geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2019-6-59-67geolmsu-359Research ArticleСтатьиКольматация пород-коллекторов при эксплуатации нефтяных месторождений в результате катионного обменаColmatation of reservair rocks in the operation of oil fields as a result of cation exchangeЛеховА. В.LehovA. V.

геологический факультет, кафедра гидрогеологии, профессор, доктор геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1

119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

avlekhov@gmail.comКирееваТ. А.KireevaT. A.

геологический факультет, кафедра гидрогеологии, доцент, канд. геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1

119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

ta_kireeva@mail.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation201928122019065967Copyright © Лехов А.В., Киреева Т.А., 20192019Лехов А.В., Киреева Т.А.Lehov A.V., Kireeva T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/359

Изучение изменения состава морской воды, закачиваемой для поддержания пластового давления (ППД) в безводный гранитоидный коллектор месторождения Белый Тигр, трещины в котором частично заполнены кальциевыми минералами (кальцит и ломонтит), показало, что эти минералы взаимодействуют с закачиваемой морской водой. Гидрогеохимическое моделирование этого процесса выявило, что катионы морской воды (сначала натрий, а затем магний) вытесняют из обменного комплекса ломонтита кальций, что приводит к осаждению ангидрита и незначительного количества кальцита. Поступающая вода растворяет ангидрит и осаждает его ниже по потоку, образуя постепенно расширяющуюся кольцевую область с постоянным повышением количества осажденного ангидрита. В результате происходит снижение проницаемости трещинной среды вследствие заполнения трещин ангидритом. Большое количество кальция в попутных водах при подъеме их к поверхности вызывает осаждение кальцита в добывающих скважинах и поверхностном оборудовании. При переходе бурения на все большую глубину, где породы почти повсеместно содержат ломонтит, необходимо учитывать явления катионного обмена между закачиваемой водой и породой при прогнозах солеотложения.

By analyzing the changes in seawater pumped to maintain reservoir pressure (FPD), the anhydrous granitoid reservoir of the White Tiger deposit, in which the cracks are partially filled with calcium minerals (calcite and lomontite), shows that these minerals interact with the injected seawater. Hydrogeochemical modeling of this process showed that cations of seawater are first sodium and then magnesium displace calcium from the lomonite exchange complex, which leads to precipitation of anhydrite and a small amount of calcite. The incoming water dissolves the anhydrite and precipitates it downstream, forming a gradually expanding annular region with a constant increase in the amount of precipitated anhydrite. As a result, there is a decrease in the permeability of the fracture medium due to the filling of the cracks with anhydrite. A large amount of calcium in the associated waters when they rise to the surface causes the precipitation of calcite in the production wells and surface equipment. The transition of drilling to ever greater depths, where the rocks contain lomontite almost everywhere, requires taking into account the phenomena of cation exchange between the injected water and the rock in the predictions of scaling.

эксплуатация нефтяных месторожденийкатионный обменцеолитыподдержание пластового давлениякольматацияexploitation of oil fieldscation exchangezeolitesmaintenance of reservoir pressurecolmatageReferencesАрешев Е.Г., Донг Ч.Л., Киреев Ф.А. Нефтегазоносность гранитоидов фундамента на примере месторождения Белый Тигр // Нефтяное хозяйство. 1996. № 8. С. 50–59.Арешев Е.Г., Донг Ч.Л., Киреев Ф.А. Нефтегазоносность гранитоидов фундамента на примере месторождения Белый Тигр // Нефтяное хозяйство. 1996. № 8. С. 50–59.Арешев Е.Г., Гавура В.Е., Немченко Т.Н. и др. Нефть в гранитах фундамента (на примере месторождения Белый Тигр, Вьетнам) // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2006. № 12. С. 4–13.Арешев Е.Г., Гавура В.Е., Немченко Т.Н. и др. Нефть в гранитах фундамента (на примере месторождения Белый Тигр, Вьетнам) // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2006. № 12. С. 4–13.Гидрохимические методы анализа и контроля разработки нефтяных и газовых месторождений. М.: ГЕОС, 2007. 244 с.Гидрохимические методы анализа и контроля разработки нефтяных и газовых месторождений. М.: ГЕОС, 2007. 244 с.Кащавцев В.Е., Мищенко И.Т. Прогнозирование и контроль солеотложений при добыче нефти. М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2001. 134 с.Кащавцев В.Е., Мищенко И.Т. Прогнозирование и контроль солеотложений при добыче нефти. М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2001. 134 с.Киреева Т.А. Катионный обмен между водой и породой как фактор солеотложения при эксплуатации нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. 2019. № 9. С.86–90.Киреева Т.А. Катионный обмен между водой и породой как фактор солеотложения при эксплуатации нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. 2019. № 9. С.86–90.Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. М.: Наука, 2004. 677 с.Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. М.: Наука, 2004. 677 с.Кутовой А.С., Иванов А.Н., Хо Нам Чунг, Дао Нгуен Хынг. Влияние закачки морской воды на подвижность нефти высокотемпературных коллекторов месторождения Белый Тигр // Нефтяное хозяйство. 2015. № 6. С. 48–51.Кутовой А.С., Иванов А.Н., Хо Нам Чунг, Дао Нгуен Хынг. Влияние закачки морской воды на подвижность нефти высокотемпературных коллекторов месторождения Белый Тигр // Нефтяное хозяйство. 2015. № 6. С. 48–51.Лебедев А.Л., Лехов А.В. Кинетика растворения природного гипса в воде при 5–25 С // Геохимия. 1989. №6. С. 865–874Лебедев А.Л., Лехов А.В. Кинетика растворения природного гипса в воде при 5–25 С // Геохимия. 1989. №6. С. 865–874Нгуен Хыу Бинь. Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов кристаллического фундамента месторождения Белый Тигр (по данным каротажа): Автореф. канд. дисс. Томск, 2013.Нгуен Хыу Бинь. Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов кристаллического фундамента месторождения Белый Тигр (по данным каротажа): Автореф. канд. дисс. Томск, 2013.Поспелов В.В. Петрофизическая модель и фильтрационно-емкостные свойства пород фундамента южного шельфа Вьетнама // Геология нефти и газа. 2005. № 4. С. 16–21.Поспелов В.В. Петрофизическая модель и фильтрационно-емкостные свойства пород фундамента южного шельфа Вьетнама // Геология нефти и газа. 2005. № 4. С. 16–21.Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1966. 284 с.Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1966. 284 с.Тиен Х.Д. Гидрогеологические условия месторождения Белый Тигр // Тез. докл. 2-й конф. НИПИ морнефтегаз. Вунгтау, 1998. С. 103–119.Тиен Х.Д. Гидрогеологические условия месторождения Белый Тигр // Тез. докл. 2-й конф. НИПИ морнефтегаз. Вунгтау, 1998. С. 103–119.Фам Тхань Ха. Изменения физических свойств гранитоидных пластов в процессе разработки залежи и их влияние на производительность скважин (на примере месторождения Белый Тигр): Автореф. канд. дисс. М., 2003.Фам Тхань Ха. Изменения физических свойств гранитоидных пластов в процессе разработки залежи и их влияние на производительность скважин (на примере месторождения Белый Тигр): Автореф. канд. дисс. М., 2003.Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. 1999. № 6. С. 646–652.Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. 1999. № 6. С. 646–652.Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. 368 с.Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. 368 с.Appelo C.A.J., Postma D. Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, 2005. 647 p.Appelo C.A.J., Postma D. Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, 2005. 647 p.de Barros M.A.S.D., Machad N.R.C.F., Alves F.V., Sousa-Aguiar E.F. Ion exchange mechanism of Cr+3 on naturally occurring clinoptilolite // Braz. J. Chem. Eng. 1997. Vol. 14, N 3.de Barros M.A.S.D., Machad N.R.C.F., Alves F.V., Sousa-Aguiar E.F. Ion exchange mechanism of Cr+3 on naturally occurring clinoptilolite // Braz. J. Chem. Eng. 1997. Vol. 14, N 3.Parkhurst D.L., Appelo C.A.J. Description of input and examples for PHREEQC Version 3—A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations // U.S. Geolog. Surv. Denver, Colorado, 2013. 519 p.Parkhurst D.L., Appelo C.A.J. Description of input and examples for PHREEQC Version 3—A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations // U.S. Geolog. Surv. Denver, Colorado, 2013. 519 p.Soil Chemistry. B. Physico-Chemical Models / Ed. G.H. Bolt. Elsevier, 1982. 539 p.Soil Chemistry. B. Physico-Chemical Models / Ed. G.H. Bolt. Elsevier, 1982. 539 p.Urotadze S., Tsitsishvili V., Osipova N., Kvernadze T. Laumontite — natural zeolite mineral of Georgia. // Вull. Georgian National Academy of Scie. 2016. Vol. 10, N 1. P. 32–37.Urotadze S., Tsitsishvili V., Osipova N., Kvernadze T. Laumontite — natural zeolite mineral of Georgia. // Вull. Georgian National Academy of Scie. 2016. Vol. 10, N 1. P. 32–37.Wen Donghui, Ho Yuh-Shan, Xie Shuguang, Tang Xiaoyan. Mechanism of the adsorption of ammonium ions from aqueous solution by a chinese natural zeolite // Separation Sci. and Technology. 2006. Vol. 41. P. 3485–3498.Wen Donghui, Ho Yuh-Shan, Xie Shuguang, Tang Xiaoyan. Mechanism of the adsorption of ammonium ions from aqueous solution by a chinese natural zeolite // Separation Sci. and Technology. 2006. Vol. 41. P. 3485–3498.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.