«Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений»

Вариации фильтрационно-емкостных свойств карбонатных коллекторов под воздействием механико-химических эффектов в процессе лабораторных исследований при нагнетании воды различного химического состава

УДК: 622.276.1/.4:552.54+553.9
DOI: 10.33285/2413-5011-2022-8(368)-42-48

Авторы:

¹ Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН), Москва, Россия
² ООО "Газпром ВНИИГАЗ", пос. Развилка, Ленинский район, Московская обл., Россия

Ключевые слова: механико-химические эффекты, образец керна, пористость, проницаемость, карбонатный коллектор, напряжение, химический состав воды, фильтрация воды

Аннотация:

Рассмотрены научные статьи отечественных и зарубежных исследователей, посвященные лабораторным экспериментам по изучению совместного влияния нагнетания воды различного химического состава и напряжений на фильтрационно-емкостные свойства карбонатных пород-коллекторов. Представлены некоторые из наиболее важных результатов экспериментов, отражающие вариации пористости и проницаемости под воздействием механико-химических эффектов. Отмечается, что нагнетаемая вода может привести к интенсивному изменению проницаемости карбонатных пород, в особенности трещиноватых, что должно привести к изменению показателей разработки таких типов коллекторов, в частности к изменению приёмистости нагнетательных скважин.

Список литературы:

1. Михайлов Н.Н. Физика нефтяного и газового пласта. Т. 1: учебн. пособие. – М.: МАКС Пресс, 2008. – 448 с.

2. Economides M. J. Reservoir stimulation. – John Wiley & Sons, 2000. – 808 p.

3. Попов С.Н. Аномальные проявления механико-химических эффектов при разработке залежей нефти и газа: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. – М., 2019. – 52 с.

4. Попов С.Н. Влияние механохимических эффектов на фильтрационно-емкостные и физико-механические свойства пород-коллекторов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2015. – № 8. – С. 49–61.

5. Megawati M., Madland M.V., Hiorth A. Mechanical and physical behaviour of high-porosity chalks exposed to chemical perturbation // Journal of petroleum science and engineering. – 2015. – Vol. 133. – Pр. 313–327. – DOI: 10.1016/j.petrol.2015.06.026

6. Porosity and permeability development in compacting during flooding of nonequilibrium brines: insights from long-terms experiments / A. Nermoen, R.I. Korsners, A. Hiorth, M.V. Madland // Journal of geophysical research: solid Earth. – 2015. – Vol. 120. – № 5. – Pр. 2935–2960. – DOI: 10.1002/2014jB011631

7. Permeability evolution of shear failing chalk cores under thermomechanical influence / E.I. Kallesten, P.O. Andersen, M.V. Madland, R.I. Korsnes, E. Omdal, U. Zimmerman // ACS Omega. – 2020. – Vol. 5. – Pр. 9185–9195. – DOI: 10.1021/acsomega.9b04470

8. Modeling of permeability and strain evolution in chemical creep compaction experiments with fractured and unfractured chalk cores conducted at reservoir conditions / E. Kallesten, P.O. Andersen, D.S. Berawala, R.I. Korsnes // SPE journal. – 2020. – Vol. 25(05). – Pp. 2710–2728. – DOI: 10.2118/197371-PA

9. Spontaneous switching of permeability changes in a limestone fracture with net dissolution / A. Polak, D. Elsworth, J. Liu, A.S. Graber // Water resources research. – 2004. – Vol. 40. – Pp. 1–10. – DOI: 10.1029/2003WR002717

10. Ребиндер П.А., Шрейнер Л.А., Жигач К.Ф. Понизители твердости в бурении. Физико-химический метод облегчения механического разрушения твердых горных пород при бурении. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1944. – 201 с.

11. Евсеев В.Д. Природа эффекта Ребиндера при разрушении горных пород // Нефт. хоз-во. – 2011. – № 11. – С. 38–40.

12. Yasuhara H., Elsworth D., Polak A. A mechanistic model for compaction of granular aggregates moderated by pressure solution // Journal of Geophysical Research. – 2003. – Vol. 108. – Pр. 1–13.

13. Yasuhara H., Elsworth D. A numerical model simulating reactive transport and evolution of fracture permeability // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. – 2006. – Vol. 30. – Pр. 1039–1062.

14. Попов С.Н., Сметанников О.Ю. Разработка численной модели околоскважинной зоны трещиноватого карбонатного коллектора, учитывающей изменение проницаемости систем трещин под воздействием механико-химических эффектов при нагнетании воды и изменяющихся эффективных напряжений // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2019. – № 4(328). – С. 46–51. – DOI: 10.30713/2413-5011-2019-4(328)-46-51

15. Попов С.Н. Влияние механохимических эффектов на проницаемость трещин при моделировании циклической закачки воды в карбонатные коллекторы // Нефт. хоз-во. – 2015. – № 8. – С. 77–79.