RU2547850C2 - Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs - Google Patents

Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs Download PDF

Info

Publication number
RU2547850C2
RU2547850C2 RU2013120150/03A RU2013120150A RU2547850C2 RU 2547850 C2 RU2547850 C2 RU 2547850C2 RU 2013120150/03 A RU2013120150/03 A RU 2013120150/03A RU 2013120150 A RU2013120150 A RU 2013120150A RU 2547850 C2 RU2547850 C2 RU 2547850C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
volume
acid composition
acid
injection
optimal
Prior art date
Application number
RU2013120150/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013120150A (en
Inventor
Гузель Талгатовна Булгакова
Ринат Ямиганнурович Харисов
Андрей Ришадович Шарифуллин
Алексей Владимирович Пестриков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" filed Critical Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть"
Priority to RU2013120150/03A priority Critical patent/RU2547850C2/en
Publication of RU2013120150A publication Critical patent/RU2013120150A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547850C2 publication Critical patent/RU2547850C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to the technology intended for well productivity improvement. Large-volume selective acid treatment (LVSAT) for producers in carbonate reservoirs includes the injection to the well of an acid composite band with the specific volume of 1.5-3m3 per 1 m of an oil-saturated interval and non-linear viscous deflecting fluid before and/or upon the injection of the acid composite band, at that the injection of the acid composite is carried out with an optimal flow rate and an optimal ratio of a deflecting fluid volume to the acid composite volume, which are defined by mathematic modelling of the process considering changes in the wellhead and bottomhole pressure, type of the acid composite, type of the deflecting fluid, porosity and permeability of rock; at that for the purpose of the optimal flow rate optimisation for the acid composite injection dependencies of the optimal flow rate of injection on the specific volume of reagents injection are obtained with different constants of the reaction.
EFFECT: improved efficiency of large-volume selective acid treatment (LVSAT) for carbonate reservoirs.
2 cl, 5 tbl, 1 ex, 11 dwg

Description

Способ большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) добывающих скважин в карбонатных коллекторахThe method of large-volume selective acid treatment (BSKO) of production wells in carbonate reservoirs

Изобретение относится к технологии повышения продуктивности скважины, предусматривающей селективную обработку неоднородного по проницаемости пласта кислотным составом с целью растворения карбонатных составляющих пласта для восстановления или повышения проницаемости призабойной зоны пласта.The invention relates to a technology for increasing well productivity, which provides for selective treatment of heterogeneous permeability of the formation with an acid composition in order to dissolve the carbonate components of the formation to restore or increase the permeability of the bottomhole formation zone.

Кислотные обработки карбонатных коллекторов являются наиболее распространенным способом химического воздействия на призабойную зону скважин для интенсификации добычи нефти. На сегодняшний день существуют различные технологии проведения кислотных обработок от кислотных ванн с «нулевой» скоростью обработки до критических скоростей с превышением давления разрыва и формированием кислотного гидроразрыва пласта. (Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под ред. Ш.К. Гиматудинова. М.: Недра. 1983; Economides M.J., Nolte K.G. Reservoir Stimulation 3-rd Edition, John Willey & Sons, LTD, New York. - 2000.).Acid treatments of carbonate reservoirs are the most common method of chemical exposure to the bottom-hole zone of wells to enhance oil production. Today, there are various technologies for carrying out acid treatments from acid baths with a “zero” processing speed to critical speeds with excess fracture pressure and the formation of acid fracturing. (A reference guide for the design of the development and operation of oil fields. Oil production. Edited by Sh.K. Gimatudinov. M .: Nedra. 1983; Economides MJ, Nolte KG Reservoir Stimulation 3-rd Edition, John Willey & Sons, LTD, New York. - 2000.).

Малообъемные солянокислотные обработки (СКО) предназначены для восстановления продуктивности скважины и преодоления неглубокого (менее 0,5 метра) повреждения призабойной зоны пласта посредством растворения карбонатной породы. Интенсификация продуктивности скважины при этом является незначительной, что связано с малой глубиной воздействия.Low-volume hydrochloric acid treatments (RMS) are designed to restore well productivity and overcome shallow (less than 0.5 meters) damage to the bottom-hole formation zone by dissolving carbonate rock. In this case, the intensification of well productivity is insignificant, which is associated with a small depth of impact.

Большеобъемная обработка призабойной зоны (БОПЗ) - это технология повышения продуктивности скважины, предусматривающая обработку пласта кислотным составом в объеме более 1.5 м3 на 1 м нефтенасыщенного интервала с целью растворения карбонатных составляющих пласта для восстановления или повышения проницаемости призабойной зоны пласта. В отличие от большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО), БОПЗ не предусматривает селективное воздействие, т.е. применение технологий потокоотклонения.Bottom-hole bulk treatment (BHP) is a technology for increasing well productivity, which involves treating the formation with an acid composition in a volume of more than 1.5 m 3 per 1 m of oil-saturated interval in order to dissolve the carbonate components of the formation to restore or increase the permeability of the bottom-hole formation zone. Unlike large-volume selective acid treatment (BSCO), BOPZ does not provide for selective exposure, i.e. the use of flow rejection technologies.

Известен способ кислотной обработки карбонатных коллекторов (Paccaloni, G., and Tambini, М.: ″Advances in Matrix Stimulation Technology,″ JPT43 (3) (1993) 256-263.) использующий максимальный градиент давления и расход закачки (MAPDIR) для направления кислотного состава в зоны низкой проницаемости. Эта технология предполагает закачку жидкости обработки с максимально возможным расходом с давлением ниже давления гидроразрыва пласта - ГРП. Результаты показывают, чтоA known method of acidizing carbonate reservoirs (Paccaloni, G., and Tambini, M .: ″ Advances in Matrix Stimulation Technology, ″ JPT43 (3) (1993) 256-263.) Using a maximum pressure gradient and injection rate (MAPDIR) for direction acid composition in low permeability zones. This technology involves the injection of treatment fluid with the highest possible flow rate with a pressure below the hydraulic fracturing pressure - hydraulic fracturing. The results show that

технология MAPDIR позволяет быстро понизить общий скин в процессе кислотной обработки призабойной зоны пласта за счет закачки в более проницаемый пласт больших объемов кислоты. Метод эффективен для обработки коротких, однородных по проницаемости интервалов пласта, которые крайне редки.MAPDIR technology allows you to quickly lower the total skin during the acid treatment of the bottomhole formation zone by injecting large volumes of acid into the more permeable formation. The method is effective for processing short, uniform permeability intervals of the formation, which are extremely rare.

Известный способ недостаточно эффективен по следующим причинам: метод не позволяет обработать низкопроницаемый слой полностью. Для успешной кислотной обработки существенно оптимальное размещение реактивной жидкости - кислотного состава и увеличение зоны охвата. Это особенно важно для длинных интервалов с высокой степенью неоднородности по проницаемости. Без эффективного отклонения нагнетаемые жидкости будут следовать по пути наименьшего сопротивления, и воздействовать только на участки с наивысшей проницаемостью. Необходима целевая доставка рабочей жидкости к низкопроницаемым участкам пласта. На практике кислотный состав и отклоняющие жидкости закачиваются в пласт поочередно.The known method is not effective enough for the following reasons: the method does not allow to process the low permeability layer completely. For successful acid treatment, the optimal placement of the reactive liquid — the acid composition and increase in the coverage area — is essential. This is especially important for long intervals with a high degree of heterogeneity in permeability. Without effective deflection, injected fluids will follow the path of least resistance and will only affect areas with the highest permeability. Targeted delivery of the working fluid to low-permeability sections of the reservoir is required. In practice, the acid composition and diverting fluids are pumped into the formation alternately.

Наиболее близким к заявляемому является способ большеобъемной селективной кислотной обработки (патент РФ №2456444, опуб. 10.02.2012), включающий закачку в скважину оторочки кислотного состава с определенным расходом, закачку нелинейно-вязкой отклоняющей жидкости-отклонителя перед и/или после оторочки кислотного состава, кислотный состав закачивают с удельным объемом 1,5-3 м3 на 1 м нефтенасыщенного интервала. Известный способ недостаточно эффективен для карбонатных коллекторов, в нем не оптимизированы расходы закачки кислотного состава и отклонителя.Closest to the claimed one is a method of large-volume selective acid treatment (RF patent No. 2456444, publ. 02/10/2012), which includes injecting the rims of the acid composition at a certain flow rate into the well, pumping a nonlinearly viscous deflecting diverting fluid before and / or after the rim of the acid composition , the acid composition is pumped with a specific volume of 1.5-3 m 3 per 1 m of oil-saturated interval. The known method is not effective enough for carbonate reservoirs; it does not optimize the cost of injecting the acid composition and diverter.

Решаемая задача изобретения и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) карбонатных коллекторов за счет определения оптимального расхода закачки кислотного состава для каждой стадии обработки, оптимального соотношения объема отклонителя к объему кислотного состава, используемые при проведении каждой последующей стадии. При выборе направления технологической оптимизации: максимальное увеличение продуктивности скважины, максимальное увеличение продуктивности целевых пропластков или минимизация дисперсии (максимальное выравнивание профиля притока в скважину), определяется объем каждой последующей оторочки реагента при оптимальном расходе закачки.The object of the invention and the expected technical result are to increase the efficiency of large-volume selective acid treatment (BSCF) of carbonate reservoirs by determining the optimal injection rate of the acid composition for each stage of processing, the optimal ratio of the volume of the deflector to the volume of the acid composition used in each subsequent stage. When choosing the direction of technological optimization: the maximum increase in the productivity of the well, the maximum increase in the productivity of the target interlayers or the minimization of dispersion (the maximum alignment of the inflow profile into the well), the volume of each subsequent reagent rim at the optimum injection rate is determined.

На основе разработанной математической модели процесса кислотного растворения слоисто-неоднородных карбонатных коллекторов с применением отклоняющих нелинейно-вязких жидкостей, в ходе вычислительного эксперимента определяются оптимальные значения параметров, влияющих на улучшениеBased on the developed mathematical model of the process of acid dissolution of layered inhomogeneous carbonate reservoirs using deflecting nonlinearly viscous fluids, the optimal values of the parameters that influence the improvement are determined during the computational experiment

фильтрационно-емкостных свойств коллектора, для обеспечения максимальной эффективности кислотных обработок карбонатных коллекторов. Принципиальным отличием предлагаемого технического решения от известных является проектирование дизайна кислотной обработки неоднородных коллекторов в результате математического моделирования процесса кислотной обработки карбонатных коллекторов.reservoir properties of the reservoir, to ensure maximum efficiency of acid treatments of carbonate reservoirs. The fundamental difference between the proposed technical solution and the known ones is the design of the acid treatment of heterogeneous reservoirs as a result of mathematical modeling of the acid treatment of carbonate reservoirs.

Поставленная задача решается тем, что в способе большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) добывающих скважин в карбонатных коллекторах, включающем закачку в скважину оторочки кислотного состава с удельным объемом 1,5-3 м3 на 1 м нефтенасыщенного интервала и нелинейно-вязкой отклоняющей жидкости-отклонителя перед и/или после оторочки кислотного состава, согласно изобретению, закачку кислотного состава осуществляют с оптимальным расходом и оптимальным соотношением объема отклонителя к объему кислотного состава, которые определяют математическим моделированием процесса с учетом изменения устьевого и забойного давления, типа кислотного состава, типа отклонителя, пористости и проницаемости породы, причем для оптимизации расхода закачки кислотного состава получают зависимости оптимального расхода закачки от удельного объема закачки реагентов с различными константами реакции, с целью минимизации погрешности расчета оптимального расхода закачки кислотного состава объем каждой последующей оторочки определяют согласно соотношениюThe problem is solved in that in the method of large-volume selective acid treatment (BSCF) of production wells in carbonate reservoirs, which includes injecting into the well rims of acid composition with a specific volume of 1.5-3 m 3 per 1 m of oil-saturated interval and a nonlinearly viscous deflecting liquid - the deflector before and / or after the rim of the acid composition, according to the invention, the injection of the acid composition is carried out with an optimal flow rate and an optimal ratio of the volume of the deflector to the volume of the acid composition, which are determined mathematical modeling of the process taking into account changes in wellhead and bottomhole pressure, type of acid composition, type of diverter, porosity and permeability of the rock, and to optimize the injection rate of the acid composition, the dependences of the optimal injection rate on the specific volume of injection of reagents with different reaction constants are obtained in order to minimize the error of calculating the optimal flow rate of injection of the acid composition, the volume of each subsequent rim is determined according to the ratio

Figure 00000001
Figure 00000001

где V max K C

Figure 00000002
- общий объем кислотного состава, V min K C
Figure 00000003
- объем первой пачки, n -число стадий,Where V max K C
Figure 00000002
- total volume of acid composition, V min K C
Figure 00000003
- the volume of the first pack, n is the number of stages,

для определения оптимального соотношения объем отклонителя к объему кислоты используют критерийto determine the optimal ratio of the volume of the deflector to the volume of acid use the criterion

Figure 00000004
Figure 00000004

где Sd, Sd max - псевдоскин отклонителя и его максимальное значение, соответственно, D, Dmax - дисперсия дебита по пропласткам и его максимальное значение, соответственно,where S d , S d max - pseudo-skins of the diverter and its maximum value, respectively, D, D max - the dispersion of the flow rate across the interlayers and its maximum value, respectively,

объем отклонителя определяют в зависимости от неоднородности среды и с учетом указанного удельного объема кислотного состава, при этом оптимальный объем отклонителя V i d i v

Figure 00000005
для каждой i-ой стадии определяется соотношениемthe volume of the deflector is determined depending on the heterogeneity of the medium and taking into account the specified specific volume of the acid composition, while the optimal volume of the deflector V i d i v
Figure 00000005
for each i-th stage is determined by the relation

Figure 00000006
Figure 00000006

а оптимальный объем кислоты, обеспечивающий наибольший экономический эффект, определяют по расчетной зависимости коэффициента возврата вложенных средств от объема кислотного состава. Кроме того, кислотный состав закачивают несколькими оторочками, а отклонитель закачивают перед, и/или после, и/или между оторочками кислотного состава.and the optimal amount of acid providing the greatest economic effect is determined by the calculated dependence of the return on investment ratio on the volume of the acid composition. In addition, the acid composition is pumped in several rims, and the diverter is pumped before, and / or after, and / or between the rims of the acid composition.

Задача большеобъемной солянокислотной обработки (БСКО) карбонатных пластов рассматривается в рамках многокомпонентной изотермической фильтрации однофазной несжимаемой жидкости. Интегральные распределения реагентов и баланс масс в результате химической реакции прогнозируются упрощенным осесимметричным подходом. Диффузионные процессы в пласте развиваются в течение значительно большего времени, чем время закачки растворов реагентов в пласт, поэтому вкладом диффузионных процессов при моделировании обработки призабойной зоны скважин пренебрегаем. При осредненном описании процессов фильтрации в призабойной зоне скважин, движение жидкости по системе достаточно большого ансамбля образующихся высокопроницаемых каналов в дальнейшем считается подчиняющимся закону Дарси

Figure 00000007
Здесь p - давление, v - скорость течения; k - проницаемость, µ - вязкость жидкости.The problem of large-volume hydrochloric acid treatment (BSCO) of carbonate formations is considered in the framework of multicomponent isothermal filtration of a single-phase incompressible fluid. Integral reagent distributions and mass balance as a result of a chemical reaction are predicted by a simplified axisymmetric approach. Diffusion processes in the formation develop over a significantly longer time than the time of injection of reagent solutions into the formation, therefore, the contribution of diffusion processes in modeling the treatment of the bottom-hole zone of wells is neglected. In the case of an averaged description of the filtration processes in the near-wellbore zone of the wells, the movement of fluid through a system of a sufficiently large ensemble of highly permeable channels formed is subsequently considered to obey Darcy
Figure 00000007
Here p is the pressure, v is the flow velocity; k - permeability, µ - fluid viscosity.

Модель солянокислотной обработки обобщена на случай слоисто-неоднородного пласта. Моделируется селективная кислотная обработка с использованием нелинейно-вязких отклонителей в рамках поршневой модели с учетом основных физико-химических процессов, происходящих в пористой среде. На фиг. 1 приведена расчетная зависимость эффективности воздействия солянокислотной обработки Qотн от безразмерного критерия подобия числа Дамкелера D a K V 0 Q

Figure 00000008
, где V0 - объем закачиваемой оторочки, Q - расход закачиваемой кислоты, К - константа реакции. Число Дамкелера Da изменяется в зависимости от расхода Q. Эффективность процесса БСКО определяется как отношение дебитов жидкости после воздействия к дебиту жидкости до воздействия, и является безразмерной величиной, которая показывает кратность увеличения дебита жидкости.The model of hydrochloric acid treatment is generalized to the case of a layered heterogeneous formation. Selective acid treatment is simulated using non-linearly viscous deflectors within the framework of a piston model taking into account the basic physicochemical processes occurring in a porous medium. In FIG. Figure 1 shows the calculated dependence of the effectiveness of the effect of hydrochloric acid treatment Q rel on the dimensionless similarity criterion for the Damkeler number D a K V 0 Q
Figure 00000008
where V 0 is the volume of the injected rim, Q is the flow rate of the injected acid, and K is the reaction constant. The Damkeler number Da varies depending on the flow rate Q. The efficiency of the BSKO process is defined as the ratio of the fluid flow rate after exposure to the fluid flow rate before exposure, and is a dimensionless quantity that shows the multiplicity of increase in fluid flow rate.

Многовариантные численные расчеты поставленной задачи показали, что существует оптимальный режим закачки реагента в пласт, который позволяет достичь максимальной эффективности процесса (максимального прироста дебита), определяемый экстремумом данной функции.Multivariate numerical calculations of the task showed that there is an optimal mode of reagent injection into the reservoir, which allows to achieve maximum process efficiency (maximum growth rate), determined by the extremum of this function.

Отличительной особенностью математического моделирования являетсяA distinctive feature of mathematical modeling is

возможность проведения технологической и экономической оптимизации дизайна БСКО.the possibility of technological and economic optimization of the design of the BSKO.

Технологическая оптимизация дизайна БСКО включает несколько этапов:Technological design optimization of BSKO includes several stages:

- определение оптимального расхода закачки для каждой кислотной стадии;- determination of the optimal injection rate for each acid stage;

- расчет оптимального объема отклонителя относительно объема кислотного состава;- calculation of the optimal volume of the diverter relative to the volume of the acid composition;

- распределение стадий БСКО относительно общего объема кислотного состава.- the distribution of the stages of the BSKO relative to the total volume of the acid composition.

Технико-экономическая оптимизация направлена на достижение следующих результатов от проведения кислотной обработки:Technical and economic optimization is aimed at achieving the following results from acid treatment:

а) Максимальная продуктивность скважины. При выборе данного направления целью оптимизации будет максимальная интенсификация продуктивности скважины или минимизация скин-фактора скважины, который служит в качестве критерия эффективности БСКО. Приоритетными для интенсификации будут наиболее проводимые пропластки.a) Maximum well productivity. When choosing this direction, the optimization goal will be to maximize the productivity of the well or minimize the skin factor of the well, which serves as a criterion for the effectiveness of BSKO. Priority for intensification will be the most conducted interlayers.

Равномерность обработки всего интервала при этом не имеет значения, поэтому оптимизация объемов отклонителя будет недоступна.The uniformity of the processing of the entire interval does not matter, therefore, the optimization of the diverter volumes will not be available.

б) Максимальная интенсификация целевых пропластков. В этом случае оптимизация будет направлена на максимальное увеличение продуктивности выбранной группы пропластков. В качестве критерия оптимизации выбирается общая минимизация скин-факторов выбранных пропластков.b) Maximum intensification of target interlayers. In this case, the optimization will be aimed at maximizing the productivity of the selected group of interlayers. As an optimization criterion, the overall minimization of the skin factors of the selected interlayers is selected.

в) Минимизация дисперсии. При этом цель оптимизации - максимальное выравнивание профиля притока в скважину, которое характеризуется минимизацией коэффициента среднеквадратичной дисперсии.c) Minimization of variance. Moreover, the goal of optimization is to maximize the alignment of the inflow profile into the well, which is characterized by minimizing the coefficient of mean-square dispersion.

Весь процесс оптимизации разделяется на этапы, которые соответствуют выбранным направлениям. При выполнении этих этапов рассчитываются оптимальные соотношения между объемами кислотных стадий и стадий отклонителя.The whole optimization process is divided into stages that correspond to the selected areas. When these steps are performed, the optimal ratios between the volumes of the acid stages and the diverter stages are calculated.

Определяются оптимальные расходы закачки каждой стадии, а также наиболее рентабельные объемы. Очередность стадий фиксирована, но допускается исключение одного или нескольких этапов из общей последовательности. Оптимизация расхода закачки кислотного составаThe optimal injection costs of each stage are determined, as well as the most cost-effective volumes. The sequence of stages is fixed, but one or more stages may be excluded from the general sequence. Acid composition injection rate optimization

По результатам лабораторных экспериментов (Fredd C.N., Fogler H.S. Optimum Conditions for Wormhole Formation in Carbonate Porous Media: Influence of Transport and Reaction // SPE Journal. - September 1999. - V.4. - №3. - P. 196-205) по фильтрации в кернах известно, что существует оптимальный режим, при котором кислотная интенсификация протекает наиболее эффективно. Такому режиму соответствуетAccording to the results of laboratory experiments (Fredd CN, Fogler HS Optimum Conditions for Wormhole Formation in Carbonate Porous Media: Influence of Transport and Reaction // SPE Journal. - September 1999. - V.4. - No. 3. - P. 196-205) by filtering in cores it is known that there is an optimal regime in which acid intensification proceeds most efficiently. This mode corresponds to

оптимальное число Дамкелера, определяемое как отношение скорости химической реакции к скорости конвективного переноса. При оптимальных значениях числа Дамкелера происходит формирование наиболее длинных и многочисленных каналов растворения (червоточин), проникающих вглубь пласта и обеспечивающих наилучшую гидродинамическую связь пласта и скважины. При фильтрации кислотного состава из скважины в пласт, при радиальной геометрии потока, для оптимизации процесса интенсификации необходимо обеспечивать оптимальное значение числа Дамкелера на фронте образования каналов растворения. В ходе вычислительного эксперимента при математическом моделировании БСКО на симуляторе, были получены зависимости оптимального расхода закачки от удельного объема закачки для реагентов с различной константой скорости реакции К. На фиг. 2 изображено изменение оптимального расхода закачки кислоты в зависимости от удельного объема закачки кислоты для различных типов кислотных составов. Данные рассчитаны для различных значений относительного изменения константы реакции К по отношению к константе реакции К0 для обычной 12% HCl. Величина К/К0, характеризующая тип кислотного состава, изменяется от значения К/К0=0,5 (нижняя прямая с наименьшим угловым коэффициентом) до наибольшего значения К/К0=3, проходя промежуточные значения К/К0=1; К/К0=1,5; К/К0=2.the optimal Damkeler number, defined as the ratio of the rate of a chemical reaction to the rate of convective transfer. With optimal values of the Damkeler number, the longest and most numerous dissolution channels (wormholes) are formed, penetrating deep into the reservoir and providing the best hydrodynamic connection between the reservoir and the well. When filtering the acid composition from the well into the formation, with radial flow geometry, in order to optimize the intensification process, it is necessary to ensure the optimal value of the Damkeler number at the front of the formation of dissolution channels. During a computational experiment in the mathematical modeling of BSKO on a simulator, the dependences of the optimal injection rate on the specific injection volume for reagents with different reaction rate constant K were obtained. FIG. Figure 2 shows the change in the optimal acid injection rate depending on the specific volume of acid injection for various types of acid compositions. The data were calculated for various values of the relative change in the reaction constant K with respect to the reaction constant K 0 for ordinary 12% HCl. The value of K / K 0 characterizing the type of acid composition varies from K / K 0 = 0.5 (the lower line with the smallest angular coefficient) to the highest K / K 0 = 3 value, passing intermediate K / K 0 = 1; K / K 0 = 1.5; K / K 0 = 2.

Расчеты показали, что оптимальный расход закачки кислоты растет с увеличением удельного объема закачки кислоты. Эта зависимость описывается линейной функцией. С увеличением константы скорости реакции К угловой коэффициент линейной функции также увеличивается. Прямая линия становится круче. Результаты расчетов согласуются с данными экспериментов (Fredd С.К, Fogler H.S. Optimum Conditions for Wormhole Formation in Carbonate Porous Media: Influence of Transport and Reaction // SPE Journal. - September 1999. - V. 4. - №3. - P. 196-205).The calculations showed that the optimal acid injection rate increases with increasing specific acid injection volume. This dependence is described by a linear function. With an increase in the reaction rate constant K, the angular coefficient of the linear function also increases. The straight line is getting steeper. The calculation results are consistent with experimental data (Fredd S.K., Fogler HS Optimum Conditions for Wormhole Formation in Carbonate Porous Media: Influence of Transport and Reaction // SPE Journal. - September 1999. - V. 4. - No. 3. - P. 196-205).

Т.к. процесс кислотной обработки представляет собой последовательную закачку с фиксированным расходом оторочек технологических жидкостей, можно рассчитать средний оптимальный расход для каждой кислотной стадии. При этом от стадии к стадии оптимальный расход закачки должна увеличиваться. На фиг. 3 представлена зависимость скин-фактора от расхода закачки кислоты для трех последовательных стадий. Как видно из рисунка для каждой стадии кислотной обработки существует оптимальный режим, при котором скин-фактор скважины после обработки минимальный (оптимум). Для каждой последующей стадии скин-фактор снижается. Пунктирной линией на фиг. 3 показан тренд снижения минимального значения скин-фактора скважины в каждой стадии после проведенной БСКО.Because the acid treatment process is a sequential injection with a fixed flow rate of the rims of the process fluids; the average optimal flow rate for each acid stage can be calculated. In this case, from stage to stage, the optimal injection rate should increase. In FIG. Figure 3 shows the dependence of the skin factor on the flow rate of acid injection for three successive stages. As can be seen from the figure, for each stage of acid treatment there is an optimal mode in which the skin factor of the well after treatment is minimal (optimum). For each subsequent stage, the skin factor decreases. The dashed line in FIG. Figure 3 shows the trend of decreasing the minimum value of the skin factor of the well in each stage after the conducted BSKO.

Из закона Дарси следует, что оптимальному скин-фактору соответствует оптимальное значение расхода закачки, которое увеличивается с уменьшением скин-фактора.It follows from Darcy's law that the optimal skin factor corresponds to the optimal value of the injection flow rate, which increases with decreasing skin factor.

В ходе вычислительного эксперимента реализуется алгоритм оптимизации скорости закачки кислотного состава для минимизации скин-фактора по скважине с целью получения максимального прироста нефти по целевому пропластку.During the computational experiment, an algorithm is implemented to optimize the injection rate of the acid composition to minimize the skin factor in the well in order to obtain the maximum oil increase in the target interlayer.

Оптимизация соотношения объемов стадий кислотыOptimization of the ratio of volume stages of acid

С использованием математического моделирования получены зависимости оптимальных расходов закачки кислоты для разных скоростей реакции, которые представляют собой линейные функции от удельного объема закачки. С целью минимизации погрешности расчета оптимального расхода закачки кислотного состава целесообразно определить объемы кислоты, закачиваемые на каждой стадии, таким образом, чтобы время их закачки было одинаковым. Из этого допущения следует, что зная объем первой минимальной кислотной стадии можно определить объем каждой последующей стадии, согласно соотношениюUsing mathematical modeling, the dependences of the optimal acid injection rates for different reaction rates, which are linear functions of the specific injection volume, are obtained. In order to minimize the error in calculating the optimal injection rate of the acid composition, it is advisable to determine the volumes of acid injected at each stage, so that their injection time is the same. From this assumption, it follows that, knowing the volume of the first minimum acid stage, it is possible to determine the volume of each subsequent stage according to the ratio

Figure 00000009
Figure 00000009

где V max K C

Figure 00000010
- общий объем кислотного состава, V min K C
Figure 00000011
- объем первой пачки, n - число стадий. Данное допущение также ведет к упрощению технологических операций при проведении обработки. На фиг. 4 показана гистограмма распределения объемов закачки кислоты по стадиям. Стадия - часть процесса проведения БСКО, в рамках которого непрерывным образом закачивается определенный тип жидкости в определенном объеме и с определенным расходом.Where V max K C
Figure 00000010
- total volume of acid composition, V min K C
Figure 00000011
is the volume of the first packet, n is the number of stages. This assumption also leads to the simplification of technological operations during processing. In FIG. 4 shows a histogram of the distribution of acid injection volumes by stages. Stage - part of the process of conducting BSKO, in which a certain type of liquid is pumped continuously in a certain volume and at a certain flow rate.

При изменении общего объема кислоты автоматически пересчитывается план закачки рабочих жидкостей. Рабочие жидкости БСКО - все жидкости, используемые при проведении БСКО: предоторочки, кислоты и отклоняющие составы. Предоторочка - жидкость, закачиваемая в пласт непосредственно перед кислотным составом, может быть растворитель.When the total volume of acid changes, the fluid injection plan is automatically recalculated. BSKO working fluids - all fluids used during BSKO: pre-points, acids and deflecting compounds. Pre-spot - the fluid injected into the formation immediately before the acid composition may be a solvent.

Из расчетов видно, что объемы кислоты (темное окрашивание) и отклонителя (светлое окрашивание) в первой стадии, соответственно, 2,4 м3 и 3 м3. Для второй стадии объемы кислоты и отклонителя увеличиваются соответственно до значений 4 м3 и 5 м3 в соответствии с формулой (1). В третьей стадии объем кислоты составляет уже 9 м3.From the calculations it is seen that the volumes of acid (dark staining) and diverter (light staining) in the first stage, respectively, 2.4 m 3 and 3 m 3 . For the second stage, the volumes of acid and deflector increase, respectively, to values of 4 m 3 and 5 m 3 in accordance with formula (1). In the third stage, the volume of acid is already 9 m 3 .

Оптимизация отношения объема отклонителя к объему кислоты для каждойOptimization of the ratio of deflector volume to acid volume for each

стадииstage

Анализ результатов мероприятий по БСКО подтверждает факт, что необоснованное увеличение объема отклонителей снижает эффективность обработок.An analysis of the results of the BSKO measures confirms the fact that an unreasonable increase in the volume of rejects reduces the effectiveness of the treatments.

При закачке жидкости-отклонителя в неоднородный пласт происходят два процесса. Первый - это выравнивание профиля приемистости (его можно численно охарактеризовать коэффициентом квадратичной дисперсии). Второй - снижение общей приемистости. С ростом объема отклонителя дисперсия снижается, а приемистость ухудшается, т.е. псевдоскин отклонителя растет. Для определения ″оптимального″ соотношения - объем отклонителя/объем кислоты предложен критерийWhen injecting the diverting fluid into a heterogeneous formation, two processes occur. The first is the alignment of the injectivity profile (it can be numerically characterized by the coefficient of quadratic dispersion). The second is a decrease in overall throttle response. With an increase in the deflector volume, the dispersion decreases, and the injectivity worsens, i.e. the pseudo-skin of the diverter grows. A criterion is proposed to determine the ″ optimal ″ ratio — deflector volume / acid volume

Figure 00000012
Figure 00000012

где Sd, Sd max - псевдоскин отклонителя и его максимальное значение, соответственно, D, Dmax - дисперсия дебита по пропласткам и его максимальное значение, соответственно.where S d , S d max - pseudo-skins of the deflector and its maximum value, respectively, D, D max - the dispersion of the flow rate across the interlayers and its maximum value, respectively.

Значение коэффициента дисперсии характеризует степень отклонения профиля продуктивности от среднего значения. Оптимальным с точки зрения разработки является равномерное воздействие на продуктивный интервал, в этом идеализированном случае D=0. Высокие значения коэффициента дисперсии говорят о неравномерной выработке запасов или неравномерном охвате пласта заводнением. Обоснование данного критерия заключается в том, что максимально возможным выравниванием профиля приемистости вязким отклонителем достигается увеличение сообщаемости малопроницаемых слоев пласта со скважиной в процессе кислотной обработки. На фиг. 5 представлена зависимость коэффициента α, рассчитанного по формуле (2) от отношения объема отклонителя Vdiv к объему кислотного состава VKC. Эта зависимость имеет немонотонный характер. Оптимальное соотношение объема отклонителя относительно объема кислотного состава определяется по значению αmax.The value of the dispersion coefficient characterizes the degree of deviation of the productivity profile from the average value. The optimal from the point of view of development is a uniform effect on the productive interval, in this idealized case D = 0. High values of the dispersion coefficient indicate uneven development of reserves or uneven coverage of the reservoir by water flooding. The rationale for this criterion is that the maximum possible alignment of the injectivity profile with a viscous diverter increases the connectivity of low-permeability layers of the formation with the well during acid treatment. In FIG. 5 shows the dependence of the coefficient α calculated by the formula (2) on the ratio of the deflector volume V div to the acid composition volume V KC . This dependence has a nonmonotonic character. The optimal ratio of the volume of the deflector relative to the volume of the acid composition is determined by the value of α max .

Оптимальный объем отклонителя V i d i v

Figure 00000013
для каждой i-ой стадии определяется соотношениемOptimum deflector volume V i d i v
Figure 00000013
for each i-th stage is determined by the relation

Figure 00000014
Figure 00000014

В результате численного моделирования процедуры БСКО на неоднородном пласте, состоящем из двух гидродинамически не связанных пропластков с отношением проводимостей k1h1/k2h2=10, получена зависимость эффективности селективной обработки низкопроницаемых коллекторов от отношения объема отклонителя Vdiv кAs a result of numerical simulation of the BSKO procedure on an inhomogeneous formation consisting of two hydrodynamically unconnected interlayers with a conductivity ratio of k 1 h 1 / k 2 h 2 = 10, the dependence of the efficiency of selective processing of low permeability reservoirs on the ratio of the deflector volume V div to

объему кислоты VKC, изображенная на фиг. 6. Эффективность селективной обработки рассчитывается как отношение расхода кислоты, попавшей в низкопроницаемый пропласток, к суммарному расходу кислоты, попавшей в оба пропластка: η=Q2/(Q1+Q2), где индекс 2 относится к низкопроницаемому пропластку. Расчеты выполнены для различных типов отклонителей: линейный гель с концентрацией 4 г/л (гуаровый гель), сшитого геля с концентрацией 1,8 и 3,6 г/л (гуаровый гель с обратным сшивателем).the volume of acid V KC shown in FIG. 6. The efficiency of selective treatment is calculated as the ratio of the consumption of acid trapped in the low permeability layer to the total consumption of acid trapped in both layers: η = Q 2 / (Q 1 + Q 2 ), where index 2 refers to the low permeability layer. The calculations were performed for various types of deflectors: a linear gel with a concentration of 4 g / l (guar gel), a crosslinked gel with a concentration of 1.8 and 3.6 g / l (guar gel with a reverse crosslinker).

Расчеты показали, что наибольшая эффективность достигается при использовании сшитого геля с концентрацией 3,6 г/л, кривая 3. Практически весь объем кислотного раствора попадает в низкопроницаемый пропласток. Кривая 2 соответствует сшитому гелю с концентрацией 1,8 г/л. Наименьшая эффективность у линейного геля с концентрацией 4 г/л, кривая 1. Как видно из графиков на фиг. 6, рост эффективности отклонения замедляется с увеличением объема отклонителя. Эта связь имеет характер близкий к логарифмическому закону. Для подобных процессов в качестве показателя эффективности процесса обычно анализируется производная от целевой функции по аргументу.The calculations showed that the greatest efficiency is achieved when using a crosslinked gel with a concentration of 3.6 g / l, curve 3. Almost the entire volume of the acid solution falls into the low permeability layer. Curve 2 corresponds to a crosslinked gel with a concentration of 1.8 g / L. The least efficiency of a linear gel with a concentration of 4 g / l, curve 1. As can be seen from the graphs in FIG. 6, the growth of the deflection efficiency slows with an increase in the deflector volume. This connection has a character close to the logarithmic law. For such processes, the derivative of the objective function with respect to the argument is usually analyzed as an indicator of the efficiency of the process.

В качестве эффективного объема оторочки кислотного состава выбирается объем, при котором эффективность селективной обработки низкопроницаемых коллекторов начинает расти незначительно. В данном случае выбирается объем, при котором производная от эффективности по удельному объему оторочки кислотного состава становится меньше значения 0,001 м-3.The volume at which the efficiency of the selective treatment of low-permeability reservoirs begins to increase slightly is selected as the effective volume of the rim of the acid composition. In this case, the volume is selected in which the derivative of the efficiency with respect to the specific volume of the rim of the acid composition becomes less than 0.001 m -3 .

В ходе математического моделирования БСКО получена зависимость производной от эффективности по удельному объему оторочки кислотного состава (КС), фиг. 7. Установленное таким образом эффективное значение удельного объема кислотного состава составляет диапазон более 1,5 м3 на 1 м, но не более 3 м3 на 1 м нефтенасыщенного интервала. Оптимальное значение объема кислотного состава определяется при экономической оптимизации дизайна БСКО в процессе математического моделирования БСКО.In the course of mathematical modeling of BSKO, the dependence of the derivative on the efficiency with respect to the specific volume of the rim of the acid composition (CS) was obtained, FIG. 7. The effective value of the specific volume of the acid composition thus established is a range of more than 1.5 m 3 per 1 m, but not more than 3 m 3 per 1 m of the oil-saturated interval. The optimal value of the volume of acid composition is determined during the economic optimization of the design of the BSKO in the process of mathematical modeling of the BSKO.

Экономическая оптимизация дизайна БСКОEconomic optimization of design of BSKO

Для определения оптимального дизайна целесообразно использовать также критерии экономической эффективности. В симуляторе оценка экономической эффективности БСКО проводится для заданного объема кислоты. За основной экономический параметр, на основе которого выбирается оптимальный объем кислоты для скважины, принят коэффициент возврата вложенных средств (ROI), определяющийся какTo determine the optimal design, it is advisable to use the criteria of economic efficiency. In the simulator, the evaluation of the cost-effectiveness of the BSKO is carried out for a given volume of acid. For the main economic parameter, on the basis of which the optimal acid volume for the well is selected, the return on investment ratio (ROI), which is defined as

Figure 00000015
Figure 00000015

где ROI- коэффициент возврата вложенных средств, Пчистая - чистая прибыль после уплаты налогов, ЗКО - общие затраты, связанные с проведением БСКО.where ROI is the return on investment ratio, P net is the net profit after taxes, and KOs are the total costs associated with conducting a BSCO.

Такой подход позволяет сразу исключить экономически не целесообразные проекты, значительно уменьшить число входных данных и упростить расчеты, потому что в таком случае необходимо учитывать только условно переменные затраты (затраты, зависящие только от добычи). Для определения ROI необходим прогноз изменения прироста дебита нефти на период эффекта от мероприятия. Прогноз в модели выполняется с помощью трендов на основании статистических данных по месторождению с использованием аналитических функций. Зависимость для ROI имеет максимум, т.е. существует оптимальный объем кислоты, обеспечивающий наибольший экономический эффект. На фиг. 8 показана расчетная зависимость коэффициента возврата вложенных средств ROI от объема кислотного состава.This approach allows you to immediately eliminate economically unviable projects, significantly reduce the number of input data and simplify calculations, because in this case it is only necessary to consider conditionally variable costs (costs that depend only on production). To determine the ROI, it is necessary to forecast changes in the increase in oil production over the period of the effect of the event. The forecast in the model is made using trends based on statistical data on the field using analytical functions. The dependency for ROI has a maximum, i.e. there is an optimal amount of acid that provides the greatest economic effect. In FIG. Figure 8 shows the calculated dependence of the return on investment ratio ROI on the volume of the acid composition.

Проверка достоверности моделиModel Validation

Одним из способов проверки достоверности модельных расчетов является их сравнение с результатами промысловых измерений. Возможности математической модели были протестированы по данным кислотных обработок на 10 скважинах Мишкинского, Есинейского, Михайловского, Красногорского, Гремихинского, Котовского, Киенгопского, Лозолюкско-Зуринского месторождений. На этих скважинах специальными приборами фиксировалось изменение забойного и устьевого давлений, и расход закачки. По результатам сравнения динамики забойного pw и устьевого руст давлений из условия минимизации функционаловOne way to verify the accuracy of model calculations is to compare them with the results of field measurements. The capabilities of the mathematical model were tested according to the data of acid treatments at 10 wells of the Mishkinsky, Esinei, Mikhailovsky, Krasnogorsk, Gremikhinsky, Kotovsky, Kiengopsky, Lozolyuksko-Zurinsky fields. At these wells, special tools were used to record changes in bottomhole and wellhead pressures, and injection rate. Based on the comparison of the dynamics of the face p w p and wellhead pressure of mouth conditions minimizing functional

Figure 00000016
Figure 00000016

проводилась калибровка модели. Впоследствии откалиброванная модель использовалась для прогнозных расчетов дебита жидкости (суммарный по воде и нефти) и величины дополнительного прироста дебита нефти на исследуемых скважинах.model calibration was carried out. Subsequently, the calibrated model was used for predictive calculations of fluid production (total for water and oil) and the value of the additional increase in oil production in the studied wells.

Результаты сравнения рассчитанных на симуляторе и фактических дебитов жидкости и приростов дебитов нефти dQн после БСКО представлены на фиг. 9 и 10, соответственно. Корреляционный анализ проводился по 10 скважинам. КоэффициентThe results of comparing the simulated and actual flow rates of the fluid and the increase in oil flow rates dQн after BSCO are shown in FIG. 9 and 10, respectively. Correlation analysis was carried out on 10 wells. Coefficient

корреляции составил более 90%.correlation amounted to more than 90%.

Результаты сравнения расчетных и фактических значений забойного и устьевого давлений на одной из обработанных скважин представлены на фиг. 11.The results of comparing the calculated and actual values of the bottomhole and wellhead pressures at one of the treated wells are presented in FIG. eleven.

Кривые 1, 2, 3 и 4 описывают динамику изменения во времени замеренного забойного давления, рассчитанного забойного давления, замеренного устьевого давления и расхода закачки реагентов, соответственно. Расчетное забойное давление (кривая 1) дает удовлетворительное согласие с замеренным забойным давлением (кривая 2).Curves 1, 2, 3, and 4 describe the dynamics in time of the measured bottomhole pressure, calculated bottomhole pressure, measured wellhead pressure, and reagent injection flow rate, respectively. The estimated bottomhole pressure (curve 1) gives a satisfactory agreement with the measured bottomhole pressure (curve 2).

Пример осуществления способаAn example of the method

В качестве примера рассмотрим дизайн БСКО для одной из скважин Мишкинского месторождения ОАО «Удмуртнефть».As an example, consider the design of a BSKO for one of the wells of the Mishkinsky field of OAO Udmurtneft.

Рассматривается четырехслойный пласт. Нефтенасыщенная толщина пласта составляет 5,6 метра. Текущий скин-фактор скважины равен 10. Обводненность - 25%.A four-layer formation is considered. Oil saturated formation thickness is 5.6 meters. The current skin factor of the well is 10. Water cut is 25%.

Вариант 1.Option 1.

Методом математического моделирования рассчитывается дизайн БСКО, без расчета оптимального расхода закачки кислотного состава, оптимальных соотношений объемов отклонителя и кислотного состава, суммарного оптимального объема кислотного состава. Данный дизайн назовем базовым. Таблица 1 содержит исходные данные для расчета базового дизайна. В первой стадии со скоростью 0,3 м3/мин закачивается кислотный состав - 12% водный раствор соляной кислоты с модификаторами объемом 5 м3.By the method of mathematical modeling, the design of the BSKO is calculated without calculating the optimal injection rate of the acid composition, the optimal ratios of the volumes of the diverter and the acid composition, and the total optimal volume of the acid composition. This design will be called basic. Table 1 contains the initial data for the calculation of the basic design. In the first stage, the acid composition is pumped at a speed of 0.3 m 3 / min - a 12% aqueous solution of hydrochloric acid with modifiers of 5 m 3 .

Figure 00000017
Figure 00000017

Во второй стадии со скоростью 0,3 м3/мин закачивается отклонитель (инвертный эмульсионный раствор - ИНЭР) объемом 10 м3. В третьей стадии со скоростью 0,3 м3/мин закачивается 12% водный раствор соляной кислоты с модификаторами объемом 7,5 м3. Оптимизация объема и скорости закачки кислотногоIn the second stage, a deflector (invert emulsion solution - INER) with a volume of 10 m 3 is pumped at a speed of 0.3 m 3 / min. In the third stage, at a speed of 0.3 m 3 / min, a 12% aqueous hydrochloric acid solution with modifiers of 7.5 m 3 is pumped. Optimization of acid volume and injection rate

состава не проводилась.composition was not carried out.

Результаты расчетов приведены в таблице 2. Общий объем кислотного состава - 12,5 м3; объем отклонителя -10 м3. Дебит жидкости до обработки составлял 7 м3/сут, после обработки - увеличился до значения 19,4 м3/сут. Дебит нефти до обработки - 4,7 м3/сут, после обработки -13 м3/сут. Рассчитанная кратность прироста по нефти более 2,76 единиц. Скин-фактор снизился от значения s=10 до значения s=-0,36. Прогнозируемый чистый приведенный доход (NPV) составил 8896,81 тыс.руб.The calculation results are shown in table 2. The total volume of the acid composition is 12.5 m 3 ; deflector volume -10 m 3 . The fluid flow rate before treatment was 7 m 3 / day, after treatment it increased to a value of 19.4 m 3 / day. The oil production rate before treatment is 4.7 m 3 / day, after processing -13 m 3 / day. The calculated oil growth ratio is more than 2.76 units. The skin factor decreased from s = 10 to s = -0.36. The projected net present value (NPV) amounted to 8896.81 thousand rubles.

Figure 00000018
Figure 00000018

Вариант 2.Option 2

Методом математического моделирования рассчитывается дизайн, соответствующий заявляемому способу. Таблица 3 содержит исходные данные для дизайна. В первой стадии с оптимальной для данной стадии скоростью 0,4 м3/мин закачивается кислотный состав - 12% водный раствор соляной кислоты с модификаторами объемом 5 м3. Во второй стадии со скоростью 0,4 м3/мин закачивается отклонитель марки ИНЭР объемом 15 м3. В третьей стадии с оптимальной скоростью 0,9 м3/мин закачивается 12% водный раствор соляной кислоты с модификаторами объемом 11 м3.The method of mathematical modeling is used to calculate the design corresponding to the claimed method. Table 3 contains the initial data for the design. In the first stage, with an optimum speed of 0.4 m 3 / min for this stage, the acid composition is pumped - a 12% aqueous hydrochloric acid solution with modifiers of 5 m 3 . In the second stage, at a speed of 0.4 m 3 / min, an INER brand diverter is pumped with a volume of 15 m 3 . In the third stage, with an optimal speed of 0.9 m 3 / min, a 12% aqueous hydrochloric acid solution with modifiers of 11 m 3 is pumped.

Figure 00000019
Figure 00000019

Объем кислотного состава -17 м3; объем отклонителя - 15 м3. Дебит жидкости до обработки составлял 7 м3/сут, после обработки - увеличился до значения 21,4 м3/сут. Дебит нефти до обработки - 4,7 м3/сут, после обработки - 14,4 м3/сут. Рассчитанная кратность прироста по дебиту нефти - 3,06 единиц. Скин-фактор снизился от значенияThe volume of the acid composition is -17 m 3 ; deflector volume - 15 m 3 . The fluid flow rate before treatment was 7 m 3 / day, after treatment it increased to a value of 21.4 m 3 / day. The oil production rate before treatment is 4.7 m 3 / day, after processing - 14.4 m 3 / day. The calculated rate of increase in oil flow rate is 3.06 units. Skin factor decreased from value

s=10 до значения s=-1,33. Прогнозируемый чистый приведенный доход (NPV) составил 10772,22 тыс.руб. Результаты расчетов приведены в таблице 4.s = 10 to the value s = -1.33. The projected net present value (NPV) amounted to 10772.22 thousand rubles. The calculation results are shown in table 4.

Figure 00000020
Figure 00000020

Для сравнения предлагаемого изобретения с базовым в таблице 5 представлены результаты расчетов по приведенным двум примерам. Таблица содержит основные показатели, характеризующие увеличение эффективности БСКО.To compare the present invention with the base in table 5 presents the results of the calculations for the above two examples. The table contains the main indicators characterizing the increase in the effectiveness of BSKO.

Figure 00000021
Figure 00000021

Сравнение результатов расчетов по представленным двум вариантам дизайна показывает повышение эффективности при проведении БСКО в соответствии с предлагаемым техническим решением. Прогнозные оценки по приросту дебита нефти превосходят данные по базовому способу на 1,4 т/сут. Скин-фактор уменьшился почти в 3,5 раза, чистый приведенный доход увеличен по сравнению с базовым на 1865 тыс.руб.Comparison of the calculation results for the presented two design options shows an increase in efficiency during the BSKO in accordance with the proposed technical solution. Forecast estimates for the increase in oil production rate exceed the data on the base method by 1.4 tons / day. The skin factor decreased by almost 3.5 times, net present value was increased in comparison with the base by 1865 thousand rubles.

Заявленный способ позволяет провести более эффективное проектирование дизайна БСКО скважин в карбонатных коллекторах за счет:The claimed method allows for more efficient design design of BSKO wells in carbonate reservoirs due to:

- определения оптимальной скорости закачки кислотного состава;- determining the optimal injection rate of the acid composition;

- установления оптимального соотношения объема отклонителя к объему кислотного состава;- establishing the optimal ratio of the volume of the diverter to the volume of the acid composition;

- расчета рентабельных объемов кислотного состава для каждой стадии обработки.- calculation of profitable volumes of acid composition for each stage of processing.

Claims (2)

1. Способ большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) добывающих скважин в карбонатных коллекторах, включающий закачку в скважину оторочки кислотного состава с удельным объемом 1,5-3 м3 на 1 м нефтенасыщенного интервала и нелинейно-вязкой отклоняющей жидкости-отклонителя перед и/или после оторочки кислотного состава, отличающийся тем, что закачку кислотного состава осуществляют с оптимальным расходом и оптимальным соотношением объема отклонителя к объему кислотного состава, которые определяют математическим моделированием процесса с учетом изменения устьевого и забойного давления, типа кислотного состава, типа отклонителя, пористости и проницаемости породы, причем для оптимизации расхода закачки кислотного состава получают зависимости оптимального расхода закачки от удельного объема закачки реагентов с различными константами реакции, с целью минимизации погрешности расчета оптимального расхода закачки кислотного состава объем каждой последующей оторочки определяют согласно соотношению
Figure 00000001

где
Figure 00000022
- общий объем кислотного состава,
Figure 00000023
- объем первой пачки, n - число стадий,
для определения оптимального соотношения объем отклонителя к объему кислоты используют критерий
Figure 00000004

где Sd, Sd max - псевдоскин отклонителя и его максимальное значение соответственно, D, Dmax - дисперсия дебита по пропласткам и его максимальное значение соответственно,
объем отклонителя определяют в зависимости от неоднородности среды и с учетом указанного удельного объема кислотного состава, при этом оптимальный объем отклонителя
Figure 00000024
для каждой i-й стадии определяется соотношением
Figure 00000025

а оптимальный объем кислоты, обеспечивающий наибольший экономический эффект, определяют по расчетной зависимости коэффициента возврата вложенных средств от объема кислотного состава.
1. The method of large-volume selective acid treatment (BSCF) of production wells in carbonate reservoirs, including the injection into the well of the rim of the acid composition with a specific volume of 1.5-3 m 3 per 1 m of oil-saturated interval and a nonlinearly viscous deflecting fluid-deflector before and / or after the rim of the acid composition, characterized in that the injection of the acid composition is carried out with an optimal flow rate and an optimal ratio of the volume of the deflector to the volume of the acid composition, which are determined by mathematical modeling of process taking into account changes in wellhead and bottomhole pressure, type of acid composition, type of diverter, porosity and permeability of the rock, and to optimize the injection rate of the acid composition, the dependences of the optimal injection rate on the specific injection volume of reagents with different reaction constants are obtained in order to minimize the error in calculating the optimal flow rate injection of acid composition, the volume of each subsequent rim is determined according to the ratio
Figure 00000001

Where
Figure 00000022
- total volume of acid composition,
Figure 00000023
- the volume of the first pack, n is the number of stages,
to determine the optimal ratio of the volume of the deflector to the volume of acid use the criterion
Figure 00000004

where S d , S d max - pseudo-skin of the deflector and its maximum value, respectively, D, D max - the dispersion of the flow rate across the interlayers and its maximum value, respectively,
the volume of the deflector is determined depending on the heterogeneity of the medium and taking into account the specified specific volume of the acid composition, while the optimal volume of the deflector
Figure 00000024
for each i-th stage is determined by the relation
Figure 00000025

and the optimal amount of acid providing the greatest economic effect is determined by the calculated dependence of the return on investment ratio on the volume of the acid composition.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кислотный состав закачивают несколькими оторочками, а отклонитель закачивают перед, и/или после, и/или между оторочками кислотного состава. 2. The method according to p. 1, characterized in that the acid composition is pumped into several rims, and the diverter is pumped before, and / or after, and / or between the rims of the acid composition.
RU2013120150/03A 2013-05-06 2013-05-06 Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs RU2547850C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120150/03A RU2547850C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120150/03A RU2547850C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013120150A RU2013120150A (en) 2014-11-20
RU2547850C2 true RU2547850C2 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120150/03A RU2547850C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547850C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104975840A (en) * 2015-06-18 2015-10-14 中国石油化工股份有限公司 Self-born acid composite acid fracturing process for high-temperature deep well carbonate rock reservoir
RU2600137C1 (en) * 2015-07-13 2016-10-20 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина) Method of process well treatment
RU2750171C1 (en) * 2020-08-18 2021-06-22 Общество с ограниченной ответственностью Сервисная Компания "Карат" Method for large-volume selective acid treatment of bottomhole formation zone in carbonate reservoirs
RU2750776C1 (en) * 2020-08-18 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью Сервисная Компания "Карат" Method for large-volume selective acid treatment of bottomhole formation zone in carbonate reservoirs
RU2797160C1 (en) * 2022-08-26 2023-05-31 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of treatment of the near-wellbore zone
US20230335225A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-19 East China Jiaotong University Method and system for virtual inspection and simulation of rare earth production process

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117054284B (en) * 2023-10-12 2023-12-22 西南石油大学 Acid rock reaction rate prediction device and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4807703A (en) * 1987-08-19 1989-02-28 Mobil Oil Corporation Fracture acidizing sandstone formations
SU1624134A1 (en) * 1989-02-27 1991-01-30 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Method for treatment of carbonate producing formation
SU1309645A1 (en) * 1985-03-05 1995-03-27 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Method of oil stratum critical zone treatment
RU2084621C1 (en) * 1995-09-08 1997-07-20 Акционерное общество открытого типа "Удмуртнефть" Method for treating bottom-hole zone of injection well
RU2151855C1 (en) * 1999-12-29 2000-06-27 Чикин Андрей Егорович Well operation method
RU2208150C1 (en) * 2002-10-24 2003-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро буровых технологий" Method of bottomhole zone treatment
EA200600291A1 (en) * 2003-07-22 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. SELF-ACTIVATED INFLAMMATORY SYSTEM

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1309645A1 (en) * 1985-03-05 1995-03-27 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Method of oil stratum critical zone treatment
US4807703A (en) * 1987-08-19 1989-02-28 Mobil Oil Corporation Fracture acidizing sandstone formations
SU1624134A1 (en) * 1989-02-27 1991-01-30 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Method for treatment of carbonate producing formation
RU2084621C1 (en) * 1995-09-08 1997-07-20 Акционерное общество открытого типа "Удмуртнефть" Method for treating bottom-hole zone of injection well
RU2151855C1 (en) * 1999-12-29 2000-06-27 Чикин Андрей Егорович Well operation method
RU2208150C1 (en) * 2002-10-24 2003-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро буровых технологий" Method of bottomhole zone treatment
EA200600291A1 (en) * 2003-07-22 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. SELF-ACTIVATED INFLAMMATORY SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PACCALONI G. et al. Advances in Matrix Stimulation Technology, Journal of Petroleum Technology, Volume 45, Issue 3, 1993, p. 256-263. ЛОГИНОВ Б. Г. и др. Руководство по кислотным обработкам скважин, Москва, "Недра", 1966, с. 124-131, 198, 199 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104975840A (en) * 2015-06-18 2015-10-14 中国石油化工股份有限公司 Self-born acid composite acid fracturing process for high-temperature deep well carbonate rock reservoir
CN104975840B (en) * 2015-06-18 2018-02-23 中国石油化工股份有限公司 A kind of spontaneous compound acid fracturing method of acid for high temperature deep well carbonate reservoir
RU2600137C1 (en) * 2015-07-13 2016-10-20 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина) Method of process well treatment
RU2750171C1 (en) * 2020-08-18 2021-06-22 Общество с ограниченной ответственностью Сервисная Компания "Карат" Method for large-volume selective acid treatment of bottomhole formation zone in carbonate reservoirs
RU2750776C1 (en) * 2020-08-18 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью Сервисная Компания "Карат" Method for large-volume selective acid treatment of bottomhole formation zone in carbonate reservoirs
US20230335225A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-19 East China Jiaotong University Method and system for virtual inspection and simulation of rare earth production process
RU2797160C1 (en) * 2022-08-26 2023-05-31 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of treatment of the near-wellbore zone
RU2819869C1 (en) * 2023-09-19 2024-05-28 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for acid treatment of bottomhole zone of oil producing and injection well

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013120150A (en) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2547850C2 (en) Large-volume selective acid treatment (lvsat) for producers in carbonate reservoirs
RU2621230C2 (en) Improved wellbore simulation method
Hoefner et al. CO2 foam: results from four developmental field trials
Williams et al. Design of acid fracturing treatments
RU2631460C1 (en) Treatment method of bottom-hole formation zone
EP2739813B1 (en) System and method for quantifying stimulated rock quality in a wellbore
RU2639341C1 (en) Method for development of nonuniform permeability reservoirs
CA3070591C (en) Method of increasing the oil recovery of formations (embodiments)
US10774638B2 (en) Methods and systems for characterizing and/or monitoring wormhole regimes in matrix acidizing
US20170107796A1 (en) Methods and systems for determining acidizing fluid injection rates
Galkin et al. Developing features of the near-bottomhole zones in productive formations at fields with high gas saturation of formation oil
Hendrickson et al. Engineered Guide for Planning Acidizing Treatments Based on Specific Reservoir Characteristics
Pandya et al. Rate step-down analysis improves placement efficiency of stimulation treatments in unconventional resource play
RU2753215C1 (en) Method for regulating development of oil deposit
Bulgakova et al. Optimizing the design of matrix treatments
RU2734202C1 (en) Method of analysing horizontal wells with multistage hydraulic fracturing in low-permeability headers
Al-Tailji et al. Optimizing hydraulic fracture performance in the liquids-rich Eagle Ford shale-how much proppant is enough?
Martyushev et al. Adaptation of transient well test results
RU2766482C1 (en) Method for development of oil deposit with inter-formation cross-flows
RU2755114C1 (en) Layered oil reservoir development method
Xiong Prediction of effective acid penetration and acid volume for matrix acidizing treatments in naturally fractured carbonates
RU2797160C1 (en) Method of treatment of the near-wellbore zone
Xiong et al. Re-Fracturing Wells Selection by Fuzzy Comprehensive Evaluation Based on Analytic Hierarchy Process—Taking Mahu Oilfield as An Example
RU2600137C1 (en) Method of process well treatment
Carpenter Method Integrates Pressure-Transient and Fracture Area To Detect Well Interference