georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2022.4.8geores-101Research ArticleРАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХEXPLORATION AND DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITSВыбор и адаптация комплексных технологий обработки призабойной зоны для условий нагнетательных скважин месторождений Республики ТатарстанComplex matrix treatment technologies selection and adaptation for the injection wells of the Republic of Tatarstan oilfieldsЛутфуллинА. А.LutfullinA. A.

Азат Абузарович Лутфуллин – кандидат тех наук, заместитель начальника департамента разработки месторождений СП «Татнефть-Добыча»

423450, Альметьевск, ул. Ленина, д. 75

Azat A. Lutfullin – Cand. Sci. (Engineering), Deputy Head of the Department of Field Development, Tatneft-Dobycha

Lenin str., 75, Almetyevsk, 423450

АбусалимовЭ. М.AbusalimovE. M.

Эдуард Марсович Абусалимов– начальник отдела обработки призабойной зоны пласта управления ГТМ

423450, Альметьевск, ул. Ленина, д. 75

Eduard M. Abusalimov – Head of the Department of Treatment of the Bottomhole Zone

Lenin str., 75, Almetyevsk, 423450

ФоломеевА. Е.FolomeevA. E.

Алексей Евгеньевич Фоломеев – кандидат техн. наук, внештатный эксперт

450064, Уфа, ул. Космонавтов, д. 1

Aleksey E. Folomeev – Cand. Sci. (Engineering), Independent Expert

Kosmonavtov str., 1, Ufa, 450064

ХатмуллинА. Р.KhatmullinA. R.

Арслан Рустемович Хатмуллин – магистрант

450064, Уфа, ул. Космонавтов, д. 1

Arslan R. Khatmullin – Graduate Student

Kosmonavtov str., 1, Ufa, 450064

ШарифуллинА. Р.SharifullinA. R.

Андрей Ришадович Шарифуллин – кандидат техн. наук, технический директор

Уфа, ул. Карла Маркса, д. 44

Andrey R. Sharifullin – Cand. Sci. (Engineering), Technical Director

Karl Marks str., 44, Ufa

cto@tetacom.proСитдиковМ. Р.SitdikovM. R.

Марат Ринатович Ситдиков – генеральный директор

Уфа, ул. Карла Маркса, д. 44

Marat R. Sitdikov – General Director

Karl Marks str., 44, Ufa

ПАО «Татнефть»РоссияTatneft PJSCRussian FederationУфимский государственный нефтяной технический университетРоссияUfa State Petroleum Technological UniversityRussian FederationООО «Тетаком»РоссияTetacom JSCRussian Federation20221304202424491101Copyright © Лутфуллин А.А., Абусалимов Э.М., Фоломеев А.Е., Хатмуллин А.Р., Шарифуллин А.Р., Ситдиков М.Р., 20242024Лутфуллин А.А., Абусалимов Э.М., Фоломеев А.Е., Хатмуллин А.Р., Шарифуллин А.Р., Ситдиков М.Р.Lutfullin A.A., Abusalimov E.M., Folomeev A.E., Khatmullin A.R., Sharifullin A.R., Sitdikov M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/101

В настоящее время месторождения на территории Республики Татарстан разрабатываются с применением систем поддержания пластового давления, предполагающих закачку в пласт больших объёмов воды. Эффективность реализации заводнения напрямую зависит от качества нагнетаемого агента, и, несмотря на применение различных технологий подготовки и очистки закачиваемых вод, со временем неизбежно происходит ухудшение фильтрационно-емкостных свойств пород. В данной работе рассмотрены основные источники кольматации призабойной зоны нагнетательных скважин: механические примеси, нефтепродукты и образование солей, а также приведены результаты исследования компонентного состава отложений с кустовых насосных станций. С использованием методики Оддо-Томсона выявлено, что закачиваемая вода склонна к отложению кальцита и/или арагонита, а также барита в забойных условиях. Проведены физико-химические и фильтрационные исследования ряда реагентов для удаления кольматантов: кислотных составов, углеводородных растворителей и комплексообразователей, определены их оптимальные рецептуры. Обоснована технология обработки, включающая последовательную закачку составов на основе соляной и грязевой кислот. Разработан алгоритм расчёта оптимального объёма реагента на основе данных исследования минералогического состава механических примесей и ионного состава нагнетаемых вод. Для условий нагнетательных скважин кыновско-пашийского объекта Ромашкинского месторождения с учётом состава кольматанта определено четыре типа технологии обработки призабойной зоны, и разработаны дизайны кислотного воздействия.

Nowadays, oil fields on the territory of the Republic of Tatarstan are developed with application of systems for reservoir pressure maintenance, involving injection of large volumes of water into the formation. Efficiency of waterflooding depends on the quality of the injected agent, and, despite the use of various technologies of preparation and treatment of injected water, with the lapse of time critical matrix porosity and permeability inevitably decreases. In this work the main sources of injection wells critical matrix clogging are considered: mechanical impurities, oil products and scales formation, and the results of the component composition analysis of deposits from cluster pumping stations are given. Using the Oddo-Thomson methodology, it is revealed that injected water is prone to calcite and barite deposition at bottomhole conditions. Physicochemical and core-flooding study of several reagents for removing colmatants: acid compositions, hydrocarbon solvents and complexing agents were carried out and their optimal formulations were determined. The matrix treatment technology, including the sequential injection of compositions based on hydrochloric and mud acids, was substantiated. An algorithm for calculating the optimal reagent volume has been developed on the basis of research data on the mineralogical composition of mechanical impurities and ionic composition of injected water. Four types of matrix treatment technologies were determined for the conditions of injection wells at the Romashkinskoye oil field Devonian formation, taking into account the composition of colmatant, and acid treatment designs were developed.

кислотная обработканагнетательные скважиныобработка призабойной зоны пластакислотный составрастворительвысокомолекулярные компоненты нефтисолеотложениямеханические примесиacid treatmentinjection wellsmatrix treatmentacid compositionsolventhigh-molecular weight componentsscalesРабота выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению № 075-15-2022-299 в рамках программы развития НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты».The work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under agreement No. 075-15- 2022-299 within the framework of the development program for a world-class Research Center “Efficient development of the global liquid hydrocarbon reserves”.ReferencesБорисов Г.К., Ишмияров Э.Р., Политов М.Е., Барбаев И.Г., Никифоров А.А., Иванов Е.Н., Волошин А.И., Смолянец Е.Ф. (2018a). Физическое моделирование процессов кольматации призабойной зоны скважин Среднеботуобинского месторождения. Ч.2. Моделирование кольматации порового пространства пласта компонентами нефти. Нефтепромысловое дело, 12, с. 64–67. https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-12-64-67Al-Anazi H.A., Al-Otaibi M., Al-Faifi M.G., Hilab V.V. (2006). Enhancement of Gas Productivity Using Alcoholic Acids: Laboratory and Field Studies. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Texas, 10 p. https://doi.org/10.2118/102383-MSБорисов Г.К., Ишмияров Э.Р., Политов М.Е., Мингалишев Ф.К., Барбаев И.Г., Никифоров А.А., Иванов Е.Н., Волошин А.И., Смолянец Е.Ф. (2018b). Физическое моделирование процессов кольматации призабойной зоны скважин Среднеботуобинского месторождения. Ч. 1. Моделирование отложений кальцита и гипса в пористой среде и способы их удаления. Нефтепромысловое дело, 11, с. 73–80. https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-11-73-80Borisov G.K., Ishmiyarov E.R., Politov M.E., Barbaev I.G., Nikiforov A.A., Ivanov A.I., Voloshin E.N., Smolyanets E.F. (2018a). Physical modeling of colmatation processes in the near-well bottom zone of SredneBotuobinsky field. Part 2. Simulation of porous environment colmatation by oil components. Neftepromyslovoe delo = Oilfield Engineering, 12, pp. 64–67. (In Russ.) https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-12-64-67Давлетшина Л.Ф. (2021). Создание комплексного коллоидно-химического подхода к разработке составов и технологий для кислотных обработок скважин с использованием колтюбинговых установок. Дисс. д. тех. н. Москва, 364 с.Borisov G.K., Ishmiyarov E.R., Politov M.E., Mingalishev F.K., Voloshin A.I., Smolyanets E.F., Barbaev I.G., Nikiforov A.A., Ivanov E.N. (2018b). Physical modeling of colmatation processes in the near-well bottom zone of Sredne-Botuobinsky field. Part 1. Simulation of calcite and gypsum deposits in a porous environment and the methods of their removal. Neftepromyslovoe delo = Oilfield Engineering, 11, pp. 73–80. (In Russ.) https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-11-73-80Лутфуллин А.А., Абусалимов Э.М., Шарифуллин А.Р., Ситдиков М.Р., Дмитриева А.Ю., Батурин Н.И. (2022). Исследования физико-химических свойств технологических жидкостей для моделирования кислотной обработки прискважинной зоны карбонатного пласта. Нефтяное хозяйство, 7, с. 43–47. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-7-43-47Davletshina L.F. (2021). Creation of complex colloid-chemical approach to development of compositions and technologies for acid well treatment using coiled tubing units. Dr. engin. sci. diss. Moscow, 364 p. (In Russ.)Магадова Л.А., Давлетшина Л.Ф., Пахомов М.Д., Давлетов З.Р. (2015). Осадкообразование при взаимодействии кислотных составов с минералами терригенного коллектора. Нефтепромысловое дело, 9, с. 31–36.Economides M.J., Nolte K.G. (2000). Reservoir Stimulation. Third Edition. New York: JohnWilley & Sons LTD Publ. 856 p.Al-Anazi H.A., Al-Otaibi M., Al-Faifi M.G., Hilab V.V. (2006). Enhancement of Gas Productivity Using Alcoholic Acids: Laboratory and Field Studies. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Texas, 10 p. https://doi.org/10.2118/102383-MSLutfullin A.A., Abusalimov E.M., Sharifullin A.R., Sitdikov M.R., Dmitrieva A.Yu., Baturin N.I. (2022). Analysis of physicochemical properties of fluids to be used in acidizing modeling. Neftyanoe khozyaystvo = Oil Industry, 7, pp. 43–47. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-7-43-47McLeod H.O. (1984). Matrix Acidizing. Journal of Petroleum Technology, 36, pp. 2055–2069. https://doi.org/10.2118/13752-PAMagadova L.A., Davletshina L.F., Pahomov M.D., Davletov Z.R. (2015). Precipitation during the interaction of acid compositions with sandstonereservoir minerals. Neftepromyslovoe delo = Oilfield Engineering, 9, pp. 31–36. (In Russ.)McLeod H.O., Ledlow L.B., Till M.V. (1983). The Planning, Execution, and Evaluation of Acid Treatments in Sandstone Formations. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. California, 20 p. https://doi.org/10.2118/11931-MSMcLeod H.O. (1984). Matrix Acidizing. Journal of Petroleum Technology, 36, pp. 2055–2069. https://doi.org/10.2118/13752-PAOddo J.E., Tomson M.B. (1998). Method predicts well bore scale, corrosion. Oil and Gas, June, pp. 107–114.McLeod H.O., Ledlow L.B., Till M.V. (1983). The Planning, Execution, and Evaluation of Acid Treatments in Sandstone Formations. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. California, 20 p. https://doi.org/10.2118/11931-MSTrushin Y., Aleshchenko A., Danilin K., Folomeev A., Haydar A., Gorin A., Sharifullin A. (2019). Complex approach to the design of acid treatment of carbonate reservoirs. SPE Russian Petroleum Technology Conference. Moscow, 21 p. https://doi.org/10.2118/196977-RUOddo J.E., Tomson M.B. (1998). Method predicts well bore scale, corrosion. Oil and Gas, June, pp. 107–114.van Gijtenbeek K., Neyfeld A.P., Prudnikova A. (2006). One Molar Salt Solutions used for Clay Control in Waterbased Frac Fluids in West Siberia. SPE Russian Oil and Gas Technical Conference and Exhibition. Moscow. https://doi.org/10.2118/101203-MSTrushin Y., Aleshchenko A., Danilin K., Folomeev A., Haydar A., Gorin A., Sharifullin A. (2019). Complex approach to the design of acid treatment of carbonate reservoirs. SPE Russian Petroleum Technology Conference. Moscow, 21 p. https://doi.org/10.2118/196977-RUvan Gijtenbeek K., Neyfeld A.P., Prudnikova A. (2006). One Molar Salt Solutions used for Clay Control in Waterbased Frac Fluids in West Siberia. SPE Russian Oil and Gas Technical Conference and Exhibition. Moscow. https://doi.org/10.2118/101203-MSvan Gijtenbeek K., Neyfeld A.P., Prudnikova A. (2006). One Molar Salt Solutions used for Clay Control in Waterbased Frac Fluids in West Siberia. SPE Russian Oil and Gas Technical Conference and Exhibition. Moscow. https://doi.org/10.2118/101203-MS

The authors declare that there are no conflicts of interest present.