Colmatation of reservair rocks in the operation of oil fields as a result of cation exchange
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-59-67
Abstract
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.
About the Authors
A. V. Lehov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
T. A. Kireeva
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
References
1. Арешев Е.Г., Донг Ч.Л., Киреев Ф.А. Нефтегазоносность гранитоидов фундамента на примере месторождения Белый Тигр // Нефтяное хозяйство. 1996. № 8. С. 50–59.
2. 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.
3. Гидрохимические методы анализа и контроля разработки нефтяных и газовых месторождений. М.: ГЕОС, 2007. 244 с.
4. 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.
5. Киреева Т.А. Катионный обмен между водой и породой как фактор солеотложения при эксплуатации нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. 2019. № 9. С.86–90.
6. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. М.: Наука, 2004. 677 с.
7. 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.
8. Лебедев А.Л., Лехов А.В. Кинетика растворения природного гипса в воде при 5–25 С // Геохимия. 1989. №6. С. 865–874
9. Нгуен Хыу Бинь. Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов кристаллического фундамента месторождения Белый Тигр (по данным каротажа): Автореф. канд. дисс. Томск, 2013.
10. Поспелов В.В. Петрофизическая модель и фильтрационно-емкостные свойства пород фундамента южного шельфа Вьетнама // Геология нефти и газа. 2005. № 4. С. 16–21.
11. Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1966. 284 с.
12. Тиен Х.Д. Гидрогеологические условия месторождения Белый Тигр // Тез. докл. 2-й конф. НИПИ морнефтегаз. Вунгтау, 1998. С. 103–119.
13. 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.
14. Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. 1999. № 6. С. 646–652.
15. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. 368 с.
16. Appelo C.A.J., Postma D. Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, 2005. 647 p.
17. 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.
18. 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.
19. Soil Chemistry. B. Physico-Chemical Models / Ed. G.H. Bolt. Elsevier, 1982. 539 p.
20. 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.
21. 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.
Review
For citations:
Lehov A.V., Kireeva T.A. Colmatation of reservair rocks in the operation of oil fields as a result of cation exchange. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(6):59-67. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-59-67
Views:
223
Email this article 
