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Efectos de las fracturas en la recuperación de rocas de baja permeabilidad.: un estudio de RMN de campo bajo
1、Influencia de las fracturas en la recuperación de rocas de baja permeabilidad. – Abstracto
La tecnología de fracturación hidráulica puede aumentar la producción de petróleo en formaciones estrechas. La influencia de las fracturas en la recuperación de los poros de las rocas es el foco del estudio. La estructura de los poros de la roca cambia durante la fractura., especialmente durante la fabricación de fracturas en el laboratorio., que afecta la transferencia de masa entre los poros de la matriz y las fracturas. Estos cambios deben tenerse en cuenta para evaluar con precisión el impacto de las fracturas en la migración del fluido de los poros.. Las comparaciones directas de muestras antes y después de la fractura pueden llevar a conclusiones engañosas. en este estudio, Se utilizó agua pesada y goma guar para configurar el material de relleno de fracturas., que no invadió los poros de la matriz y no generó señales de RMN detectables. Las características de RMN de las grietas se pueden obtener analizando muestras rellenas con este nuevo material y comparando los datos medidos de muestras sin rellenar.. En los siguientes experimentos de resoplido y soplo de N2 y CO2, fueron aislados para eliminar el mecanismo de influencia de las fracturas en el transporte de fluidos en el sistema binario poro-fractura.
(Análisis de RMN de campo bajo.) Los resultados experimentales muestran que:
1) La eficiencia de barrido del gas se reduce por fracturas., que puede aliviarse parcialmente inyectando N2 en lugar de CO2. El N2 puede soportar los poros pequeños de forma flexible., pero la recuperación total de N2 puro es significativamente menor que la del CO2.
2) El relleno de fracturas aumenta la recuperación de los poros..
2、Aparatos y métodos
El sistema de análisis de núcleos de RMN de campo bajo de Niumag (analizador de imágenes de RMN de tamaño mediano) utilizado en este estudio se muestra en la Figura 1.
Cifra 1. Analizador de RMN de tamaño mediano (Sistema de análisis de núcleos de RMN de campo bajo)
El proceso de inyección y desplazamiento de gas se controla mediante RMN de campo bajo..
1) Experimento de resoplido y soplo de gas de muestras de matriz de aceite saturado (Polla, 2020A,2020b)
2) Prueba de soplo y soplo de gas de muestras fracturadas, Método de división brasileño (BDM) para construcción de fracturas, Aceite saturado para determinar la distribución total de poros después de la fractura..
3) Experimento de soplo y soplo de gas para llenar muestras de fracturas. El agua pesada y la goma guar se configuran con relleno de grietas para determinar la distribución y el contenido de las grietas..
Las curvas iniciales de RMN T2 de las cuatro muestras se muestran en la Figura 2.
Cifra 2. Espectro T2 de petróleo ligero saturado de muestras antes de la fractura. (J-1 y J-2 se toman del hundimiento de Jimsar., y J-3 y J-4 de Xihu hundimiento)
3、Resultados
1) Distribución de fractura por presión (análisis de RMN de campo bajo)
La distribución T2 completa de las aberturas de fractura se obtuvo mediante un experimento de relleno con goma guar. (área de relleno naranja del espectro T2, Cifra 3). Se agregaron algunas fracturas grandes al lado derecho del espectro T2, y las fracturas pequeñas podrían extenderse hasta T2=1ms. La fracturación altera la estructura de los poros de la matriz. (M0 frente a. G0), Variar la magnitud y los límites de los poros de la matriz.. Por lo tanto, La identificación de la fractura y la distribución de los poros de la matriz es útil para evaluar con precisión el efecto de la fractura en la migración de fluidos..
Cifra 3. Distribución T2 de las fracturas. (Q1 y Q2 son los límites entre los poros grandes y pequeños.)
2）Crecimiento de poros antes y después de la fractura
Se calculó la tasa de cambio de poro antes y después del relleno de la fractura. (Cifra 4). PVF (azul) refleja el efecto de mejora de la fractura en los poros totales, y PVG (rojo) refleja la cantidad de poros de la matriz convertidos en fracturas. La mejora del volumen de poros de muestras de rocas microporosas. (J-1 y J-2) es mas obvio, pero la proporción de poros de la matriz a fracturas es baja. De lo contrario, el efecto de mejora del volumen total de poros en muestras de rocas macroporosas (J-3 y J-4) es general, pero la relación entre poros de la matriz y fractura es alta. PVF se obtuvo comparando la señal de RMN acumulativa M0 y F0, y PVG se obtuvo comparando la señal de RMN acumulativa M0 y G0.
Cifra. 4. Tasa de cambio de poro antes y después del relleno de fracturas
3） Influencia del relleno de fracturas en el flujo (análisis de RMN de campo bajo)
La fracturación cambia la estructura de los poros de la matriz., y el método de clasificación del tamaño de poro basado en la muestra original ya no es aplicable. en este papel, los poros se dividen en tres tipos de grandes, poros medianos y pequeños por cuantil de tamaño de fractura para calcular la aparición de poros (como poro medio Q1).
Cifra. 5 Espectro T2 de inyección de gas, soplo y soplo de muestra de roca fracturada ('G6 N2-CO2' es el espectro de resoplido y resoplido de N2-CO2 de la sexta ronda de la muestra de roca fracturada G0)
Utilizando la recuperación M0 antes de la fractura como valor base, Se comparó el aumento de la producción de Ru bajo fractura y combinación de gas. (Cifra 6). El efecto de inyectar N2-CO2 en la matriz M0 fue mejor que el del CO2 puro (Gris, Polla, 2020A). Comparado con el modo de inhalación y inhalación de CO2 puro, La inyección de N2-CO2 en muestras fracturadas tiene un buen efecto en muestras de rocas microporosas (J-1 y J-2), pero un efecto pobre en muestras de rocas macroporosas (J-3 y J-4), que se especula que está relacionado con el efecto de soporte elástico de la molécula de N2 en los poros.. Las fracturas almacenan grandes cantidades de gas., especialmente CO2, que debilita la energía cinética de difusión del gas a través de los poros de la matriz, lo que resulta en una disminución en la recuperación total (rojo). El empaquetamiento de fracturas puede aumentar la eficiencia del barrido del gas en los poros de la matriz y aumentar la recuperación. (azul). A corto plazo, El craqueo puede aumentar considerablemente el rendimiento.. Sin embargo, el almacenamiento de gas en la veta tendrá un efecto negativo en el desarrollo a largo plazo.
Cifra. 6. Mayor recuperación en el modo combinado de llenado de fracturas e inyección de gas.
Literatura relacionada (análisis de RMN de campo bajo) :
1)Xu Dong, Shen Luyi*, Golsanami Naser, Liu Xue Feng, es julio, Wang Fei, shiying, Sun Jiangmeng. Cómo la inyección de N2 mejora la recuperación de hidrocarburos de CO2HnP: Un estudio de RMN sobre los mecanismos de desplazamiento de fluidos.. Combustible. 2020a. 278:118286.
2)Xu Dong, Shen Luyi*, Liu Xue Feng, Zhang Pengyun, es julio, Yan Weichao, SunJianmeng. Caracterización por RMN de las estructuras porosas y la movilidad de fluidos de una arena compacta.: Una investigación experimental sobre el potencial EOR de CO2. Geología marina y petrolera. 2020b.118:104460.
3)Liu Xuefeng, Xu Dong*, Golsanami Naser, Liu Bo, Shen Luyi W., Shi Ying, GuoZongguang. Caracterización por RMN de la movilidad de fluidos en arena apretada.: Análisis de los capilares de los poros con el modelo de nueve rejillas.. Revista de ciencia e ingeniería del gas natural. 2021. 94.