Ученые исследовали химические вариации карбонатных минералов для повышения нефтеотдачи пластов

Специалисты из США исследовали вариации химического состава минералов доломита и кальцита, чтобы доказать, почему универсальный подход к интенсификации притока скважин в карбонатных коллекторах не всегда работает. Поскольку эти пласты встречаются по всему миру, работа привлекла внимание нескольких крупных нефтегазовых компаний, которые хотят сотрудничать с учеными и улучшить операции по интенсификации притока скважин. Об этом сообщает портал Phys.org.

Химическая кристаллическая решетка идеального доломита имеет регулярно чередующиеся слои кальция и магния. Когда доломиты естественным образом образуются в осадочных породах, дополнительные ионы кальция могут заменять ионы магния.

Эта модификация расширяет кристаллическую решетку и делает ее менее устойчивой. Аналогичная ситуация происходит с кальцитом, минералом, который не содержит магния или других ионов в чистом виде, но может находиться в резервуарах.

Такие вариации типичны для осадочных пород, но пока не учитываются в программных моделях интенсификации притока скважин. Современные методы моделирования предполагают, что и доломит, и кальцит имеют идеальный химический состав, который не меняется в пространстве в пределах карбонатного коллектора.

Таким образом, считается, что порода-коллектор реагирует с одинаковой скоростью повсюду, когда вводятся кислоты для растворения породы и образования каналов или червоточин для прохождения нефти и других углеводородов.

Первоначальный анализ химического состава различных образцов помог ученым выбрать доломиты с различным избыточным содержанием кальция. Реакция этих образцов с соляной кислотой показала, что при наличии дополнительного кальция, поглощение кальция, скорость растворения доломита увеличивалась до пяти раз больше, чем обычно.

Оказалось, что, поскольку химический состав доломита действительно варьируется в пространстве, кислота будет неравномерно растворять породу в целевой зоне и не будет перемещаться дальше в резервуар, оставляя некоторые участки нетронутыми.