Смачиваемость горных пород
Введение
В течение последних нескольких десятков лет прирост запасов нефти из тради-ционных источников отстает от их добычи. По этой причине, многие стремятся к освоению нетрадиционных источников УВ. Запасы нефти содержащиеся в них находятся в осложненных геологических условиях, из-за чего к ним не применимы технологии добычи нефти из традиционных источников, по этой причине их добыча сильно усложняется применением специальных современных технологий разведки, разработки и извлечения, которые адаптированы под определенно выбранное месторождение [14].
Данные технологии, зачастую, являются сложными в исполнении, в следствии чего, дорогостоящими, из-за чего непосредственной перед началом широкомасштабной разработки нетрадиционных месторождений, должны быть проведены лабораторные исследования, с целью выбора наиболее выгодного, оптимального и обоснованного метода добычи УВ сырья с учетом экономических соображений. Среди этих лаборатор-ных экспериментов, одним из наиважнейших является исследование смачивающих свойств горных пород конкретного месторождения, потому как от них напрямую зави-сят показатели разработки месторождений, такие как показатель обводненности, коэф-фициент нефтедобычи, дебит нефти, а также подбор составов жидкостей для обработки призабойной зоны или для ГРП.
Содержание
Список условных обозначений и сокращений 4
Список иллюстраций 5
Список таблиц 6
Введение 7
1. Смачиваемость горных пород. 8
1.1. Понятие о смачиваемости горных пород. 8
1.2. Понятие о гидрофобности и гидрофильности. 10
2. Методы исследования смачиваемости горных пород. 12
2.1 Метод Тульбовича. 12
2.2 Метод Аммота-Харви. 13
2.3 Стандартизированный метод, разработанный горным бюро США (USBM) 15
2.4 Метод ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). 17
3. Проведение исследований методом лежащей капли и результаты оценки смачиваемости. 20
Заключение 23
Список использованных источников 24
Список использованных источников
1. Иванова А.А., Митюрев Н.А., Шилобреева С.Н. Черемесин А.Н. Обзро экспери-ментальных методов исследования смачивающих свойств пород нефтяных кол-лекторов. Учеб. Пособие Сколковский институт науки и технологий. 2019.
2. Рудаковская С.Ю., Богданович Н.Н. Определение смачиваемости пород баже-новской свиты методом ядерной магнитной релаксометрии. Труды конференции Геомодель – 2017. 2017.
3. Ермилов М.О., Природная и техногенная гидрофобизация пород-коллекторов газоконденсатных месторождений. Российский государтсвенный университет нефти и газа имени И.М.Губкина. 2014.
4. Иванова Л.В., Кошелев В.Н., Сокова Н.А., Буров Е.А., Примерова О.В. Нефтя-ные кислоты и их производные. Получение и применение (обзор). Труды РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. 2013. № 1. С. 68–80.
5. Михайлов Н.Н., Семенова Н.А., Сечина Л.С. Условия формирования микро-структурной смачиваемости и их влияние на фильтрационно-емкостные свой-ства продуктивных пластов // Электронный научный журнал «Георесурсы. Гео-энергетика. Геополитика». 2010.
6. Михайлов Н.Н., Сечина Л.С. Роль адсорбированных флюидов при оценке эф-фективности методов повышения нефтеотдачи пластов. Доклады IV Междуна-родного научного симпозиума «Теория и практика применения 150 методов увеличения нефтеотдачи пластов». М.: ОАО «Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт». 2013. № 2. С. 14–17.
7. Ледовская Т.И., Мезенцев Д.Н., Тупицин Е.В., Шумская С.К., Щемелинин Ю.А. Восстановление смачиваемости образцов керна при подготовке к фильтрацион-ным исследованиям // Нефтяное хозяйство. 2012.
8. Рудаковская С.Ю. Oценка смачиваемости пород методом ЯМР. Всероссийская научно-практическая конференция «Ядерно-магнитные скважинные и аналити-ческие методы в комплексе ГИС при решении петрофизических, геофизических и геологических задач на нефтегазовых месторождениях» («ядерная геофизика – 2014»). 2014.
9. Михайлов Н.Н., Ермилов М.О., Сечина Л.С., Экспериментальное исследование смачиваемости и анализ ее влияния на фильтрационно-емкостные свойства про-дуктивных коллекторов Неокомской залежи Ново-Уреногойского и Ямбурского месторождений // Институт проблем нефти и газа. 2012.
10. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия. 1976.
11. Тульбович Б.И. Коллекторские свойства и химия поверхности пород. Пермь: Пермь. 1975. 194 с.
12. Тульбович Б.И. Метод определения смачиваемости углеводородсодержащих по-род: ОСТ 39-180-85 М.: Недра. 1979. 199 с.
13. Уэндландт У. Термические методы анализа. Пер. с англ. / Под редакцией Степа-нова В.А. и Берштейна В.А. М.: Мир. 1978. 526 с.
14. Якуцени В.П., Петрова Ю.Э., Суханов А.А. Нетрадиционные ресурсы углеводородов – резерв для восполнения сырьевой базы нефти и газа России // Нефтегазовая геология, теория и практика. 2009. № 4. С. 1–20.
При исследовании смачиваемости горных пород, используют ядра углерода (С13) или же водорода (H1), потому как ЯМР-измерения могут быть проведены на лю-бом ядре, количество протонов и нейтронов которого не является четным. Суть данно-го способа заключается в детектировании ЯМР сигнала, являющегося характеристикой релаксационных процессов магнитных моментов ядер, с которыми взаимодействует магнитное поле определенной частоты. Хоть в данном эксперименте и используются углеродные ядра, так как их концентрация в естественных условиях довольно мала, детектируется лишь маломощный сигнал ЯМР, интерпретация которого довольно сложна, из-за чего, как правило, в большинстве случаев работают с водородными ядрами. Тем не менее, для регистрации сигнала только нефти, используется D2O, так называемая «тяжелая вода», поскольку ЯМР не в состоянии увидеть сигналы дейтерия. Поэтому суть методики заключается в том, чтоб регистрировать сигнал от нефти, анализировать ее спектр распределения времен поверхностной релаксации. Причем, поверхностная релаксация происходит лишь в случае контакта жидкости с породой. При контакте поверхности породы со смачивающим флюидом происходит повышение вклада в общую релаксацию поверхностной составляющей. Это приводит к тому, что доля спектра смачивающего флюида смещается в область меньшего времени релаксации по сравнению с спектром этого флюида в свободном объеме (рис. 2.4.1) [2].