Журнал нефтяной и экологической биотехнологии

Абстрактный

Характеристики кислотной обработки матрицы в сланцевых формациях

Джеймс Шэн*, Самиха Морси, Ахмед Гомаа и Солиман М.Ю.

Матричная кислотная обработка обычно используется для устранения повреждений проводимости коллектора, вызванных бурением и заканчиванием скважины, и растворения кальцита в естественных трещинах. Несмотря на то, что это распространенная процедура, лишь немногие исследования изучали влияние матричной кислотной обработки на физические свойства и коэффициенты извлечения нефти в сланцах. В этой статье описывается влияние кислоты HCl на пористость, спонтанную пропитку, механические свойства и распределение трещин в образцах из сланцевых формаций Eagle Ford, Mancos, Barnett и Marcellus. Некоторые образцы были полностью погружены в различные растворы HCl (1-3 мас. %) при 93 °C. Мы измерили пористость как в обработанных кислотой, так и в необработанных образцах. Затем обработанные и необработанные образцы были подвергнуты экспериментам по спонтанной пропитке водой для измерения улучшения извлечения нефти как параллельно, так и перпендикулярно плоскостям напластования. Механические свойства обработанных кислотой и необработанных образцов также измерялись как параллельно, так и перпендикулярно плоскостям напластования с использованием тех же концентраций кислоты. Образцы имели диаметр 2,54 и 3,81 см и длину от 2,54 до 5,08 см. Измеренная пористость составляла 1–3% для необработанных образцов и 1,3–10,5% для обработанных образцов. Мы наблюдали, что коэффициенты извлечения нефти спонтанной пропитки для образцов, обработанных кислотой, составляли 47% у Eagle Ford, 53% у Mancos, 28% у Barnett и 38% у Marcellus. Коэффициенты извлечения из необработанных образцов составляли 12% у Eagle Ford, 4% у Mancos, 13% у Barnett и 3% у Marcellus. Кроме того, мы наблюдали, что спонтанная пропитка, параллельная плоскостям напластования, выше, чем пропитка в перпендикулярном к плоскостям напластования направлении, особенно для образцов Marcellus, где коэффициенты извлечения варьировались от 4% для образцов, пробуренных параллельно плоскостям напластования, до 38% для образцов, пробуренных перпендикулярно плоскостям напластования. Образцы Eagle Ford и Mancos показали снижение предела прочности при сжатии в диапазоне от 50 до 60% при воздействии 3% масс. растворов HCl, причем большее снижение наблюдалось в образцах, пробуренных параллельно плоскостям напластования.