Визначення характеристик сланцевих пластів покинутих нафтових свердловин і їх обробка з використанням методу кислотного моделювання

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.227619

Ключові слова:

сланцеві технології, карбонатні колектори, енергодисперсійне рентгенівське випромінювання, дифракції рентгенівських променів, інфрачервоне перетворення Фур'є

Анотація

Об'єктом дослідження є сланець, який являє собою комбінацію карбонату (кальцит або дололміт) і негліністих мінералів, таких як кремнезем (кварц), і глинистих мінералів, таких як каолініт. Характеристика різних мінералів в сланцях, що утворилися в шести покинутих нафтових свердловинах, була проведена з використанням енергодисперсійного рентгенівського випромінювання (EDX), дифракції рентгенівських променів (XRD) і інфрачервоного перетворення Фур'є (FTIR). Сланець може містити найрізноманітніші мінерали. Досліджуваний в даній роботі сланцевий пласт знаходиться в покинутих свердловинах на глибині близько (2600±300) м. З кожної покинутої свердловини було відібрано по три зразка сланцевого пласта. Характеристики складових глинистих мінералів сланцю важливі в процесі буріння та обробки.

Аналізи показали, що деякі зразки сланцевих пластів схожі. Дослідження були продовжені на трьох покинутих нафтових свердловинах (I, II і III). Результати аналізу сланцю, отримані за допомогою XRD і FTIR, показують наявність кальциту (CaCO3) та кварцу (SiO2) в зразках сланцю. Доломіт CaMg(CO3)2 присутній в свердловині (II) та свердловині (III), а мусковит H2KAl3Si3O12 – в свердловині (I). Також в результатах FTIR виявлені компоненти каолиниту Al2Si2O5(OH)4 та бариту (BaSO4). Мікроелементи Mg, K, Al та Ba виявлені за допомогою EDX-аналізу та можуть вносити хімічний вклад.

Сланцеві технології та розвиток досліджень пов'язані з трьома етапами: визначення характеристик, моделювання та стимуляція проникності. Дане дослідження присвячене характеристиці та моделюванню сланцю, що утворився в шести покинутих (невиробляючих) нафтових свердловинах, для підвищення продуктивності карбонатних колекторів.

Біографії авторів

Saleh Mahmoud Abdou, National Centre for Radiation Research and Technology, Atomic Energy Authority (AEA)

Radiation Physics Department

Nabila Amin Ali, Suez Oil Processing Company (SOPC)

Petroleum Engineering Department

Mohamed Rajaa Balboul, National Centre for Radiation Research and Technology, Atomic Energy Authority (AEA)

Solid State Physics Department

Посилання

  1. Jordá, J. D., Jordán, M. M., Ibanco-Cañete, R., Montero, M. A., Reyes-Labarta, J. A., Sánchez, A., Cerdán, M. (2015). Mineralogical analysis of ceramic tiles by FTIR: A quantitative attempt. Applied Clay Science, 115, 1–8. doi: http://doi.org/10.1016/j.clay.2015.07.005
  2. Bhargava, S., Awaja, F., Subasinghe, N. (2005). Characterisation of some Australian oil shale using thermal, X-ray and IR techniques. Fuel, 84 (6), 707–715. doi: http://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.11.013
  3. Wang, D.-M., Xu, Y.-M., He, D.-M., Guan, J., Zhang, O.-M. (2009). Investigation of mineral composition of oil shale. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 4 (5), 691–697. doi: http://doi.org/10.1002/apj.319
  4. Tissot, B. P., Welte, D. H. (1978). Petroleum Formation and Occurrence. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-642-96446-6
  5. Ji, J., Ge, Y., Balsam, W., Damuth, J. E., Chen, J. (2009). Rapid identification of dolomite using a Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR): A fast method for identifying Heinrich events in IODP Site U1308. Marine Geology, 258 (1-4), 60–68. doi: http://doi.org/10.1016/j.margeo.2008.11.007
  6. Deaton, B. C., Balsam, W. L. (1991). Visible spectroscopy; a rapid method for determining hematite and goethite concentration in geological materials. Journal of Sedimentary Research, 61 (4), 628–632. doi: http://doi.org/10.1306/d4267794-2b26-11d7-8648000102c1865d
  7. Ruessink, B. H., Harville, D. G. (1992). Quantitative Analysis of Bulk Mineralogy: The Applicability and Performance of XRD and FTIR. Paper SPE 23828. SPE International Symposium on Formation Damage Control. Lafayette, 533–546. doi: http://doi.org/10.2118/23828-ms
  8. Kumar, R., Bansal, V., Badhe, R. M., Madhira, I. S. S., Sugumaran, V., Ahmed, S. et. al. (2013). Characterization of Indian origin oil shale using advanced analytical techniques. Fuel, 113, 610–616. doi: http://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.05.055
  9. Vaculikova, L., Plevova, E. (2005). Identification of clay minerals and micas in sedimentary rocks. Acta Geodynamica et Geomaterialia, 2 (2 (138)), 167–175.
  10. Davies, S., Kelkar, S. (2007). Carbonate Stimulation. Middle East and Asia Reservoir Review, 8. Available at: https://www.academia.edu/36119228/CARBONATE_STIMULATION
  11. Kamal, M. S., Mahmoud, M., Hanfi, M., Elkatatny, S., Hussein, I. (2018). Clay minerals damage quantification in sandstone rocks using core flooding and NMR. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 9 (1), 593–603. doi: http://doi.org/10.1007/s13202-018-0507-7
  12. Aqui, A. R., Zarrouk, S. (2011). Permeability enhancement of conventional geothermal well. New Zealand Geothermal Workshop 2011 Proceedings. Auckland. Available at: https://www.researchgate.net/publication/269395872
  13. Economides, M. J., Nolte, K. G. (2000). Reservoir stimulation. Wiley. Available at: https://www.researchgate.net/file.PostFileLoader.html?id=591b038148954c7bac0eeb2d&assetKey=AS%3A494639238529025%401494942593011
  14. Palharini Schwalbert, M., Aljawad, M. S., Hill, A. D., Zhu, D. (2020). Decision Criterion for Acid-Stimulation Method in Carbonate Reservoirs: Matrix Acidizing or Acid Fracturing? SPE Journal, 25 (5), 2296–2318. doi: http://doi.org/10.2118/199236-pa
  15. Test method LS-613 (1996). Method of test for determination of insoluble residue of carbonate aggregates. Rev. No. 16, 1–6.
  16. ASTM Designation D 3042 (Mn/DOT Modified), Lab manual (2000). Determination of acid insoluble residue in limestone and dolostone. Available at: https://www.dot.state.mn.us/materials/manuals/laboratory/1221.pdf
  17. Database of ATR-FT-IR spectra of various materials of conservation related materials in the MID-IR region. Available at: https://spectra.cs.ut.ee/
  18. Linga Raju, C., Narasimhulu, K., Gopal, N., Rao, J., Reddy, B. C. (2002). Electron paramagnetic resonance, optical and infrared spectral studies on the marine mussel Arca burnesi shells. Journal of Molecular Structure, 608 (2-3), 201–211. doi: http://doi.org/10.1016/s0022-2860(01)00952-8
  19. Farmer, V. C. (1974). The Infrared Spectra of Minerals. Mineralogical Society. London. Available at: https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US201300534379
  20. Prost, R., Dameme, A., Huard, E., Driard, J., Leydecker, J. P. (1989). Infrared study of structural OH in kaolinite, dickite, nacrite, and poorly crystalline kaolinite at 5 to 600 K. Clays & Clay Minerals, 37, 464–468. doi: http://doi.org/10.1346/ccmn.1989.0370511

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30

Як цитувати

Abdou, S. M., Ali, N. A., & Balboul, M. R. (2021). Визначення характеристик сланцевих пластів покинутих нафтових свердловин і їх обробка з використанням методу кислотного моделювання. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(58), 20–24. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.227619

Номер

Том 2 № 3(58) (2021): Хімічна інженерія

Розділ

Хіміко-технологічні системи: Звіт про науково-дослідну роботу

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Saleh Mahmoud Abdou, Nabila Amin Ali, Mohamed Rajaa Balboul

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.