Методика та особливості досліджень фільтраційних властивостей ущільнених глибокозалягаючих гірських порід

Abstract

У результаті вичерпання традиційних запасів вуглеводнів постає необхідність розвідки покладів на великих глибинах та при складних геологічних умовах. Це передбачає удосконалення технологій вивчення гірських порід і флюїдів за допомогою систем комп’ютерного моделювання та лабораторного обладнання. Моделювання у лабораторних умовах процесів які відбуваються у гірських породах при бурінні, розробці, інтенсифікації чи різноманітних хімічних впливах відіграють значну роль при сучасному видобуванні вуглеводнів, оскільки дозволяє зменшити кількість помилок на стадії проектування розробки родовищ чи методів впливу на продуктивні пласти. В світі існує низка відомих виробників лабораторного обладнання, що моделюють фільтраційні процеси в гірських породах, проте будь яка система має як свої переваги так і недоліки. Для реалізації задач із вивчення фільтраційних процесів у гірських породах, технологій розробки ущільнених та традиційних колекторів, методів інтенсифікації та фізико-хімічного впливу при видобуванні вуглеводнів розроблено фільтраційне обладнання, яке дозволяє проводити стандартні та спеціальні дослідження кернового матеріалу гірських порід. Перша установка низького тиску дозволяє проводити швидкі та точні виміри пористості та проникності при тисках до 10 МПа та температурах до 120℃. Крім фільтраційних процесів обладнання дозволяє проводити оціночні дослідження впливу різноманітних хімічних розчинів, бурових та інших технологічних рідин на природні та штучні керни у наукових та промислових дослідженнях. Для досліджень гірських порід та флюїдів у пластових умовах розроблено фільтраційну систему, що дозволяє проводити всі вищевказані дослідження при тисках до 100 МПа та температурах до 200℃. Особливістю розробленого обладнання є висока точність вимірювань, автоматизація процесів моніторингу, корозійностійке виконання основних вузлів та агрегатів, що дозволяє проводити дослідження у будь якому агресивному середовищі. Лабораторні дослідження дозволяють уникати помилок при проектуванні розробки нових площ, зменшити аварійність буріння та підбирати ефективні технології впливу на гірські породи.As a result of the depletion of conventional hydrocarbon reserves, there is a need to explore deposits at great depths and under difficult geological conditions. This requires the improvement of technologies for studying rocks and fluids using computer modeling systems and laboratory equipment. Laboratory modeling of the processes occurring in rocks during drilling, development, stimulation or various chemical treatments plays a significant role in modern hydrocarbon production, as it reduces the number of errors at the design stage of field development or methods of impacting productive formations. There are a number of well-known manufacturers of laboratory equipment that model filtration processes in rocks, but any system has both advantages and disadvantages. To implement the tasks of studying filtration processes in rocks, technologies for the development of compacted and conventional reservoirs, stimulation methods and physical and chemical effects in hydrocarbon production, filtration equipment has been developed that allows for standard and special studies of rock core material. The first low-pressure unit allows for fast and accurate measurements of porosity and permeability at pressures up to 10 MPa and temperatures up to 120℃. In addition to filtration processes, the equipment allows for evaluation studies of the impact of various chemical solutions, drilling and other process fluids on natural and artificial cores in scientific and industrial research. For the study of rocks and fluids in reservoir conditions, a filtration system has been developed that allows for all of the above studies at pressures up to 100 MPa and temperatures up to 200℃. The peculiarity of the developed equipment is high accuracy of measurements, automation of monitoring processes, corrosion-resistant design of the main components and assemblies, which allows conducting research in any aggressive environment. Laboratory studies allow avoiding mistakes in the design of new areas development, reducing drilling accidents and selecting effective technologies for rock impact.