石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

頁岩層のマトリックス酸性化特性

James Sheng*、Samiha Morsy、Ahmed Gomaa、Soliman MY

マトリックスの酸処理は、通常、掘削および完了による坑井周囲の貯留層導電率への損傷を除去し、天然の亀裂内の方解石を溶解するために使用されます。一般的な手順であるにもかかわらず、マトリックスの酸処理がシェールの物理的特性および石油回収率に及ぼす影響を調査した研究はほとんどありません。この論文では、イーグルフォード、マンコス、バーネット、およびマーセラスシェール層のサンプルの多孔度、自然吸水、機械的特性、および亀裂分布に対する HCl 酸の影響について説明します。サンプルの一部は、93°C でさまざまな HCl 溶液 (1-3 wt%) に完全に浸漬しました。酸処理サンプルと未処理サンプルの両方で多孔度を測定しました。次に、処理済みサンプルと未処理サンプルを自然吸水実験にかけ、層理面に平行および垂直の両方で石油回収率の改善を測定しました。酸処理サンプルと未処理サンプルの機械的特性も、同じ酸濃度を使用して層理面に平行および垂直の両方で測定しました。サンプルの直径は 2.54 および 3.81 cm、長さは 2.54 ～ 5.08 cm でした。測定された多孔度は、未処理サンプルでは 1 ～ 3%、処理済みサンプルでは 1.3 ～ 10.5% でした。酸処理したサンプルの自然吸水による油回収率は、イーグル フォードで 47%、マンコスで 53%、バーネットで 28%、マーセラスで 38% でした。未処理サンプルの回収率は、イーグル フォードで 12%、マンコスで 4%、バーネットで 13%、マーセラスで 3% でした。さらに、層理面に平行な方向の自然吸水は、層理面に垂直な方向の吸水よりも高いことが観察されました。特に、マーセラス サンプルでは、​​回復率は層理面に平行に掘削したサンプルの 4% から、層理面に垂直に掘削したサンプルの 38% まで変化しました。イーグル フォード サンプルとマンコス サンプルは、3 wt% HCl 溶液にさらされると、拘束圧縮強度が 50～60% 低下し、層理面に平行に掘削したサンプルでは低下がより顕著でした。