Том 336 № 11 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/11/4825
К вопросу кислотного воздействия на призабойную зону скважины
Актуальность определяется необходимостью понимания особенностей взаимодействия нефтяного пласта и скважины. В мире для решения ряда научных и инженерных задач в настоящее время необходимо стабилизировать дебит нефти. Мировая практика показывает, что многие месторождения Сибири, Канады, Мексики, Венесуэлы представлены тяжелыми нефтями, в составе которых присутствует значительное количество парафинов, смол и асфальтенов. При снижении температуры на забое происходит их выпадение, что негативно сказывается на фильтрационно-емкостных свойствах в призабойной зоне. Указанные тяжелые компоненты хорошо растворимы кислотными растворами, в результате чего проявляется положительный эффект, который заключается в увеличении эффективности обработки призабойной зоны, в результате чего производительность добывающих скважин растет, что является важной задачей в условиях роста цен на углеводородное сырье. Таким образом, реализуется более эффективное использование имеющегося фонда скважин, что, по сравнению с бурением новых скважин, является наиболее рациональным с экономической точки зрения. Цель. Теоретическое обоснование с применением методов гидродинамического моделирования, что позволяет оценить длительность кислотной обработки и эффективность с точки зрения увеличения дебита нефти путем воздействия на забой добывающих скважин. Математический расчет указанных характеристик на основе исходной информации о пласте и скважине. При использовании современных методов перфорации и кислотной обработки призабойной зоны представляется возможным стабилизировать или, в лучшем случае, увеличить дебит нефти путем воздействия на забой добывающих скважин. Методы. Математическое моделирование на основе курса подземной гидромеханики и статических методов. Результаты и выводы. Проведенный математический анализ позволяет определить основные параметры закачиваемого в скважину раствора с целью повышения ее производительности. На основании данных расчетных формул с учетом параметров пласта в призабойной зоне можно определить время закачки жидкости для стабилизации показателей нефтяного пласта. Предлагаемая работа имеет особую практическую ценность, так как кислотная обработка увеличивает производительность на 10–20 %, что в данных условиях даже при небольшом дебите скважины дает существенный прирост. При заданных параметрах добыча составляла 3,5 т/сут., после проведенной кислотной обработки наблюдается увеличение фильтрационно-емкостных характеристик призабойной зоны на 17 %, что является значительным для одной скважины.
Ключевые слова:
проницаемость, кислотная обработка, скважина, объемный расход, мощность пласта, динамическая вязкость, поровое пространство, призабойная зона
Библиографические ссылки:
1. Eisenberg F.G., Winberger C.B. Annular two-phase flow of gases and liquids // AICh.E Journal. – 2015. – Vol. 25. – № 2. – P. 240–246.
2. Tyagi K.P., Srivastava R.P. Flow behavior of non-Newtonian liquid-air in annular flow // Chem. Eng. – 2018. – № 11. – P. 147–156.
3. Rbeawi S.A., Kadhim F.S., Farman G.M. Optimum matrix acidizing: how much does it impact the productivity // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 454 (1). – 012105. 10.1088/1757-899X/454/1/012105
4. McLeod H.O. Matrix acidizing //Journal of Petroleum Technology. – 1984. – Vol. 36. – № 12. – P. 2055–2069.
5. Fogler H.S., McCune C. On the extension of the model of matrix acid stimulation to different sandstones // AIChE Journal. – 1976. – Vol. 22. – № 4. – P. 799–805.
6. Nasr-El-Din H.A., Al-Saiari H.A., Al-Hajji H.H., Samy M., Garcia M., Frenier W., Samuel M. A single-stage acid treatment to remove and mitigate calcium carbonate scale in sandstone and carbonate reservoirs // SPE International Symposium on Oilfield Scale. – 2004. – May 26–27. – Paper Number: SPE-87454-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/87454-MS
7. Reid M., Holcomb D., Waak K.A. Using low density tracers to evaluate acid treatment diversion // Society of Petroleum Engineers (SPE). Low Permeability Reservoirs Symposium. – 1995, March 19–22. – SPE-29587-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/29587-MS
8. Buijse M.A. Understanding wormholing mechanisms can improve acid treatments in carbonate formations // SPE Production & Operations. Society of Petroleum Engineers (SPE). – 01 August 2000. SPE Prod & Oper. – Vol. 15 (03). – P. 168–175. – SPE-65068-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/65068-PA
9. Zhu D., Hill A. D., Looney M. D. Evaluation of acid treatments in horizontal wells // Society of Petroleum Engineers (SPE). SPE Permian Basin Oil and Gas Recovery Conference. – March 21–23, 2000. SPE-59804-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/59804-MS
10. Zhu D., Hill A.D., Da Motta E.P. On-site evaluation of acidizing treatment of a gas reservoir // SPE Formation Damage Control Conference. – 1998, February 18–19. – SPE-39421-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/39421-MS
11. Frenier W.W., Hill D.G. Effect of acidizing additives on formation permeability during matrix treatments // Society of Petroleum Engineers (SPE). International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control. – 2002, February 20–21. – SPE-73705-MS. https://doi.org/10.2118/73705-MS
12. Tuoyo E., Ambrosi G., Hernandez-Solana L., AlKamali M., Ottolina R., Akl O.G. Alshehhi, H. Matrix stimulation in heterogenous carbonate reservoir: a case study from the UAE using custom acidizing and self-diverting acid treatment as an alternative to conventional 15% HCl treatment // Society of Petroleum Engineers (SPE). ADIPEC. – 2023, October 2–5. – SPE-216661-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/216661-MS
13. Pham H.V., Tran M.H., Phan H.V., Sanchez J.P., Nguyen Th.T. Acid treatment challenges and solutions in sandstone formation with various formation damages // SPE Symposium and Exhibition – Production Enhancement and Cost Optimization. – 2024, September 3–4. – SPE-220647-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/220647-MS
14. Sai Xu, Shangwen Zhou, Junping Zhou, Lei Wang, Mao Sheng, Jianchao Cai. Multiscale pore structure evolution of Longmaxi Shale induced by acid treatment // SPE Journal. – 2023, 12 April. – Vol. 28 (02). – P. 831–844. – SPE-212306-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/212306-PA.
15. Повышение эффективности солянокислотных обработок в условиях рифейских отложений Восточной Сибири / И.А. Таипов, А.А. Имамутдинова, Л.Е. Каштанова, С.В., Назарова А.Р. Субхангулов, М.А. Марков, В.Ф. Кашапов, С.Е. Горячев, А.Е. Фоломеев, А.Р. Хатмуллин // Нефтяное хозяйство. – 2024. – № 1. – С. 48–53. DOI: https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-1-48-53.
16. Сургучев Л.М. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. – М.: Недра, 1985. – 313 с.
17. Бендат Дж., Пирсон А. Применение корреляционного и спектрального анализа. – М.: Мир, 2018. – 312 с.
18. Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. – М.; Ижевск, 2002. – 140 с.
19. Крянев Д.Ю., Жданов С.А. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов в России и за рубежом // Бурение и нефть. – 2011. – № 2. – С. 22–26.
20. Эфрос Д.А. Исследования фильтрации неоднородных систем. – М.: Гостопиздат, 1963. – 351 с.
21. Dadash-Zade M.A., Aliyev I.N. Rheological properties of elastic-visco-plastic liquid // Nafta-Gaz. – 2022. – № 11. – P. 801–804. DOI: 10.18668/NG.2022.11.03
22. Дадаш-заде М.А., Алиев И.Н. Влияние скин- и псевдо-скин-фактора на производительность газовой скважины // ANAS Transactions, Earth Sciences. – 2022. – Т. 2. – C. 83–87. DOI: 10.33677/ggianas20220200086.
23. Cunqi Jia, Kamy Sepehrnoori, Zhaoqin Huang, Jun Yao. Modeling and analysis of carbonate matrix acidizing using a new two-scale continuum model // Society of Petroleum Engineers (SPE). – 2021, 13 October. – Vol. 26 (05). – P. 2570–2599. – SPE-205012-PA. https://doi.org/10.2118/205012-PA
24. Osuala J.Ch., Ikechukwu Egu D., Ilozobhie A.J., Ogechi Nwojiji B. Enhancing reservoir stimulation through mathematical remodeling of pre-flush acidizing volume algorithm for different reservoir flow geometries // SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition. – 2022, August 1–3. – SPE-211916-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/211916-MS
25. Коротаев Ю.П., Зотов С.А., Алиев З.С. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных скважин. – М. Недра, 1989. – 270 с.
26. Dadash-Zade M.A., Aliyev I.N. Filtration of compressible viscous-plastic oil in a porous medium // Nafta-Gaz. – 2023. – № 6. – P. 406–411. 10.18668/NG.2023.06.04
27. Novruzova S., Aliyev I., Ahmad F. Study of the influence of thermobaric conditions on the rheological characteristics of plugging solutions for insulation works // EUREKA: Physics and Engineering. – 2023. – Vol. (2). – P. 202–208. DOI: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2023.002731
28. Казаков А.А. Новый аспект классификации методов воздействия на пласт. – М.: Нефтепромысловое дело. – 2003. – № 6. – С. 23–31.
