Процедуры испытания по заводнению керна

В сегодняшней публикации мы продолжаем выкладывать перевод интересной статьи общества инженеров-нефтяников SPE «Лабораторное исследование поражения пласта после применения бурового раствора криогенной сканирующей электронной микроскопией». И сегодня мы расскажем о процедурах, проводимых над образцами керна в рамках испытаний.

Отбор и подготовка образцов керна

Цилиндрические образцы с одним диаметром были вырезаны из пропитанного парафином керна. Эти образцы были очищены с помощью аппарата Сокслета путем экстрагирования и высушены при температуре 60°C в сушильном шкафу. Торцевые обломки, вызванные обрезкой образцов, были удалены с использованием технологии очистки ацетатом. При этом были измерены базовые параметры: пористость, проницаемость, плотность зерен. Для того чтобы выявить какую-либо неоднородность или аномалии, которые могут негативно повлиять на испытание по заводнению керна, образцы были просканированы. В качестве образцов целевой литологии было отобрано три керна с относительно аналогичными базовыми параметрами.

Первоначально три образца были насыщены 100% искусственно созданной пластовой водой, а затем центрифугировались до предельной насыщенности пластовой водой с помощью ультрацентрифуги. Метод ультрацентрифугирования используется для того, чтобы относительно быстро получить последовательную, воспроизводимую насыщенность без подвижных частиц внутри образцов.

Жидкая фаза. Искусственно созданная пластовая вода была подобрана в соответствии с заранее определенным составом и двухстепенной фильтрацией до 0,2 микрон.

В процессе испытания в качестве добываемой фазы был использован инертный керосин (BP83HF) с фильтрацией до 0,2 микрон.

Буровой раствор для всех испытаний был приготовлен в лаборатории на псевдонефтяной основе.

Испытательное оборудование. Все испытания по заводнению керна при пластовых условиях проводились на оборудовании со смачивающимися частями, изготовленными из коррозионностойкого спалава или тефлона. Это сводит к минимуму возможность коррозии, которая проявляется в испытаниях и их результатах.

Последовательность испытаний

Испытание было совместимо в плане практики с последним испытанием на проницаемость. При этом было исследовано три образца, результаты каждого из исследований были занесены в разные протоколы. Приведенная ниже последовательность испытаний была применима ко всем образцам:

1. Температура и давление образца постепенно повышаются до пластовых условий. Пластовая температура 110°C, пластовое давление 3900 фунт-сила/дюйм², Суммарная репрессия 12000 фунт-сила/дюйм².
2. Затем измеряется основная проницаемость по керосину при низком расходе (0,2 мл/мин) в пласте в направлении от скважинного конца керна.
3. Буровой раствор применяется при соответствующей репрессии (3000 фунт-сила/дюйм² для образцов 2А и 4А, 200 фунт-сила/дюйм² для образца 5A) в динамике, то есть при его движении через поверхность скважинного конца керна в течение 48 часов. Затем проводится статический период репрессии в течение 48 часов. На протяжении динамического и статического периодов поглощение объема фильтрата в зависимости от времени замеряется с высокой точностью при пластовых условиях.
4. Затем проводится имитация возврата к добыче. Для образца 2А это проводится при депрессии в 400 фунт-сила/дюйм². Для образцов 4А и 5А используется постоянный расход, равный 0,2 мл/мин. Поток нефти пропускается до тех пор, пока не будет достигнуто стабильных расхода и давления.
5. Затем измеряется проницаемость по керосину при низком расходе (0,2 мл/мин) в пласте в направлении от скважинного конца керна.
6. Образец возвращается в атмосферные условия и извлекается из оборудования для испытания. Все остатки бурового раствора и его глинистая корка удаляются со скважинного конца керна, и образец центрифугируют в ультрацентрифуге таким же образом, как и в прошлом испытании.
7. Образец повторно оценивается по пластовым условиям, и измеряется основная проницаемость по керосину при низком расходе (0,2 мл/мин) в пласте от скважинного конца керна.
8. Образец разделяется на две части, и с одной стороны очищается и подготавливается для анализа “сухой” СЭМ, а с другой оценивается с помощью анализа криогенной СЭМ.