenei mea e fa'alauteleina ai le eria e tafe ai le suau'u ma fa'aleleia atili ai le gaosiga o sone na fa'alavelaveina muamua e le fa'aleagaina o le fausaga po'o le le lava o le permeability.
O le isi luʻitau o le fetuʻunaʻi lea o le faʻatulagaina o le vailaʻau faʻasusu acid ina ia fetaui ma le lithology ma le mechanics o le reservoir faʻamoemoeina. O le faiga o le tali atu o le acid-rock ma le fua faatatau o le tali atu o le acid-rock e matua eseese lava e tusa ai ma mineralogy, pressure, veve, ma le faʻaaogaina o mea faʻaopoopo o le hydraulic fracturing fluid. E le gata ina aʻafia ai le fua faatatau ma le sitaili o le etching ae faʻapea foʻi ma le lamatiaga o le poloka o le fausaga, le fulafula o le omea, poʻo fegalegaleaiga leaga o le geochemical, o mea uma ia e mafai ona faʻaleagaina ai le conductivity o fracture ma faʻatapulaʻaina ai le tele o gaosiga i se taimi umi.
Fa'atanoa Suau'u Shale
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Fa'avae o le Fa'aputuina o le 'Acid Fracturing' i Fa'aputuga Suau'u Shale
Auala e Fausia ai le Mavaega
O le fausiaina o mavaevae i totonu o fa'aputuga suāuu shale vaapiapi e fa'alagolago i le fa'ato'ilaloina o le mamafa maualuga i totonu ma le malosi o papa e ala i le hydraulic po'o le acid fracturing. I nei siosiomaga maualalo le permeability, e seasea ona iai ni auala tetele mo le tafe o le suāuu. O le mataupu faavae e aofia ai le tuiina o se vai acid fracturing i le mamafa e lava e sili atu ai i le mamafa o le hydraulic fracturing breakdown—o le maualalo e mana'omia e amata ai mavaevae i le matrix papa. O lenei faiga e fa'alagolago sa'o lava i faiga fa'avae o papa: o le taimi lava e sili atu ai le mamafa fa'aoga i le tulaga o le mavaevae, e fausia ai ni mavaevae fou, e masani ona mulimuli i ala o le tete'e maualalo e fa'atonuina e le bedding planes, natural fractures, ma le mechanical anisotropy i totonu o le papa.
E eseese le mamafa o le malepe e fa'atatau i le ituaiga o papa ma le vai e malepe ai. O su'esu'ega ua fa'aalia ai o vai e pei o le CO₂ e fa'atupuina ai le mamafa maualuga o le malepe ma ni feso'ota'iga malepe e sili atu ona lavelave pe a fa'atusatusa i le H₂O po'o le N₂. E fa'alagolago fo'i le faiga o le masini i le malosi o le tensile o le fausaga, le modulus o le elasticity, ma le i ai o ni va'alele vaivai. O le a'oa'oga o le mamao taua—e fa'amatalaina e su'ega i fale su'esu'e ma le fanua—e fa'ata'ita'i ai le mamafa mana'omia o le amataga o le malepe e fai ma galuega tauave o le malosi o le atuatuvale i le pito o le malepe, ma vavalo po'o fea ma o afea e tula'i mai ai le fa'alauteleina o le malepe e le mautu.
O le faigata o le feso'ota'iga o gaugā ua faia e mafai ona ausia atili e ala i le fa'atatauina o le tuputupu a'e o gaugā i luga o laina pi'o nai lo o va'a sa'o. O lenei auala e fa'ateleina ai le tele o le fa'aputuga o le vai. O metotia e pei o le cyclic pressure shock fracturing e fa'aosofia ai le pressure pulses, ma mafua ai ona toe amataina ma fa'atasia gaugā e lala ma pi'o, ma fa'atautaia lelei ai pa puipui o le lithological ma le heterogeneity o le lamination. O gaugā lavelave ma tele-lālā ua faia i lenei auala e fa'ateleina ai le eria e tafe ai le vai ma fa'aleleia atili ai le avanoa i hydrocarbons na vavae'ese muamua.
O le fa'atupuina o mavaevae e fa'alagolago fo'i i le tu'ufa'atasia o tulaga fa'ale-geolo ma pulega fa'atino. O mea fa'ale-geolo—e pei o le faiga o le mamafa, fa'avasegaga, mineralogy, ma le i ai o so'oga vaivai—e pulea ai ala e mafai ona ui ai mavaevae. O fetu'una'iga fa'ainisinia, e aofia ai le fa'atulagaina o le vai o le acid fracturing ma le pulega o le mamafa fa'aonaponei, e mafai ai ona mamanuina feso'ota'iga e sili ona fetaui ma meatotino fa'alenatura o le fa'atanoa.
Uiga o le Fa'atanoa e A'afia ai le Fa'apala'au o le 'Aseta
O le maualalo o le permeability ma le maualalo o le porosity o uiga ia e fa'amatalaina ai fa'amaumauga o le shale oil reservoir. O nei uiga uma e lua e fa'atapula'aina ai le tafe masani o le vai, ma avea ai le fa'asolosolo lelei o le fracture e taua tele mo le gaosiga. I totonu o faiga matrix ultratight, e tatau ona lava le lautele o fractures e fa'aosofia e feso'ota'i ai ma feso'ota'iga o pu o lo'o iai po'o microfractures. Peita'i, o le fa'alauteleina o fractures e le acid e masani ona le tutusa ona o le eseese o le tuufaatasiga o papa, mineralogy, ma le texture.
O le porosity ma le permeability e pulea ai le tafe ese o le vai ma le felauaiga o le acid. I papa e le lelei le fausaga o pu po'o ni microfractures feso'ota'i fa'atapula'aina, e fa'atapula'aina le tafe ese o le acid, ma fa'aitiitia ai le aoga o le etching o le acid i le hydraulic fracturing. A leai ni auala masani e tafe ai pe matua faigata, e taua tele ni metotia e fa'aleleia atili ai le feso'ota'iga o le auala. O fofo le lelei o auala masani e tafe ai e ono aofia ai ta'amilosaga fa'asolosolo o le fracturing, fa'aogaina o diverters, po'o ni fa'asologa o togafitiga fa'afefiloi.
O le eseese o papa—o vaega eseese, mafiafia o malepelepe, ma le tufatufaina o minerale—e fausia ai ni auala e sili ona lelei mo le sosolo o malepelepe ma le tafe ese. O le faiga o le tali atu o le acid-rock ma le saoasaoa o le tali atu o le acid-rock e eseese i totonu o le vaituloto, aemaise lava i tafatafa o le va o ituaiga papa eseese. Pe a fetaui le acid ma ni laina e tele ai le carbonate, o le vave o le tali atu e mafai ona fausia ai ni lautele e le tutusa o malepelepe ma ni mamanu o malepelepe e lala. E mafai ona faʻalauiloa pe faʻalavelaveina ai le fesoʻotaʻiga e faʻatatau i le eseese o le va.
O le tafe ese o le vai o se isi luʻitau i maa papa e eseese le malepelepe. O le tele o le tafe ese i vaega e tele ai le porosity poʻo malepelepe tatala e mafai ona faʻatapulaʻaina ai le faʻalauteleina lelei o malepelepe autu na mafua ai. I se isi itu, o vaega maualalo o le tafe ese e ono faʻalavelaveina ai le sosolo o le acid ma le faʻalauteleina o le fesoʻotaʻiga o malepelepe. O le faʻatulagaina o vai faʻasusu acid—e aofia ai le faʻaaogaina o acids ua faʻapipiʻiina pe fesoʻotaʻi, ma faʻaopoopoga vai e faʻapitoa i le ituaiga papa—e aʻafia saʻo ai nei taunuuga, e mafai ai e le au faʻagaoioia ona faʻaleleia le maualalo o le porosity o le permeability o papa ma faʻaleleia atili le vaega e tafe ai le suauʻu.
O le fa'aosofiaga lelei i nei siosiomaga faigata e mana'omia ai se taula'iga lua: le puleaina sa'o o faiga fa'avaega ma le fa'aleleia atili o meatotino o felauaiga papa e ala i le fa'atulagaina ma le fa'agaoioiga o le vai fa'avaega hydraulic. O le fa'a'ese'esega o le acid mo le fa'aleleia atili o le fa'avaega, le puleaina o le tafe ese, ma le fa'avaega i luga o ala pi'o e taua tele i le fa'ato'ilaloina o pa puipui e mafua mai i le maualalo o le permeability ma le le lelei o le feso'ota'iga masani i totonu o fa'aputuga suau'u shale.
Suavai Fa'asusu: Fa'atulagaga, Viscosity, ma le Fa'atinoga
Vaega ma le Fa'atulagaina o Suavai Fa'amama'i Acid
O le fa'atulagaina o le vai fa'asu'u o le acid fracturing e taula'i i le fa'aleleia o faiga fa'akemikolo ina ia fa'ateleina ai le tafe o le fracture ma le toe fa'aleleia o le suau'u. O le faiga acid e masani ona fa'aaogaina o le hydrochloric acid (HCl), e masani lava i le maualuga mai le 5% i le 28%, e filifilia e fa'atatau i le lithology o le reservoir ma sini o togafitiga. O isi acid e aofia ai organic acids e pei o le acetic po'o le formic acid mo le vaivai po'o lefausaga e maaleale i le vevelaE mafai ona fa'aogaina ni fa'afefiloi po'o ni faiga fa'a'asā ua fa'atulagaina e fa'aaoga ai gaioiga eseese i le taimi o togafitiga.
O mea fa'aopoopo taua e o fa'atasi ma le 'aisa. O mea e taofia ai le 'ele, mea fa'amalosi, mea e pulea ai le u'amea, ma mea e le o ni emulsifier e puipuia ai paipa, fa'aitiitia ai le fa'aputuga, ma taofia ai le fausiaina o le emulsion. O polymers fa'apitoa ua fa'ateleina ona tu'ufa'atasia o ni mea fa'amālosi—e masani ona fa'aputuina fa'avaega o le polyacrylamide (HPAM) po'o ni copolymers fou—e fa'aleleia atili ai le viscosity mo le tu'uina lelei o le 'aisa, fa'asusuina o le proppant, ma le puleaina o le tafe ese. O surfactants, o le anionic (e.g., sodium dodecyl sulfate) ma le non-ionic (e.g., ethoxylated alcohols), e taua tele mo le fa'amautuina o faiga o le foam, fa'aleleia atili ai le suiga o le wettability, ma fa'aitiitia ai le tension o le fogaeleele mo le fa'afeso'ota'i lelei o le papa ma le 'aisa.
E taua tele le puleaina o le tafe ese ma le puleaina o mea e totoe. O mea fa'aopoopo e fa'aitiitia ai le tafe o le vai e pei o le starch-based po'o polymers fa'apitoa fa'apitoa e fa'aitiitia ai le osofa'iga i totonu o le matrix, ma taofia ai le acid i totonu o gaugā. O mea e fa'agata ai—oxidative (e pei o le persulfate) po'o le enzymatic—e fa'aaogaina e fa'aleagaina ai mea e fa'amata'u pe a uma ona togafitia, ma fa'aitiitia ai le lamatiaga o mea e totoe ma fa'aleagaina ai le fausiaina. Peita'i, o fegalegaleaiga ma le vai na gaosia po'o mea e fa'agata ai i lalo ifo o le vevela e mafai ona maua ai ni minerale lona lua e pei o le barite, e mana'omia ai le siakiina ma le fa'aeteete o le fetaui lelei o le faiga.
O faʻataʻitaʻiga o faʻatulagaga faʻasolosolo e aofia ai:
- Faiga fa'agesegese o le 'acid: fa'aaogaina o gels surfactant-polymer e fa'agesegese ai le tali atu o le acid-rock mo se fa'aoso loloto i totonu o vaega carbonate fufusi.
- Polymers e tete'e atu i le vevela maualuga, e tete'e atu i le masima (e pei o le P3A synthetic copolymers) mo le mautu o le viscosity ma le itiiti ifo o mea e totoe i totonu o vaieli loloto.
- Kemisi lanumeamata, e aofia ai le L-ascorbic acid, e mafai ai ona faatumauina le viscosity ma le puipuiga mai antioxidants i le vevela e oo atu i le 300°F e aunoa ma ni aafiaga e tumau pea i le siosiomaga.
Fuaina o le Viscosity ma le Taua i le Acid Fracture
E manaʻomia le fuaina saʻo o le viscosity o le acid fracturing fluidmita viscometers maualuga le mamafa, maualuga le vevela (HPHT)e mafai ona faʻataʻitaʻi le mamafa i lalo o le lua ma le vevela o le ea. O metotia autū e aofia ai:
- Fua fa'ata'amilomilo mo le fuafuaina o le viscosity fa'avae.
- O mita viscometers HPHT mo fa'atonuga fa'apitoa, e iloilo ai amioga viscoelastic i lalo o avega fa'asolosolo o le vevela po'o le mamafa.
E tele ona itu taua o le mafiafia:
- Fa'ata'ita'iga o le Vī ma le Fa'ateleina o le MavaegaO le maualalo o le viscosity o le acid e mafua ai ona sili atu ona taatele le wormholing po'o le pitting etch patterns; o le maualuga o le viscosity e fa'amalosia ai le lautele ma le tutusa o le atina'eina o le alavai, e pulea sa'o ai le conductivity o le fracture ma le gafatia e fa'alautele ai. O le fa'ateleina o le fa'aputuga o le mafiafia, mo se fa'ata'ita'iga, e mafua ai ona sili atu le lautele o le eria e vaneina ma le tuputupu a'e faigata o le fracture, e pei ona fa'amaonia e su'ega i le fanua ma su'ega i fale su'esu'e o le dye-tracing.
- Avanoa ma le Tufatufaina o Ga'o: E sili atu ona pulea e vai mageso le tuʻuina o le 'ese, faʻamalosia ai le ulufale atu o le 'ese i totonu o mavaevae masani lona lua ma faʻateleina ai le vaega e tafe ai le suāuu. O le iloiloga faʻatusatusa e faʻaaoga ai fua o le conductivity pe a uma le etch e faʻafesoʻotaʻi ai le maualuga o le viscosities i fesoʻotaʻiga mavaevae conductivity e sili atu ona salalau ma tumau, e fesoʻotaʻi ma le maualuga o le fua o le gaosiga.
Mo se faʻataʻitaʻiga, i le Marcellus shale e tele ai le carbonate, o le faʻaaogaina o faiga e gaosia e ia lava pe faʻapipiʻi ai le cross-linked acid—lea e faatumauina ai le dynamic viscosity e tusa lava pe oʻo i le vevela o le reservoir—e mafua ai le itiiti ifo i le 20–30% le maualuga o le lavelave o le gau ma le ufiufi o le alavai pe a faʻatusatusa i le HCl e leʻi suia.
Tali atu o le 'Aseta–Ma'a i le Fa'avaevaeina o le 'Aseta
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Kinetika o le Tali atu i le Acid-Rock ma lo latou Sootaga i le Viscosity
O le faiga o le tali atu o le acid-rock e matuā aʻafia lava i le viscosity o le vai. O faiga masani o le acid e vave ona tali atu ma minerale carbonate, e taulaʻi ai le faʻataʻapeʻapeina i tafatafa o le wellbore ma faʻatapulaʻaina ai le loloto o le faʻasusuina. O faiga o le acid e tuai, e faʻaaogaina ai viscoelastic surfactants poʻo polymer-acid emulsions, e faʻaitiitia ai le fua faatatau o le faʻasalalauina o hydrogen ions, ma faʻagesegese ai le fua faatatau atoa o le tali atu o le acid-rock. O lenei mea e mafai ai e le acid ona faʻasusu loloto i totonu o fausaga e maualalo le permeability poʻo le maualalo le porosity aʻo leʻi faʻaaluina, e faʻalauteleina ai le etching lautele ma le umi o fractures.
E mafai ona fa'atulagaina le fesuia'iga o le fua faatatau o le tali atu e ala i:
- Fetuuna'iga o le fua fa'atatau o le surfactant/polymer e fa'aleleia atili ai le fa'asalalauina o le acid.
- O le fa'asolosolo o le fa'a'aisa—o le fa'asolosolo o tui fa'a'aisa masani ma tui fa'a'aisa tuai—e ausia ai se paleni o le etching e lata i le vaieli ma le etching loloto, e pei ona fa'aalia i fa'ata'ita'iga fa'asolosolo o tui lea e maua ai e le fa'asolosolo o faiga fa'a'aisa le etching fa'atulagaina ma fa'aleleia atili ai le fa'aosofiaga o le reservoir.
E tula'i mai aafiaga fa'atasi mai tu'ufa'atasiga:
- O polymers e tu'ufa'atasi ma nonionic surfactants e fa'atupuina ai le mafiafia malosi ma fa'ateleina le tete'e atu i le vevela ma le masima, e pei ona fa'amaonia e le iloiloga o meatotino e feavea'i ai le oneone ma le rheological i lalo o tulaga fa'ata'ita'i o le reservoir.
- O fa'afefiloi o le Alkali–surfactant–polymer (ASP), ma faiga nanocomposite (e pei o le graphene oxide–polymer), e fa'aleleia atili ai le viscosity ma le mautu o le acid e pulea ai le saoasaoa, a'o fesoasoani fo'i i le puleaina o le profile ma le aveeseina o le acid o totoe—e taua tele mo le fa'aleleia atili o le acid fracturing i auala masani eseese o le seepage ma mo le fa'aleleia atili o le toe fa'aleleia mai fa'atulagaga maualalo le permeability po'o le maualalo o le porosity.
O faʻataʻitaʻiga tioata laiti ma suʻega o le coreflood ua faʻamaonia ai o nei faʻatulagaga faʻapitoa e faʻateleina ai le taimi e faʻafesoʻotaʻi ai le acid, faʻagesegese ai le tali atu ma minerale, faʻaleleia atili ai le vaega ua vaneina, ma iu ai ina faʻalauteleina le tafega o le tane suāuu, e faʻaalia ai le sootaga moni i le va o le tuufaatasiga o le vai e malepe ai le acid, le viscosity, le gaioiga o le tali atu o le acid-rock, ma le lelei atoa o le faʻaosofiaina o le tane suāuu.
Aafiaga o le Fracture Geometry i le Penetrate o le Acid ma le Aoga
O le fausaga o le mavaevae—ae maise lava le umi, lautele (aperture), ma le tufatufaina o le avanoa—e fuafua ai le sosolo o le 'acid ma o lea la le aoga o le mavaevae o le 'acid. O mavaevae uumi ma lautele e faʻalauteleina ai le tufatufaina tele o le 'acid, ae e mafai ona faʻaitiitia le lelei ona o le "mavaevae" o le 'acid, lea e vave ona oʻo atu ai le 'acid e leʻi faʻaaogaina i le pito o le mavaevae e aunoa ma le tali atu atoatoa i le ala. O le fesuisuiaʻi o le aperture, aemaise lava mavaevae e ala i le faʻapipiʻiina o puipui e le tutusa, e faʻalauteleina ai le sosolo e ala i le tuʻuina atu o auala faʻapitoa ma faʻaitiitia ai le vave leiloa o le 'acid.
- Fesuiaiga o le avanoa:O luga ua fa'apipi'iina e atia'e e le acid etching e tausia ai le fa'avevela o le eletise i lalo o le mamafa ma maua ai ni auala sili ona lelei mo felauaiga o le acid.
- Fa'atulagaga fa'apitoa:O gaugā e lata ane i le lua e mafai ai ona sili atu le tutusa o le tufatufaina atu o le 'aisa, ae o gaugā e mamao pe tetele ona lālā e manuia mai le tuiina fa'asolosolo o le 'aisa po'o le fa'asolo o le fa'aputuina o le 'aisa/vai e le fa'apito.
- Tui e tele-vaega:E mafai e le fesuia'i o le 'acid' ma le 'spacer fluids' ona fa'afouina le valiina i luga o foliga o gau ua fa'aloaloa, e o'o atu ai i le loloto o le sosolo ma le fa'ateleina lelei o gau masani ma gau na mafua mai ai.
O suʻesuʻega i le fanua ma le fale suʻesuʻe e faʻaaogaina ai le micro-CT scanning ma le faʻataʻitaʻiga numera e faʻaalia ai o le lavelave faʻataʻitaʻi ma le maʻaa e pulea ai le fua faatatau o le tali atu o le acid-rock ma le tele o le faʻaleleia atili o le permeability. O le mamanu talafeagai o le acid fracturing e fetaui lelei ma meatotino o le acid system ma faiga faʻapipiʻi i totonu o le reservoir fracture geometries, ma faʻamautinoa ai le maualuga ma le tumau o le fracture conductivity ma le faʻaleleia atili o le toe faʻaleleia o le suauʻu.
Fuafuaga Fa'aleleia mo le Fa'aleagaina Lelei o le Acid
Filifiliga o Faiga Fa'a'aisa ma Mea Fa'aopoopo
O le fa'aleleia atili o le fa'aleagaina o le 'acid fracturing' e fa'alagolago tele i le filifilia o faiga sa'o o le 'acid. O faiga 'acid' e tuai ona fa'agesegese, e pei o 'acid' ua fa'apipi'iina pe fa'afefiloi, ua fa'atulagaina e fa'agesegese ai le saoasaoa o le tali atu o le 'acid' i le papa. O lenei mea e mafai ai ona loloto le sosolo i luga o le gau ma sili atu le tutusa o le 'acid etching'. I se fa'atusatusaga, o faiga 'acid' masani—e masani lava o le 'acid' hydrochloric e le'i suia—e vave ona tali atu, e masani ona fa'atapula'aina ai le loloto o le sosolo o le 'acid' ma fa'atapula'aina ai le fa'alauteleina o le gau, aemaise lava i totonu o le carbonate ma le maualuga o le vevela o le shale reservoir. O atina'e talu ai nei e aofia ai faiga 'acid' malo, ua fa'apitoa mo reservoir e matua'i maualuga le vevela, lea e fa'agesegese atili ai le saoasaoa o le tali atu, fa'aitiitia ai le 'ele ma fa'ateleina le aoga e ala i le umi o le gaioiga o le 'acid' ma le fa'aleleia atili o le soloia o papa.
Pe a faʻatusatusa faiga tuai ma faiga masani:
- 'Asiti ua taofia le fa'aaogainae sili ona fiafia i nofoaga e vave ona fa'aalu ai le 'acid' e lata ane i le lua e fa'aitiitia ai le a'apa atu ma le tutusa o togafitiga. Ua fa'aalia e nei 'acid' e fa'afaigofie ai le fa'alauteleina o gaugā e le 'acid' ma fa'aleleia atili ai le tafe o le suāuu pe a uma ona gaugā ma le vaega e tafe ai le suāuu.
- Asi masaniatonu e lava mo togafitiga papa'u po'o sone e faigofie ona susū i ai le vai lea e taliaina ai le vave o le tali atu ma le itiiti o le ulufia.
O le filifiliga o mea e fa'aleleia ai le viscosity—e pei o viscoelastic surfactants (VCA systems) po'o polymer-based gelling agents—e fa'alagolago i mea taua e fa'apitoa i le reservoir:
- E fa'atonutonuina e le vevela o le fa'atanoa ma le mineralogy le mautu fa'akemikolo ma le fa'atinoga o mea e fa'atonutonu ai le viscosity.
- Mo fa'aoga i le vevela maualuga, e mana'omia ni gel breakers e mautu i le vevela e pei o ni oxidizing agents po'o ni acid-etching capsules e fa'amautinoa ai le malepe o le gelled acid ma le fa'amamāina lelei pe a uma le togafitiga.
- E tatau ona fa'atulaga le foliga vaaia o le viscosity ina ia fa'atumauina pea le acid fracturing fluid.lava le mafiafiai le taimi o le pamuina (fa'aleleia atili ai le lautele o le gau ma le fa'aumiumi o le proppant) ae e mafai ona fa'aleagaina atoa e gel breakers mo le toe fa'afo'i lelei o le tafe.
O le filifiliga sa'o o mea fa'aopoopo e fa'aitiitia ai le fa'aleagaina o le fausaga, fa'amautinoa ai le lelei o le fa'a'ese'esega o le 'acid' mo le fa'aleleia atili o le gau, ma fa'ateleina ai le fa'aleleia atili o nofoaga e maualalo le permeability ma le porosity. O fa'aoga lata mai nei ua fa'aalia ai o fa'atulagaga o vai fa'a'ese'ese o le 'acid' e fa'avae i luga o le VCA, fa'atasi ai ma gel breakers ua fetaui lelei, e maua ai le fa'amamaina sili atu, le leiloa o le vai, ma le fa'aleleia atili o le fa'aosofia o le nofoaga pe a fa'atusatusa i faiga masani.
Fa'atulagaga Fa'atino e A'afia ai le Manuia o le Fa'aosofiaina o le 'Acid
O le puleaina o galuega i le taimi o le acid fracture e matua aʻafia ai lava taunuuga. O faʻatulagaga autū o galuega e aofia ai le saoasaoa o le pamu, le tele o le acid ua tuiina, ma le puleaina o le mamafa:
- Saosaoa o le pamu: Fuafuaina ai le saoasaoa ma le fausaga o le sosolo o le malepelepe. O le fua faatatau maualuga e faʻaleleia atili ai le sosolo loloto o le acid ma faʻaauau pea le fegalegaleaiga o le acid ma le papa, ae e tatau ona paleni e ʻalofia ai le faʻaaluina vave o le acid poʻo le tuputupu aʻe o le malepelepe e le pulea.
- Voluma o le tui oona: E a'afia ai le umi ma le lautele o gaugā ua fa'a'aisa. E masani ona mana'omia ni voluma tetele mo fa'atulagaga e maualalo le permeability, e ui o le fa'aleleia atili o le voluma o le acid fa'atasi ai ma mea e fa'aleleia ai le viscosity e mafai ona fa'aitiitia ai le fa'aaogaina o vaila'au e le mana'omia a'o fa'asaoina le conductivity.
- Puleaina o le mamafaO le fa'atonutonuina moni o le mamafa o le pito i lalo ma le luga e fa'amautinoa ai o lo'o tumau pea le matala o le gau, fa'afetaui le alu ese o le vai, ma fa'atonutonu le tulaga o le 'aisa i luga o sone gau ua fa'atatauina.
I le faʻatinoina, o faʻasologa faʻatulagaina poʻo le fesuiaʻi o tuiina o le 'aisa—lea e fesuiaʻi ai ituaiga 'aisa poʻo le viscosities—ua faʻaalia e faʻaleleia atili ai le fausiaina o alavai, faʻalauiloa ai le atinaʻeina o le gau o le suāuu, ma faʻaleleia atili ai le vaega e tafe ai le suāuu. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tuiina o le 'aisa e lua-vaega e mafai ona fausia ai ni alavai loloto ma sili atu ona tafe, e sili atu ona lelei nai lo metotia e tasi le vaega i totonu o fale suʻesuʻe ma nofoaga i le fanua.
E taua tele le fa'afetauiina o metotia fa'a'aisa i le eseesega o le fa'aputuga. I fa'aputuga shale e fesuisuia'i mineralogy ma malepelepe masani, o fa'ata'ita'iga vavalo ma le mata'ituina i le taimi moni e fa'aaogaina e ta'ita'ia ai le taimi ma le fa'asologa o tui. O fetu'una'iga e fa'avae i luga o uiga o malepelepe (e pei o le fa'atulagaina, feso'ota'iga, fa'aleleia atili o le alavai seepage masani) e mafai ai e le au fa'agaoioia ona fa'aleleia atili fa'atulagaga fa'atino mo le fa'aosofia sili ona maualuga ma le fa'aitiitia o fa'aleagaina o le fausaga.
Fa'ata'ita'iga Vavalo ma le Tuufaatasia o Fa'amaumauga
O le mamanu faʻaonaponei o le acid fracturing ua tuʻufaʻatasia nei faʻataʻitaʻiga vavalo e faʻafesoʻotaʻi ai faʻasologa faʻatino, meatotino o le vai acid fracturing, ma le conductivity pe a uma ona fracturing. O faʻataʻitaʻiga faʻaonaponei e aofia ai:
- Mekanika ma le saoasaoa o le tali atu o le acid-rock, pu'eina ai le auala e alualu ai i luma le morphology o le acid ma le etching i lalo o tulaga i le fanua.
- Mea e patino i le vaitulotoe pei o le porosity ma le permeability, mineraleity heterogeneity, ma feso'ota'iga gau ua iai muamua.
O nei faʻataʻitaʻiga e faʻaaogaina faʻamaumauga faʻapitoa, taunuʻuga o fale suʻesuʻe, ma le masini aʻoaʻoina e vaʻai pe faʻapefea ona aʻafia ai metotia o le fatuina o gau i le gau o le hydraulic ma le faʻaleleia atili o le eria e faʻamago ai le tane i se taimi umi.
O taiala autū i le fa'atulagaina o tapula'a o le fanua ma le mamanu o galuega e aofia ai:
- Filifilia o le viscosity ma le fa'atulagaga o le acid e fa'atatau i le kinetics o le acid-rock reaction e fa'amoemoeina, le fa'atulagaga o le vevela e fa'amoemoeina, ma sini fa'amae'aina (e pei o le fa'ateleina o le maualalo o le porosity o le permeability o papa po'o le fo'ia o fa'afitauli o le le lelei o le seepage channel).
- Fa'aaogaina o auala e fa'avae i fa'amaumauga e fetu'una'i ai fa'asologa o tui o le 'aisa, fua o pamu, ma fua o le breaker, e fa'aleleia atili ai le tele o le gau ma le toe fa'aleleia pe a uma togafitiga.
O faʻataʻitaʻiga mai faʻaaogaina talu ai nei i le fanua ua faʻaalia ai o nei metotia e vavalo ai e faʻateleina ai le conductivity pe a uma ona malepe le suauʻu ma faʻaleleia atili ai faʻamatalaga o le gaosiga o le suauʻu, ma mafai ai ona sili atu ona lelei ma faʻatuatuaina ni fuafuaga e faʻaleagaina ai le acid i totonu o faʻatanoa faigata o le shale ma le carbonate.
Fa'alauteleina o le Eria e Fa'amamago ai le Suau'u ma le Fa'atumauina o le Fe'avea'i o le Suau'u
Aveesea o Poloka o le Fausiaina ma le Faʻaleleia o Fesoʻotaʻiga
O le fa'a'ese'esega o le 'acid etching' o se faiga autū lea i fa'aoga o le vai e fa'a'ese'ese ai le 'acid fracturing' mo le fa'ato'ilaloina o le lu'itau o le poloka o le fausiaina, e pei o le fa'aputuga o le condensate ma le fa'amama o minerale, i totonu o fa'aputuga shale. A tuiina le 'acid—e masani lava o le hydrochloric acid (HCl), e tali atu i minerale tali atu e pei o le calcite ma le dolomite. O lenei faiga tali atu o le 'acid-rock' e fa'ata'ape'ape ai minerale ua teuina, fa'alauteleina avanoa o pu, ma fa'afeso'ota'i pu na vavae'ese muamua, ma fa'aleleia sa'o ai le porosity ma le permeability i totonu o fa'aputuga suau'u. O le fua faatatau o le tali atu o le 'acid-rock', fa'apea fo'i ma le fa'atulagaga fa'apitoa o le vai e fa'a'ese'ese ai le 'acid fracturing' e fa'aaogaina, e eseese e fa'atatau i le mineralogy o le shale ma le fa'aputuga o le poloka.
I totonu o papa e tele ai le carbonate, o le maualuga o le HCl e maua ai le sili atu ona manino o le etching ma le aveeseina o poloka ona o se tali vave ma lelei o le acid-rock. O le fetu'una'i o le fa'asologa o le acid i le carbonate ma le silicate patino o lo'o i totonu o le reservoir e fa'aleleia atili ai le faiga o le aveeseina, toe fa'afo'isia lelei ai auala masani o le seepage ma fa'atalanoaina ai fofo leaga o auala masani o le seepage. O le ma'a'a o luga o foliga o lo'o i ai nei e fa'ateleina ona o le fa'aumatia o le acid, e feso'ota'i sa'o ma le fa'aleleia atili o le conductivity o le fracture ma auala e sili atu ona tumau mo le tafe o hydrocarbons. O lenei faiga ua fa'amaonia e fa'amaumauga fa'ata'ita'i e fa'aalia ai fa'aleleiga taua i le gaosiga o le kesi ma le injectivity index pe a uma togafitiga fa'apitoa o le acid i fa'atulagaga maualalo le permeability.
E taua tele le fa'aauauina o le tafe o le vaieli i le va o le mageso mo le gaosiga umi o vaieli o le suāuu shale. I le aluga o taimi, e mafai e mageso ona fa'aitiitia le tafe o le vaieli ona o le olopalaina o le proppant, diagenesis, embedment, po'o le femalaga'iga o fasi ma'a. O nei faiga e fa'aitiitia ai auala tatala na faia e le mamafa o le malepelepe o le hydraulic fracturing, ma e matua a'afia ai le toe fa'aleleia o hydrocarbons. O fa'ata'ita'iga fa'amatematika ma su'esu'ega i fale su'esu'e e fa'aalia ai a aunoa ma le pulega lelei, e mafai e le fa'aleagaina o le proppant ona fa'aitiitia le gaosiga e o'o atu i le 80% i le 10 tausaga. O mea e pei o le mamafa o le tapunia, le tele o le proppant, ma meatotino muamua o le fogā'ele'ele mageso e taua tele. O le filifilia o le proppant talafeagai ma le puleaina lelei o le mamafa o le loloto o le lua e taua tele e fa'atumauina ai auala fa'alauteleina na faia e le acid etching mo le tafe faifai pea o le suāuu ma le kesi.
Fa'alauteleina ma le Tausiga o le Feso'ota'iga Mavaevae
O le fa'alauteleina ma le fa'aeteete o le vaega e fa'amamago ai le tane suau'u e fa'alagolago i le mamanuina ma le fa'atinoina lelei o faiga fa'a'asa e pulea. O nei faiga fa'ainisinia o vai fa'a'asa e aofia ai mea fa'aopoopo—e pei o mea e fa'agesegese ai, mea e fa'apipi'i ai le kesi, ma mea e fa'amama ai—e fa'atonutonu ai le tu'uina o le 'asa, pulea ai le saoasaoa o le tali atu o le 'asa ma le papa, ma fa'aitiitia ai le tafe ese o le vai i le taimi o togafitiga. O le i'uga o se faiga e sili atu ona fa'atatauina e fa'ateleina ai metotia o le faia o gau i le fa'a'asa o le 'au'au ma lagolagoina ai le fa'asalalauina o gau muamua ma lona lua (pi'o).
O faiga fa'atonutonu o le 'acid', aemaise lava o 'acid' ua fa'apipi'i ma 'acid' ua tu'u i totonu o le 'ele'ele, e fesoasoani e pulea le tu'uina ma le umi o le 'acid' i totonu o ma'a. O nei faiga e fa'agesegese ai le fegalegaleaiga a le 'acid' ma le papa, fa'alauteleina ai le mamao e ulufale ai ma fa'atagaina ai le fa'a'ese'esega atoatoa o le 'acid' mo le fa'aleleia atili o ma'a. O lenei auala e fa'ateleina ai le tele o papa ua fa'aosofia, fa'alauteleina ai le vaega e tafe ai le suāuu, ma fo'ia ai lu'itau i fofo leaga o alavai fa'alenatura i totonu o le carbonate ma le shale. O mataupu i le fanua e fa'aalia ai o nei metotia e fausia ai ni feso'ota'iga ma'a lautele ma feso'ota'i, ma fa'ateleina ai le toe fa'aleleia o le hydrocarbon.
O le fa'atumauina o le fa'aleleia atili o le permeability i lalo o le dynamic reservoir stress o se isi lea manatu taua. O le sosolo o le malepelepe i papa e a'afia i le maualuga o le tapunia e masani ona o'o atu ai i le fa'aitiitia o le lautele o le malepelepe po'o le tapunia vave, ma fa'aleagaina ai le conductivity. Ina ia tete'e atu i lenei mea, e tele auala e fa'aaogaina:
- Tekonolosi fa'apipi'i fa'atasi ma le atuatuvale:O lenei metotia e mafai ai ona pulea le amataina ma le salalau o gaugā, ma faʻaleleia atili ai le fetuunaiga i le va o le malosi faʻaosofia e ulufale mai ma le faʻalauteleina o fesoʻotaʻiga gaugā. I le Jiyang Depression, mo se faʻataʻitaʻiga, o lenei tekinolosi na faʻaitiitia ai le malosi manaʻomia i le 37% aʻo faʻaleleia atili ai fesoʻotaʻiga ma taunuuga o le siosiomaga.
- Togafitiga a'o le'i fa'a'aisaina:O le faʻaaogaina o faiga o le polyhydrogen acid poʻo isi vai e fai ai le pre-acid fracturing e mafai ona faʻaitiitia ai le mamafa o le malepelepe o gaugā ma faʻaitiitia ai le poloka muamua o le fausiaina, ma faʻatulaga ai le tulaga mo le fausiaina o gaugā e sili atu ona lelei ma umi.
- Fa'ata'ita'iga fa'ale-geomekanika:Tuufaatasiafuaina o le atuatuvale i le taimi monima le mata'ituina o le fa'atanoa e mafai ai ona vavalo ma fetu'una'i fa'asologa o togafitiga o le 'āsi, e fesoasoani e fa'atumauina le tafe o le eletise e ui lava i tulaga fesuisuia'i o le atuatuvale i totonu o le nofoaga.
O nei metotia—fa'atasi ai ma fa'aopoopoga fa'aleleia atili o le vai fa'a-hydraulic fracturing ma le fa'atulagaina o le vai fa'a-acid fracturing—e fa'amautinoa ai o lo'o fa'atumauina pea le permeability gains. Latou te fesoasoani i kamupani suau'u e fa'alautele ma tausia feso'ota'iga fracture, fa'aleleia atili ai le permeability o papa e maualalo le porosity ma lagolagoina le fa'a'esea o punaoa mo se taimi umi.
I se aotelega, e ala i le tuʻufaʻatasia o faiga fou o le etching o le acid, faiga faʻatonutonu faʻapitoa o le acid, ma fuafuaga faʻavae i luga o le geomechanics, o metotia faʻaonaponei o le faʻamalosia o le reservoir ua taulaʻi nei i le faʻateleina o vaega vave e tafe ai le hydrocarbon ma le faʻasaoina o le conductivity o le fracture e manaʻomia mo le faʻaauauina o le gaosiga.
Faaiuga
O le fuaina lelei ma le fa'aleleia atili o le ma'a'a o le vai e mafua mai i le acid fracturing e taua tele i le fa'ateleina o le fatuina o ma'a, le lelei o le eliina o le acid, ma le fa'amagoina o le tane suāuu i se taimi umi i totonu o fausaga o le shale. O faiga sili ona lelei e fa'amatalaina e se malamalamaga loloto o le fa'agasologa o le vai i lalo o tulaga o le tane, fa'apea fo'i ma le tu'ufa'atasia o fa'amaumauga o fale su'esu'e ma fanua e fa'amautinoa ai le talafeagai o le fa'agaioiga.
Fesili e Masani Ona Fesiligia
F1: O le ā le tāua o le viscosity o le acid fracturing fluid i totonu o tane o le shale oil?
E taua tele le malosi o le vai e malepe ai le acid mo le puleaina o le faia ma le sosolo o le gau i totonu o tane suauu shale. O vai e maualuga le malosi, e pei o acids ua feso'ota'i fa'atasi po'o le gelled, e maua ai gau e lautele ma sili atu ona lala. O lenei mea e mafai ai ona tu'u lelei le acid ma fa'aumiumi ai le fesoota'iga i le va o le acid ma le papa, fa'aleleia atili ai le faiga o le tali atu o le acid-rock ma ia mautinoa o le etching e loloto ma tutusa. O le malosi sili o le vai e fa'ateleina ai le lautele ma le faigata o le gau, e a'afia sa'o ai le lelei o le etching acid mo le fa'aleleia atili o gau ma le fa'aleleia atili o le vaega atoa o le tafe o le tane suauu. Mo se fa'ata'ita'iga, ua fa'aalia o vai CO₂ mafiafia e fa'aleleia atili ai le lautele o le gau ma fa'atumauina ai le permeability pe a uma ona togafitia, ae o vai e maualalo le malosi e mafai ai ona umi ma vaapiapi gau ma faigofie ona sosolo ae atonu e lamatia ai le etching le lava po'o le fa'asalalauina o le tafe o le acid. O le filifilia o le malosi sa'o i le fa'atulagaina o le vai e malepe ai le acid e fa'amautinoa ai le lelei o le malepe o le poloka o le fausaga, le conductivity o gau i se taimi umi, ma le fa'alauteleina tele o le vaega e tafe ai le suavai.
Q2: E faapefea ona aafia le fausiaina o gau e le mamafa o le gau i le hydraulic fracturing?
O le mamafa o le malepe o le malosi aupito maualalo lea e manaʻomia e amata ai ni malepelepe i le papa i le taimi o le hydraulic fracturing. I totonu o tane o le suauu shale e maualalo le permeability, e taua tele le puleaina saʻo o le mamafa o le malepe. Afai e maualalo tele le mamafa o loʻo faʻaaogaina, e ono le matala ni malepelepe, ma faʻatapulaʻaina ai le ulufale mai o le vai. E maualuga tele, ma e ono le mafai ona pulea le malepe, ma lamatia ai le sosolo o malepelepe e le manaʻomia. O le puleaina lelei e faʻamalosia ai le atinaʻeina o malepelepe i luga o vaʻa masani ma e oʻo lava i auala piʻo, e faʻaleleia atili ai le faʻaosofia o le tane. O le maualuga o le mamafa o le malepe, pe a pulea lelei, e maua ai ni fesoʻotaʻiga malepelepe e sili atu ona lavelave ma faʻaleleia atili ai le fesoʻotaʻiga e taua mo le acid e oʻo atu ai ma vaneina se vaega lautele. O metotia e pei o le borehole notching e faʻaaogaina e faʻaitiitia ai le mamafa o le malepe ma sili atu le pulea o le amataga o malepelepe, e aʻafia ai le geometry o malepelepe ma le lelei o le sosolo. O lenei puleaina faʻapitoa o le mamafa o le malepe o le hydraulic fracturing e taua tele i metotia faʻaleleia atili o le fausiaina o malepelepe i tane e le masani ai.
Q3: Aiseā e aogā ai le fa'a'ese'ese ma le fa'alauteleina o le 'aisa mo nofoaga e maualalo le permeability ma le porosity?
O tane vai e maualalo le permeability ma le maualalo le porosity e iai ni auala fa'alenatura e fa'atapula'aina ai le sosolo, lea e fa'atapula'aina ai le feoa'i ma le gaosiga o le suau'u. O le acid etching i le hydraulic fracturing e fa'aaogaina ai vai tali e fa'ata'ape'ape ai vaega o le matrix papa i luga o foliga o le fracture, ma fa'alauteleina ai nei auala tafe. O lenei mea e fa'aitiitia ai le poloka o le fausaga ma maua ai ni auala fou mo vai e feoa'i saoloto ai. O metotia fa'aosofia talu ai nei o le tane vai, e aofia ai le composite ma pre-acid systems, ua ausia ai le fa'aleleia atili, umi le conductivity ma le fa'aleleia atili o le toe fa'aleleia o le suau'u. O nei metotia e matua taua tele mo le fa'aleleia atili o tane vai e maualalo le permeability ma le fa'aleleia atili o le permeability papa e maualalo le porosity, e pei ona fa'aalia i su'esu'ega i le fanua ma le fale su'esu'e. O le i'uga o se fa'ateleina tele o le gaosiga o le vaieli, fa'atasi ai ma le acid-etched ma le tele o fractures e galue o ni auala fa'aleleia mo le tafe o le hydrocarbon.
Q4: O le ā le matafaioi a le porosity ma le permeability o papa i le manuia o le acid fracture?
O le porosity ma le permeability e fuafua sa'o ai le fe'avea'i o le vai ma le avanoa e maua ai le acid i totonu o fa'aputuga suau'u. O papa e maualalo le porosity ma le permeability e fa'alavelaveina ai le salalau ma le aoga o vai fa'asusu, ma fa'atapula'aina ai le manuia o galuega fa'aosofia. Ina ia foia lenei mea, o le fa'atulagaina o le vai fa'asusu ua fa'apitoa ona fa'atulagaina e aofia ai mea fa'aopoopo e pulea ai le tali ma mea e fa'aleleia ai le viscosity. O le fa'aleleia atili o le porosity e ala i le tali a le acid-rock e fa'ateleina ai le avanoa avanoa mo le teuina o le hydrocarbon, a'o fa'ateleina le permeability e fa'afaigofie ai le tafe i totonu o feso'ota'iga o le fracture. A mae'a le togafitiga o le acid, o le tele o su'esu'ega ua fa'aalia ai le fa'ateleina tele o le porosity ma le permeability, aemaise lava i nofoaga sa le lelei muamua ai auala masani o le seepage. O le fa'aleleia atili o nei parakalafa e mafai ai ona fa'aleleia atili le fa'asalalauina o le fracture, fa'aauau pea le fua faatatau o le gaosiga, ma fa'alauteleina le vaega e fesoota'i ai ma le fa'aputuga.
Q5: E fa'apefea ona a'afia e le tali atu o le 'acid-rock' le lelei o le fa'alauteleina o le vaega e tafe ai le vai?
O le faiga o le tali atu o le acid-rock e pulea ai le auala e solo ai papa ma le auala e vaneina ma faʻalauteleina ai gau i le taimi o le acid fracturing. O le pulea lelei o le fua faatatau o le tali atu o le acid-rock e taua tele: vave tele, ma e alu ese le acid i tafatafa o le vaieli, ma faʻatapulaʻaina ai le ulufale atu; telegese tele, ma atonu e le lava le vaneina. I le puleaina o le tali atu e ala i le viscosity o le vai, le acid concentration, ma mea faʻaopoopo, e ausia ai le vaneina faʻatatau i luga o foliga gau, ma mafai ai ona fesoʻotaʻi lautele ma loloto le gau. O faʻataʻitaʻiga faʻapitoa ma suʻesuʻega i le fale suʻesuʻe e faʻamaonia ai o le faʻaleleia atili o le tali atu o le acid-rock e oʻo atu ai i gau e pei o le alavai, e maualuga le tafe o le suauʻu lea e faʻalauteleina ai le vaega e tafe ai le suauʻu. Mo se faʻataʻitaʻiga, o gau ua vaneina e le acid-etched ua faʻamaumauina e maua ai le conductivity e oʻo atu i le lima taimi le maualuga nai lo gau e leʻi vaneina i faʻavaega carbonate. O le fetuʻunaʻiga ma le faʻaeteete o le tuufaatasiga o le vai e tafe ai le acid ma faʻasologa o tui e faʻatatau saʻo ai le tele ma le lelei o le faʻaleleia atili o le vaega e tafe ai le suauʻu.
Taimi na lafoina ai: 10-Nov-2025
