Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Matrixversauerungseigenschaften in Schieferformationen

James Sheng*, Samiha Morsy, Ahmed Gomaa und Soliman MY

Matrixsäuerung wird typischerweise verwendet, um Bohr- und Fertigstellungsschäden an der Leitfähigkeit des Reservoirs um das Bohrloch herum zu beseitigen und Kalzit in natürlichen Rissen aufzulösen. Obwohl es sich um ein gängiges Verfahren handelt, haben nur wenige Studien die Wirkung der Matrixsäuerung auf die physikalischen Eigenschaften und Ölgewinnungsfaktoren in Schiefern untersucht. Dieser Artikel beschreibt die Wirkung von HCl-Säure auf Porosität, spontane Imbibition, mechanische Eigenschaften und Rissverteilung in Proben aus den Schieferformationen Eagle Ford, Mancos, Barnett und Marcellus. Einige der Proben wurden vollständig in verschiedene HCl-Lösungen (1-3 Gew.-%) bei 93 °C eingetaucht. Wir haben die Porosität sowohl bei den säurebehandelten als auch bei den unbehandelten Proben gemessen. Die behandelten und unbehandelten Proben wurden dann spontanen Wasserimbibitionsexperimenten ausgesetzt, um die Verbesserung der Ölgewinnung sowohl parallel als auch senkrecht zu den Schichtebenen zu messen. Die mechanischen Eigenschaften der säurebehandelten und unbehandelten Proben wurden ebenfalls parallel und senkrecht zu den Schichtebenen unter Verwendung derselben Säurekonzentrationen gemessen. Die Proben hatten einen Durchmesser von 2,54 und 3,81 cm und eine Länge von 2,54 bis 5,08 cm. Die gemessenen Porositäten betrugen 1 – 3 % für die unbehandelten Proben und 1,3 – 10,5 % für die behandelten Proben. Wir haben festgestellt, dass die Ölrückgewinnungsfaktoren der spontanen Imbibition für die mit Säure behandelten Proben 47 % bei Eagle Ford, 53 % bei Mancos, 28 % bei Barnett und 38 % bei Marcellus betrugen. Die Rückgewinnungsfaktoren der unbehandelten Proben betrugen 12 % bei Eagle Ford, 4 % bei Mancos, 13 % bei Barnett und 3 % bei Marcellus. Außerdem haben wir festgestellt, dass die spontane Imbibition parallel zu den Schichtebenen höher ist als die Imbibition senkrecht zu den Schichtebenen, insbesondere bei den Marcellus-Proben, bei denen die Rückgewinnungsfaktoren zwischen 4 % für die parallel zu den Schichtebenen gebohrten Proben und 38 % für die senkrecht zu den Schichtebenen gebohrten Proben variierten. Bei den Proben von Eagle Ford und Mancos wurde bei Kontakt mit 3 Gew.-% HCl-Lösungen eine Reduzierung der Druckfestigkeit im Bereich von 50 - 60 % festgestellt, wobei die Reduzierung bei den Proben, die parallel zu den Schichtebenen gebohrt wurden, noch größer war.