Лабораторное исследование поражения пласта после применения бурового раствора криогенной сканирующей электронной микроскопией

В этой и нескольких последующих публикациях мы представим интересную статью «Лабораторное исследование поражения пласта после применения бурового раствора криогенной сканирующей электронной микроскопией». Данная научная статья является переводом статьи A Laboratory Drilling Mud Overbalance Formation Damage Study Utilising Cryogenic SEM Techniques общества инженеров-нефтяников SPE. В статье изложена экспериментальная работа по определению проницаемости пласта до и после промывки скважины буровым раствором методом криогенной сканирующей электронной микроскопии.

Лабораторные испытания по заводнению при пластовых условиях были проведены для определения эффективности очистки буровым раствором, который был применен при двух разных репрессиях. Испытание было проведено для моделирования условий, протекающих в пласте в процессе бурения. При лабораторном моделировании был использован соответствующий керновый материал и были применены действующие на месторождении поровое/горное давление, репрессия при промывке буровым раствором, температура и депрессия/дебит.

Замеры поглощенного объема фильтрата бурового раствора в зависимости от времени были проделаны при пластовых условиях с использованием высокотехнологичных насосов. Все части буровой установки, которые подвергались смачиванию водой, были изготовлены из коррозионностойкого сплава C276 для предотвращения их коррозии, протекающей при испытании. Измерения проницаемости были проделаны до применения бурового раствора и после анализа испытания по заводнению для определения степени какого-либо поражения пласта. Для того чтобы определить характер механизмов поражения пласта, были проведены геологические методы, включающие “сухую” и криогенную сканирующую электронную микроскопию (СЭМ) и шлифовый анализ. Эти технологии были применены для необработанных образцов керна, еще до испытания, чтобы определить текущее состояние горных пород, обращая особое внимание на типы цемента и глины, их морфологию и распределение. В конце испытания обработанные образцы керна были исследованы, и какие-либо изменения, подчеркнувшие механизмы поражения, были выявлены. “Сухая” СЭМ и шлифовый анализ были использованы для определения механизмов поражений твердой фазой, таких как перемещение глинистых частиц, осаждение солеотложений и проникновение шлама бурового раствора в пласт. Анализ криогенной СЭМ был использован для исследования каких-либо механизмов поражений жидкой фазой, таких как изменение смачиваемости, образование микроэмульсий, водяные/нефтяные барьеры и задержка жидкости. Новая технология криогенной СЭМ с использованием анализа энергодисперсионного рентгеновского излучения была применена для определения распределения твердой и жидкой фазы в структуре остаточного бурового раствора.

Цель лабораторного анализа заключалась в том, чтобы определить влияние высокой репрессии в процессе бурения на продуктивность нефтяной скважины с последующим сымитированным возобновлением добычи на производительность нефтяной скважины в зависимости от конкретной литологии. Любые механизмы поражения и ему подобные влияния на продуктивность должны быть полностью исследованы, а их последствия для будущего бурения и заканчивания — выявлены. Серия испытаний по заводнению керна при пластовых условиях была предназначена для измерения изменений проницаемости, вызванных различными скважинными условиями. Испытания по заводнению керна были предназначены для моделирования реально возможных скважинных условий. Точная оценка керна была использована для выявления всех механизмов поражения и причин изменения измеренной проницаемости. Комбинации стандартных и инновационных технологий оценки образца были использованы для исследования образцов керна после испытаний по заводнению и посторонних структур, образовавшихся в процессе применения бурового раствора, а также остаточной структуры после сымитированного возобновления добычи.

Подробно о проведении исследования и его результатах читайте в следующей публикации.