Способ исследования влияния кислотных обработок на свойства пород-коллекторов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при проектировании разработки нефтяных и газовых месторождений, на которых планируется применение кислотной обработки пласта и создание трещин гидроразрыва.

При разработке нефтяных и газовых месторождений повсеместно применяют воздействие кислотных составов для повышения эффективности их разработки. Взаимодействие данного реагента с продуктивным пластом приводит не только к изменению фильтрационно-емкостных, но и упругих и прочностных свойств пород-коллекторов. В таком случае после воздействия кислотного состава происходит изменение напряженно-деформированного состояния прискважинной зоны пласта. Вышеперечисленные эффекты должны учитываться при прогнозе деформаций прискважинной зоны пласта и моделировании операции ГРП после кислотной обработки.

Известен способ [1] исследования влияния кислотных обработок на свойства пород-коллекторов, заключающийся в определении изменения проницаемости в результате прокачки различного объема кислотного состава. Главным недостатком данного способа являлось то, что при его реализации не определялось изменение упругих и прочностных свойств в зависимости от различного объема кислотного состава и не учитывалось воздействие эффективных напряжений, соответствующих пластовым условиям.

Технической задачей описываемого изобретения является определение закономерности изменения упругих и прочностных свойств пород-коллекторов от прокачиваемых объемов кислотного состава.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что при прокачке различных объемов кислотного состава через образцы керна пород-коллекторов, проводят воздействие на образцы керна эффективных напряжений, соответствующих пластовым условиям, и определяют изменение упругих и прочностных свойств в зависимости от прокачиваемых объемов кислотного состава.

Сущность изобретения поясняется чертежом:

рис. 1 - зависимость модуля упругости (а), коэффициента Пуассона (б), предела прочности при сжатии (в) и модуля объемного сжатия (г), определенных статическим методом от количества прокачанных поровых объемов образца керна кислотного состава.

Описываемый способ реализуют следующим образом.

Для эксперимента отбирают и подготавливают образцы с близким литологическим составом и схожими фильтрационно-емкостными и физико-механическими свойствами. По возможности, образцы выбуривают из одного куска исходного кернового материала. В экстрагированных и высушенных образцах керна создают остаточную водонасыщенность с помощью модели пластовой воды. Для пород-коллекторов нефтяных месторождений образцы затем насыщают керосином или нефтью. На основе литологической характеристики пород-коллекторов подбирается кислотный состав. Каждый образец в отдельности помещают в установку, позволяющую фильтровать кислотный состав.

В установке создают эффективные напряжения, соответствующие пластовым условиям, и прокачивают определенное количество поровых объемов образца керна кислотного состава в сторону его увеличения (например, 1, 2, 5, 10, 40, 80, 120 и т.д.). На одном из образцов определяют упругие и прочностные свойства без воздействия кислоты. Далее, производят испытание упругих и прочностных свойств для всех оставшихся образцов керна статическим методом. Строят корреляционную зависимость изменения упругих и прочностных свойств образцов керна в зависимости от прокачанных поровых объемов кислотного состава.

Пример реализации способа

При проведении экспериментов с терригенными образцами керна были получены результаты исследований, представленные в таблице 1 и на рис.1, где V_пор - количество поровых объемов кислотного состава, прокачанного через образец; v - коэффициент Пуассона; Е - модуль упругости; К - модуль объемного сжатия; σ_сж - предел прочности при сжатии.

При использовании описываемого способа исследования упругих и прочностных свойств образцов керна после фильтрации кислотного состава появляется возможность прогнозирования деформаций прискважинной зоны пласта, обработанного данным реагентом и повысить эффективность прогнозного моделирования параметров трещины ГРП.

Литература

1. Hoefher M.L., Fogler H.S. Pore evolution and channel formation during flow and reaction in porous media // AlChE Journal. 1988, vol. 34, №1. P. 45-54.