Ocena selektywnej redukcji właściwości filtracyjnych skał porowatych w zabiegach ograniczania produkcji wody w odwiertach

Abstract

Niekontrolowany nadmierny dopływ wód złożowych do ropnych czy gazowych odwiertów eksploatacyjnych jest często występującym i trudnym do rozwiązania problemem mogącym stanowić źródło poważnych i daleko idących negatywnych skutków technologicznych, ekonomicznych czy środowiskowych. Dotyczy on w zdecydowanej większości przypadków złóż węglowodorów w okresie ich wieloletniej eksploatacji, chociaż niejednokrotnie pojawia się również już na początkowym etapie procesu wydobycia. W publikacji przedstawiono wyniki laboratoryjnej oceny skuteczności selektywnej modyfikacji właściwości filtracyjnych skał porowatych w aspekcie zabiegów ograniczania dopływu wód złożowych do gazowych odwiertów produkcyjnych z wykorzystaniem cieczy roboczej na bazie mikroemulsji. Badania przeprowadzono w dwóch wariantach – dla strefy gazowej i zawodnionej. W ramach realizacji prac, przy użyciu rozbudowanej aparatury pomiarowej umożliwiającej pomiar pośrednich spadków ciśnień płynów przepływających przez próbkę, podjęto próbę charakterystyki zmienności właściwości filtracyjnych oraz identyfikacji i wiarygodnej ewaluacji skuteczności i miejsca powstawania żelowych barier izolacyjnych ograniczających przepływ płynów złożowych. Pomiary wykonano na cylindrycznych próbkach skał porowatych, które w pierwszej kolejności scharakteryzowano pod względem podstawowych parametrów petrofizycznych (objętości porowej, porowatości i przepuszczalności absolutnej dla gazu). Wyznaczono również wartości gęstości i lepkości dynamicznej wykorzystanego w badaniach płynu złożowego. W toku prac określono zmienność właściwości filtracyjnych badanych próbek dla przepływu jednofazowego (solanki). Dla trzech z nich określono poziom nasycenia nieredukowalnego wodą złożową oraz wielkość i zasięg determinujących jego zmienność efektów kapilarnych. Końcowym elementem prac badawczych był ponowny pomiar właściwości filtracyjnych (po symulacji procesu zatłoczenia cieczy zabiegowej) z zachowaniem maksymalnie zbliżonych warunków (kierunku i ciśnienia przepływu zatłaczanych płynów) względem pomiarów początkowych. Na tej podstawie określono stopień zmian właściwości filtracyjnych w poszczególnych segmentach próbek oraz lokalizację stref o ograniczonych możliwościach przepływu płynów złożowych. Podjęto również próbę ilościowej oceny skuteczności zabiegu modyfikacji z wykorzystaniem wprowadzonego współczynnika RWP.

The modification of filtration properties of porous pedia using Multizol micellar treatment fluid

“…The clearly higher, as compared with the rest of the sample, values of the pressure gradient of the flowing fluid are recorded in zones with low values of the filtration coefficient (Dalrymple et al, 2000). It is very important to be aware of the place of possible natural 'restrictions' for the occurrence of fluid flow for the proper interpretation of laboratory results of the assessment of modification treatments of filtration properties, in particular, in the assessment of the reach of originated changes (Majkrzak, 2022). The determination of the modification degree of filtration properties, both in individual zones and in the entire sample/ model section, was based on the value of the F RR (Residual Resistance Factor) coefficient, being the measure of their permeability reduction, which was calculated from the following relationship (Shi et al, 2010;Knobloch et al, 2018):…”