Іванків О.О. - технічний директор ТОВ «Науково-виробничий центр «Актуальні нафтогазові технології»;

Іванків В.Б. –провідний інженер технолог ТОВ «Науково-виробничий центр «Актуальні нафтогазові технології»;

Дивоняк Ю.І. - завідувач науково-технічною лабораторією ТОВ «Науково-виробничий центр «Актуальні нафтогазові технології»;

Вплив літології теригенного колектора на вибір кислотного складу розчину

Матрична кислотна обробка широко використовуються для стимуляції піщанику. Цей метод призначений для поліпшення проникності поблизу стовбура свердловини шляхом видалення деяких розчинних у кислоті мінералів і / або розчинного в кислоті осаду. Збільшення проникності може призвести до значного поліпшення пропускної здатності нагнітальних і видобувних свердловин.

Під час дослідження кислотного впливу на породу визначеного мінерального складу можна отримати різні результати, оскільки враховується лише кількість кожного мінералу, в той час як даний розподіл може існувати в різних областях реакційної поверхні. Такий просторовий розподіл може значно вплинути на швидкість споживання кислоти і швидкість осадоутворення побічних продуктів реакції. ми використали метод Отже актуальним при моделюванні процесу кислотного оброблення є врахування не тільки складу, але й розподілу мінералів по площі.

На рис.1 наведено приклад двох зображень одного складу, але з різним просторовим розподілом мінералів.

Рисунок 1 - Схема різного просторового розподілу одного й того ж мінерального складу

У такому випадку розчинення мінералів відбуватиметься в різній послідовності. Наприклад, коли мінерал вкрито іншим мінералом, то він не почне реагувати з кислотою поки верхній мінерал у зовнішньому шарі не прореагує повністю або частково. Врахування даної ситуації може потенційно вирішити проблеми розчинення необхідного мінералу.

Реакції кислоти з мінералами має місце на межі розділу твердої і рідкої фаз. Загальна швидкість реакції (виміряна по зникненню кислоти в розчині) складається з серії окремих етапів, наведених на рис. 2.

Кислота першою транспортується до поверхні мінералу за рахунок молекулярної дифузії або примусової конвекції в результаті швидкості і градієнту густини. Другий етап включає хімічну реакцію на поверхні розділу. Далі продукти реакції повинні транспортуватися від поверхні. Найповільнішим кроком є загальна швидкість реакції.

Питому площу поверхні для кожного мінералу отримують з петрографічного даних наступним чином

                                             [1]

Рисунок 2 - Схема реакції кислоти з породою

Питому площу поверхні для кожного мінералу отримують з петрографічного даних наступним чином

                                             [1]

Значну відмінність можна побачити у швидкості розчинення мінералів. Причиною більш високої витрати кислот є менші зерна за рахунок збільшення питомої поверхні.

Послідовність і ступінь розчинення кожного мінералу буде інший, якщо всі мінерали були однаково доступними для кислоти.

Таким чином: швидкість реакції породи з кислотою та можливі осадоутворення залежить також від геометричного розташування різних мінералів по відношенню один до одного.

Одним з найбільш можливих обмежень використання глинокислоти є швидка витрата рН, особливо при підвищених температурах, що призводить до різкого осадження продуктів реакції після вторинної та третинної реакцій і обмеження проникнення кислоти у пласт. Поєднання осадоутворень, руйнування матриці колектора, наявність HCl-чутливих глин, і висока швидкість корозії призвела до падіння темпів застосування глинокислот.

Використання органічних глинокислот стало нагальною необхідністю в пластах, що містять HCl-чутливі глини, такі як іліт. Органічні-HF кислоти готують на основі оцтової, лимонної та мурашиної кислот. Як правило їх використовуються в концентраціях менше 9-13% мас.

В лабораторії проведені дослідження для визначення типу оcадів, які утворюються в процесі реакції органічних глинокислот, оцінку впливу цих кислот в залежності від співвідношення органічної глинокислоти і температури та рецептури складу з мінімальним негативним впливом на колектор.

            Встановлено, що при застосуванні органічних кислот для перешкоджання утворенню осадів AlF₃ необхідно враховувати співвідношення F/Al, яке дорівнює 1,9. Визначено, що максимальною утримуючою здатністю алюмосилікатів та заліза володіє фторвміснакислота на основі лимонної кислоти.

Отже, врахування кількості глинистих компонентів та їх просторового розміщення в породі дає можливість вибрати такі кислотні розчини, які мінімізують негативний вплив при обробленні теригенних колекторів та максимально збільшити дебітні характеристики свердловин.