Гидрофилизация коллекторской поверхности в процессах воздействия на призабойную зону пласта

Аннотация


Доказательная база сторонников необходимости гидрофобизации коллекторской поверхности в призабойной зоне пласта при воздействии на нее водных технологических жидкостей базируется на ошибочных представлениях об улучшении при этом фильтрации нефти по сравнению с водой. Критический анализ литературных источников информации по теме гидрофобизации призабойной зоны пласта свидетельствует о неверной предпосылке многих отечественных исследователей в трактовке основных положений механизма ее действия в реальном коллекторском пространстве на течение пластовых флюидов под влиянием гидравлического давления. Достигаемая в промысловых условиях эффективность от присутствия, в частности, катионных поверхностно-активных веществ объясняется не переводом ее в гидрофобное состояние, а в лучшем случае частичной гидрофилизацией и рядом других сопряженных эффектов: углеводородонасыщением призабойной зоны пласта, комплексным действием кислотных составов и др. Более приемлемой и объяснимой является необходимость поддержания в призабойной зоне пласта гидрофильного состояния коллекторской поверхности, что обеспечивается неионными поверхностно-активными веществами и/или полярными неэлектролитами. Это подтверждается нефтепромысловой практикой и аналитическими расчетами реальной роли капиллярных сил. Недостижимость полной гидрофобизации разносмоченного коллекторского пространства по длине проникновения фильтрата с катионными поверхностно-активными веществами вглубь пласта от ствола скважины подтверждается как лабораторными экспериментами, так и расчетами по их адсорбции на полимиктовой породе. На основании изложенных в трех частях данной статьи материалов следует более осознанно подходить к выбору поверхностно-активных веществ для технологических жидкостей в методах воздействия на призабойную зону пласта с опорой на фундаментальные основы фильтрации пластовых флюидов, роли смачиваемости коллекторской поверхности, кольматационных процессов, их предупреждения и устранения.

Полный текст

5

Об авторах

В. Н Глущенко

Независимый автор

Г. П Хижняк

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

М. С Турбаков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Д. В Кобяков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Список литературы

  1. Гидрофобизация коллекторской поверхности в процессах воздействия на призабойную зону пласта / В.Н. Глущенко, М.С. Турбаков, Г.П. Хижняк, Чэнчжи Ци // Недропользование. – 2024. – Т. 24, № 3. – С. 155–163. doi: 10.15593/2712-8008/2024.3.6
  2. Глущенко, В.Н. Гидрофобизация коллекторской поверхности в процессах воздействия на призабойную зону пласта. Часть 2. От капиллярности к реальности / В.Н. Глущенко, М.С. Турбаков, Г.П. Хижняк // Недропользование. – 2024. – Т. 24, № 4. – С. 231–239. doi: 10.15593/2712-8008/2024.4.7
  3. Пайа, Д. Математика и правдоподобные рассуждения (в работе В. Серова «О принципах служения науке») / Д. Пайа // Врач. – 2000. – № 10. – С. 42–43.
  4. Глущенко В.Н. Рациональные условия гидрофобизации призабойной зоны пласта / В.Н. Глущенко // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2008. – № 9. – С. 60–67.
  5. Глущенко, В.Н. Нефтепромысловая химия: в 5-ти т. Т. 3. Призабойная зона пласта и техногенные факторы ее состояния / В.Н. Глущенко, М.А. Силин. – М.: Интерконтакт Наука, 2010. – 650 с.
  6. Басарыгин, Ю.М. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: справ. пособие: В 6 т. Т. 4 / Ю.М. Басарыгин, В.Ф. Будников, А.И. Булатов. – М.: Недра-Бизнесцентр, 2002. – 335 с.
  7. Лекомцев, А.В. Оценка забойных давлений в добывающих скважинах Шершневского месторождения / А.В. Лекомцев, В.А. Мордвинов, М.С. Турбаков // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 10. – С. 30–31.
  8. Афиногенов, Д.А. Системы глушения скважин от компании «ЭМ-АЙ СВАКО» / Д.А. Афиногенов, Е.М. Чумаков // Нефть. Газ. Новации. – 2014. – № 7 (186). – С. 30–33.
  9. Глушение скважин блок-пачками – эффективное средство сохранения фильтрационных свойств продуктивного пласта / С.А. Демахин, А.П. Меркулов, Д.Н. Касьянов, С.В. Малайко, Д.А. Анфиногентов, Е.М. Чумаков // Нефть. Газ. Новации. – 2015. – № 1. – С. 66–69.
  10. Королев, С. Высокоэффективная технология глушения скважин с применением блокирующих жидкостей на углеводородной основе / С. Королев, А. Бояркин // Бурение и нефть. – 2006. – № 2. – С. 15–17.
  11. Турбаков, М.С. К определению глубины начала образования асфальтеносмолопарафиновых отложений при эксплуатации нефтедобывающих скважин / М.С. Турбаков, А.А. Ерофеев, А.В. Лекомцев // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2009. – № 10. – С. 62–65.
  12. Глушение скважин в условиях снижающегося пластового давления на месторождениях Западной Сибири / Г.С. Поп, В.М. Кучеровский, А.С. Зотов, Л.Ю. Бодачевская // Нефтепромысловое дело. – 2002. – № 11. – С. 26–29.
  13. Технологии глушения скважин с гидроразрывом пласта в условиях аномально высоких и аномально низких пластовых давлений / О.В. Акимов, С.Е. Здольник, Д.П. Худяков, О.А. Тяпов, В.Н. Гусаков, Н.Н. Краевский // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 2. – С. 92–95.
  14. Глушение скважин с контролем поглощения в условиях интенсификации разработки терригенных коллекторов / С.Е. Здольник, А.Н. Хандрико, О.Б. Аханкин, А.Р. Латыпов, В.Н. Гусаков, А.Г. Телин, В.А. Литвиненко // Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 11. – С. 62–65.
  15. Проблемы глушения скважин Приобского месторождения и пути их решения / С.Е. Здольник, И.М. Згоба, А.Г. Телин, В.Н. Гусаков // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 2006. – № 1. – С. 35–38.
  16. Газожидкостные промывочные смеси для первичного вскрытия пластов в условиях аномально низких пластовых давлений / М.В. Турицына [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 9. – С. 58–59.
  17. Крылов, В.И. Применение кольматантов в жидкостях для первичного вскрытия продуктивных пластов с целью сохранения их коллекторских свойств / В.И. Крылов, В.В. Крецул // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2005. – № 4. – С. 36–41.
  18. Глушение скважин / Я.М. Расизаде, А.А. Дергачев, М.Д. Батырбаев, В.И. Тимохин // Нефтяная промышленность. Серия: Нефтепромысловое дело и транспорт нефти. – 1984. – № 2. – С. 9–11.
  19. Глушение скважин, эксплуатирующих высокотемпературные кавернозно-трещиноватые карбонатные пласты месторождения имени Р. Требса / С.А. Вахрушев, А.Г. Михайлов, Д.С. Костин, А.Р. Диндарьянов, Р.М. Галеев // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 10. – С. 41–45. doi: 10.24887/0028-2448-2017-10-41-45
  20. Мероприятия по глушению скважин с сохранением коллекторских свойств пластов на Красноленинском месторождении / А.В. Бодрягин, А.Д. Митрофанов, В.В. Плосконосов, А.П. Прудаев, И.М. Хасанов, Ю.Л. Смирнов, Н.З. Галлямов // Интервал. Передовые нефтегазовые технологии. – 2002. – № 6 (06).
  21. Щербаков, А.А. Оценка эффективности мероприятий по интенсификации добычи нефти (на примере месторождений Соликамской депрессии) / А.А. Щербаков, Г.П. Хижняк, В.И. Галкин // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2019. – № 2. – С. 70–73. doi: 10.30713/2413-5011-2019-2-70-73.
  22. Щербаков, А.А. Прогнозирование коэффициента продуктивности скважин с боковым стволом (на примере Уньвинского месторождения) / А.А. Щербаков, Г.П. Хижняк, В.И. Галкин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2019. – Т. 330, № 5. – С. 93–99. doi: 10.18799/24131830/2019/5/272
  23. Исследование воздействия жидкостей глушения и кислотных растворов на заглинизированные терригенные коллекторы / Т.В. Хисметов, А.М. Бернштейн, Э.И. Криман [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 3. – С. 92–95.
  24. Применение жидкостей глушения на полисахаридной основе в скважинах с низким давлением и после гидроразрыва пласта / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Е.Г. Гаевой [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 4. – С. 104–106.
  25. Бедрин, В.Г. Результаты внедрения новых типов растворов глушения в ОАО «НК «Роснефть-Пурнефтегаз» / В.Г. Бедрин, В.В. Разницын, А.А. Уманцев // Сб. науч. тр. по результатам НИОКР за 2004 г. ОАО «НК «Роснефть». – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2005. – С. 240–247.
  26. How to apply a blocking gel system for bullhead selective water shutoff: from laboratory to field / A. Stavland [et al.] // SPE Improved Oil Recovery Conference. – SPE, 2006. – P. SPE-99729-MS. doi: 10.2118/99729-MS
  27. New alternatives of water shutoff treatments: Application of water sensitive metastable systems / I. Lakatos [et al.] // SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control. – SPE, 2008. – P. SPE-112403-MS. doi: 10.2118/112403-MS
  28. Novel Water Shutoff Treatments in Gas Wells Using Petroleum External Solutions and Microemulsions / I.J. Lakatos [et al.] // SPE European Formation Damage Conference and Exhibition. – SPE, 2013. – P. SPE-165175-MS. doi: 10.2118/165175-MS
  29. Ross, C.M. Current Materials and Devices for Control of Fluid Loss / C.M. Ross, J. Williford, M.W. Sanders // SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition. – SPE, 1999. – P. SPE-54323-MS. doi: 10.2118/54323-MS
  30. Mahajan, N.C. Bridging particle size distribution: A key factor in the designing of non-damaging completion fluids / N.C. Mahajan, B.M. Barron // SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control. – SPE, 1980. – P. SPE-8792-MS. doi: 10.2118/8792-MS
  31. Chesser, B.G. Applications of weighted acid-soluble workover fluids / B.G. Chesser, G.F. Nelson // Journal of Petroleum Technology. – 1979. – Vol. 31, no. 01. – P. 35–39. doi: 10.2118/7008-PA
  32. Ismail, A.R. The effect of solids concentration and formation characteristics on formation damage and permeability recovery / A.R. Ismail, J.M. Peden, A.M. Arshad // SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition. – SPE, 1994. – P. SPE-28762-MS. doi: 10.2118/28762-MS
  33. Svoboda, C. Optimizing High-Temperature Kill Pills: The Åsgard Experience / C. Svoboda // SPE/IADC Middle East Drilling Technology Conference and Exhibition. – SPE, 1999. – P. SPE-57568-MS. doi: 10.2118/57568-MS
  34. Dyke, C.G. Prudhoe Bay Rig Workovers: Best Practices for Minimizing Productivity Impairment and Formation Damage / C.G. Dyke, D.A. Crockett // SPE Western Regional Meeting. – SPE, 1993. – P. SPE-26042-MS. doi: 10.2118/26042-MS
  35. Optimizing the selection of bridging particles for reservoir drilling fluids / M.A. Dick [et al.] // SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control. – SPE, 2000. – P. SPE-58793-MS. doi: 10.2118/58793-MS
  36. Пономаренко, М.Н. Опыт применения технологий и реагентов по глушению скважин на месторождениях ПАО «Газпром» / М.Н. Пономаренко, К.Б. Абдреев, О.Д. Ефимов // Нефть. Газ. Новации. – 2020. – № 7. – С. 76–79.
  37. Hower, W.F. Influence of clays on the production of hydrocarbons / W.F. Hower // Paper SPE 4785. – 1974. – P. 165–175. doi: 10.2118/4785-MS
  38. Kalfayan, L. Optimizing surfactants to improve stimulation flowback in tight gas wells / L. Kalfayan, B. Haley, S. Weiss // Word Oil. – 2008. – Vol. 229, no. 11. – P. 35–36.
  39. Глущенко, В.Н. Нефтепромысловая химия: в 5-ти т. Т. 2. Объемные и поверхностно-активные свойства жидкостей / В.Н. Глущенко, М.А. Силин. – М.: Интерконтакт Наука, 2010. – 549 с.
  40. Глущенко, В.Н. Нефтепромысловая химия: в 5-ти т. Т. 4. Кислотная обработка скважин / В.Н. Глущенко, М.А. Силин. – М.: Интерконтакт Наука, 2010. – 703 с.
  41. Кислотные обработки: составы, механизмы реакций, дизайн / В.Н. Глущенко, О.А. Пташко, Р.Я. Харисов, А.В. Денисова. – Уфа: АН РБ, Гилем, 2010. – 392 с.
  42. Ленченкова, Л.Е. Повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами / Л.Е. Ленченкова. – М.: Недра-Бизнесцентр, 1998. – 394 с.
  43. Laboratory monitoring of surfactant imbibitions using computerized tomography / H.L. Chen, L.R. Lucas, L.A.D. Nogaret [et al.] // Paper SPE 59006. – 2000. – P. 1–14. doi: 10.2118/59006-MS
  44. Stegemann, W. Die Umgenetzung des Untergrundes durch Mineraloleinwirkungen / W. Stegemann // GWF – Wasser/Abwaser. – 1976. – Vol. 117. – P. 256–258.
  45. Тульбович, Б.И. Коллекторские свойства и химия поверхности продуктивных пород / Б.И. Тульбович. – Пермь: Кн. изд-во, 1975. – 194 с.
  46. Тульбович, Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа / Б.И. Тульбович. – М.: Недра, 1979. – 199 с.
  47. Тульбович, Б.И. Петрофизическое обеспечение эффективного извлечения углеводородов / Б.И. Тульбович. – М.: Недра, 1991. – 186 с.
  48. Фильтрационное тестирование нового поколения поверхностно-активных веществ отечественного и зарубежного производства в качестве добавок к ремонтно-технологическим жидкостям при проведении подземных ремонтов и ОПЗ скважин в гидрофильных коллекторах / А.М. Хакимов, А.К. Макатров, А.Д. Караваев [и др.] // Нефтепромысловое дело. – 2005. – № 12. – С. 48–53.
  49. Физико-химические и фильтрационные исследования гидрофобизирующих реагентов / А.Н. Игнатов, А.А. Селезнев, Р.М. Абдуллин, А.В. Кореняко // Нефтепромысловая тело. – 2013. – № 1. – С. 30–41.
  50. Салихов, Р.Ш. Исследование структуры адсорбционного слоя гидрофобных частиц на поверхности твердого тела и его влияние на фильтрацию нефти в пористой среде / Р.Ш. Салихов, Ю.В. Пахаруков // Нефтяное хозяйство. – 2015. – № 5. – С. 74–77.
  51. Совершенствование технологии обработки призабойной зоны скважины в условиях низких и высоких пластовых давлений / В.Н. Гусаков, Н.Н. Краевский, А.Н. Никитин, С.А. Пальчик // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 11. – С. 52–55.
  52. Кунакова, А.М. Исследование товарных форм тяжелых жидкостей глушения плотностью до 1600 и 1800 кг/м3 для оценки возможности применения в условиях месторождений «Газпром нефти» / А.М. Кунакова, А.А. Карпов, Н.А. Прудовская // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 6. – С. 76–81. doi: 10.24887/0028-2448-2022-6-76-81
  53. Катаев, А.В. Эффективная защита нефтепромыслового оборудования / А.В. Катаев // Инженерная практика. – 2013. – № 12. – С. 36–45.
  54. Снижение негативного воздействия технологических жидкостей на продуктивные объекты Соровского месторождения путем их модификации / А.Е. Фоломеев, С.А. Вахрушев, А.Р. Хатмулин [и др.] // Известия Томского политехн. ун-та. Серия: Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333, № 2. – С. 26–37. doi: 10.18799/24131830/2022/2/3328
  55. Адам, Н.К. Физика и химия поверхности: пер. с англ. / Н.К. Адам. – М.: Мир, 1979. – 568 с.
  56. Физико-химическая механика природных дисперсных систем / Под ред. Е.Д. Щукина. – М.: МГУ, 1985. – 226 с.
  57. Пролонгированно-действующие кислоты для интенсификации добычи нефти и газа / В.Н. Глущенко, Р.А. Хузин, О.Ю. Патокина, Г.П. Хижняк. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2021. – 468 с.
  58. Сергиенко, В.Н. Технология воздействия на призабойную зону пластов юрских отложений Западной Сибири / В.Н. Сергиенко. – СПб.: Недра, 2005. – 207 с.
  59. Reduction in the productivity of oil and low permeability gas reservoirs due to aqueous phase trapping / D.B. Bennion, R.F. Bietz, F.B. Thomas, M.P. Cimolai // J. of Canadian Petroleum Technology. – 1994. – Vol. 33, no. 9. – P. 45–54. doi: 10.2118/94-09-05
  60. Jennings, A.R. The effect of surfactant-bearing fluids on permeability behavior in oil-producing formations / A.R. Jennings // Paper SPE 5635. – 1975. – Р. 1–15. doi: 10.2118/5635-MS
  61. Комплексный подход к увеличению эффективности кислотных обработок скважин в карбонатных коллекторах / А.Г. Телин, Т.А. Исмагилов, Н.З. Ахметов, В.В. Смыков // Нефтяное хозяйство. – 2001. – № 8. – С. 69–74.
  62. Дубков, И.Б. Эффективность гидрофобных кислотных составов при ПЗП юрских пластов Ловинского месторождения / И.Б. Дубков, Ю.В. Земцов // Бурение и нефть. – 2008. – № 2. – С. 44–45.
  63. Глущенко, В.Н. Обратные эмульсии и суспензии в нефтегазовой промышленности / В.Н. Глущенко. – М.: Интерконтакт Наука, 2008. – 725 с.
  64. Кравченко, И.И. Адсорбция ПАВ в процессах добычи нефти / И.И. Кравченко, Г.А. Бабалян. – М.: Недра, 1951. – 160 с.
  65. Литолого-структурные особенности пород-коллекторов пластов АВ1 и БВ10 Самотлорского месторождения, влияющие на эффективность обработки прискважинной зоны пластов / А.Т. Горбунов, Ю.Г. Пименов, Т.А. Султанов, И.И. Минаков // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. – 1995. – № 5. – С. 32–35.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 18

PDF (Russian) - 11

PDF (English) - 7

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Глущенко В.Н., Хижняк Г.П., Турбаков М.С., Кобяков Д.В., 2025

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах