Обзор и оценка применимости методик кислотных обработок призабойных зон карбонатных сложнопостроенных коллекторов нефтяных и газовых месторождений

Основная доля месторождений мира и Российской Федерации приурочена к сложнопостроенным карбонатным коллекторам. Большинство месторождений карбонатных коллекторов характеризуется сложным геолого-геофизическим строением, наличием в составе резервуара высокоемких каверн, трещин и пор, нефтей повышенной вязкости, а также трудноизвлекаемостью запасов. Для обеспечения контроля параметров разработки в столь сложных условиях и выполнения поставленных планов по добыче нефти и газа требуется применение современных технологий увеличения нефтеотдачи. Одним из наиболее применяемых мероприятий такого рода является кислотная обработка скважин с целью восстановления проницаемости пласта. На сегодняшний день в мировой нефтедобыче существуют различные способы кислотного воздействия, которые отличаются между собой технологией производства, зависимостью от литолого-минералогического состава коллектора, длительностью, эффектом воздействия и так далее. Каждый из применяемых методов обладает своими как положительными, так и отрицательными сторонами, что делает порой затруднительным для специалистов-нефтяников вопрос выбора технологии воздействия на призабойную зону пласта. В представленной работе приведен отечественный и мировой опыт проведения кислотных обработок скважин карбонатных коллекторов с целью выявления положительных и отрицательных сторон применяемых методик.

1. Степанов Р.И. Жидкость глушения: влияние на динамику изменения дебита скважин низкопроницаемого карбонатного коллектора Юрубчено-Тохомского месторождения // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2025. № 5. С. 46– 51. EDN: ULHTCA.

2. Джерри Л.Ф. Построение геолого-гидродинамической модели карбонатного коллектора: интегрированный подход / пер. с англ. М. – Ижевск: Изд-во «ИКИ», 2010, 384 с.

3. Мищенко И.Т. Расчеты при добыче нефти и газа. М.: Изд-во «“Нефть и газ” РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина», 2008. 296 с.

4. Фанчи Д.Р. Интегрированный подход к моделированию фильтрационных потоков / пер. с англ. М. – Ижевск: Изд-во «ИКИ», 2010. 256 с.

5. Альфонсов В.А. Увеличение нефтеотдачи пластов и обработка призабойной зоны в карбонатных коллекторах // Бурение и нефть. 2015. № 7–8. С. 58–59. EDN: UFENAR.

6. Газизов А.Ш., Газизов А.А., Ямарев Р.С., Галактионова Л.А. Повышение нефтеотдачи карбонатных коллекторов // Нефтепромысловое дело. 2012. № 6. С. 18–22. EDN: OZZTSN.

7. Козихин Р.А., Даминов А.М., Фаттахов И.Г., Велиев Э.Ф., Габбасов А.Х., Кулешова Л.С. [и др.]. Оценка характера воздействия на пласт кислотных обработок // Нефтегазовое дело. 2021. Т. 19. № 5. С. 84–94. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2021-5-84-94. EDN: JQRGDG.

8. Putman S.W. The Dowell process to Increase oil production // Industrial and Engineering Chemistry. News Ed. 1933. Vol. 11. Iss. 4. P. 51. https://doi.org/10.1021/cen-v011n004.p051.

9. Логинов Б.Г. Интенсификация добычи нефти и газа методом кислотной обработки: Опыт промыслов объединения «Башнефть». М. – Л.: Гостоптехиздат, 1951. 160 c.

10. Patent no. 1,990,969, USA, Well Treatment / J.R. Wilson. Publ. 12.02.1935.

11. Каневская Р.Д., Новиков А.В. Методы увеличения нефтеотдачи и интенсификации // Моделирование многофазной фильтрации при физико-химическом воздействии на пласт. М. – Ижевск: Изд-во «ИКИ», 2023. 188 с. EDN: ZVQXOO.

12. Суркова А.Н. Схема технологической цепочки обработки призабойной зоны пласта для увеличения нефтеотдачи неоднородных карбонатных коллекторов // Георесурсы. 2008. № 2. С. 33–34. EDN: ILGDMJ.

13. Новиков В.А. Методика прогнозирования эффективности матричных кислотных обработок карбонатов // Недропользование. 2021. Т. 21. № 3. С. 137–143. https://doi.org/10.15593/2712-8008/2021.3.6. EDN: HQWWYB.

14. Джафарпур Х., Петраков Д.Г., Орлов М.С. Оптимизация кислотной обработки матрицы нефтенасыщенного карбонатного коллектора // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2017. № 5. С. 46–49. EDN: YLKNTR.

15. Daccord G., Lenormand R. Fractal patterns from chemical dissolution // Nature. 1987. Vol. 325. P. 41–43.

16. Fredd C.N., Fogler H.S. Influence of transport and reaction on wormhole formation in porous media // American Institute of Chemical Engineers Journals. 2004. Vol. 44. Iss. 9. P. 1933–1949. https://doi.org/10.1002/aic.690440902.

17. Grey W.G. A derivation of the equations for multi-phase transport // Chemical Engineering Science. 1975. Vol. 30. Iss. 2. P. 229–233. https://doi.org/10.1016/0009-2509(75)80010-8.

18. Hoefner M.L., Fogler H.S. Pore evolution and channel formation during flow and reaction in porous media // American Institute of Chemical Engineers Journals. 1988. Vol. 34. Iss. 1. P. 45–54. https://doi.org/10.1002/aic.690340107.

19. Повжик П.П., Демяненко Н.А., Сердюков Д.В., Жук И.В., Мармылев И.Ю. Опыт применения гидродинамических методов повышения нефтеотдачи на карбонатных пластах Республики Беларусь // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2018. № 5. С. 54–61. https://doi.org/10.30713/1999-6934-2018-5-54-61. EDN: YLCBHV.

20. Паникаровский В.В., Паникаровский Е.В. Кислотные обработки сложнопостроенных коллекторов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2014. № 5. С. 40–45. EDN: TECTPZ.

21. Schechter R.S., Gidley J.L. The change in pore size distribution from surface reactions in porous media // American Institute of Chemical Engineers Journals. 1969. Vol. 15. Iss. 3. P. 339–350. https://doi.org/10.1002/aic.690150309.

22. Каневская Р.Д., Новиков А.В. Методы моделирования червоточин при соляно-кислотном воздействии на карбонатные пласты // Нефтепромысловое дело. 2018. № 3. С. 19–28. https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-319-28. EDN: YREWWB.

23. Wang Y., Hill A.D., Schechter R.S. The optimum injection rate for matrix acidizing of carbonate formations // Proceedings of SPE Annual Technical Conference and Exhibition (Houston – Texas, 3–6 October 1993). https://doi.org/10.2118/26578-MS.

24. Каневская Р.Д., Новиков А.В. Методы моделирования кислотного гидроразрыва пласта // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2018. № 3. С. 28–34. https://doi.org/10.30713/0132-22222018-3-28-34. EDN: YSGPHM.

25. Economides M.J., Hill A.D., Ehlig-Economides C. Petroleum production systems. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1993. 609 p.

26. Furui K., Burton R.C., Burkhead D.W., Abdelmalek N.A., Hill A.D., Zhu D., et al. A comprehensive model of highrate matrix-acid stimulation for long horizontal wells in carbonate reservoirs: Part II – wellbore/reservoir coupled-flow modeling and field application // SPE Journal. 2012. Vol. 17. Iss. 1. P. 280–291. https://doi.org/10.2118/155497-PA.

27. Novikov V.A., Martyushev D.A., Li Y., Yang Y. A new approach for the demonstration of acidizing parameters of carbonates: experimental and field studies // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022. Vol. 213. P. 1103363. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2022.110363. EDN: GPKZOU.

28. Schechter R.S. Oil well stimulation. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1992. 602 p.

29. Huang T., Zhu D., Hill A.D. Prediction of wormhole population density in carbonate matrix acidizing // Proceedings of Society of Petroleum Engineers European Formation Damage Conference. (Hague, Netherlands, 31 May 1999). Paper number SPE 54723-MS. https://doi.org/10.2118/54723-MS.

30. Хисамутдинов Н.И., Астахова А.Н. Теория и практика разработки нефтенасыщенных карбонатных коллекторов. М. – Ижевск: Изд-во «ИКИ», 2024. 376 с.

31. Новиков В.А., Мартюшев Д.А. Обоснование оптимальной скорости закачки кислотных составов с учетом карбонатности коллектора // Нефтепромысловое дело. 2020. № 3. С. 26–30. https://doi.org/10.30713/0207-23512020-3(615)-26-30. EDN: IACMLC.

32. Новиков В.А., Мартюшев Д.А. Опыт применения кислотных составов в карбонатных отложениях нефтяных месторождений Пермского края // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2020. Т. 20. № 1. С. 72–87. https://doi.org/10.15593/22249923/2020.1.7. EDN: ZQBEBM.

33. Мартюшев Д.А., Новиков В.А. Совершенствование кислотных обработок в коллекторах, характеризующихся различной карбонатностью (на примере нефтяных месторождений Пермского края) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 9. 7–17. https://doi.org/10.18799/24131830/20 20/9/2800. EDN: ZEDGYE.

34. Андреев К.В. Исследования повышения приемистости нагнетательных скважин самоотклоняющимися кислотными составами в слоисто-неоднородном карбонатном коллекторе // Нефтяное хозяйство. 2020. № 11. С. 98–102. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-11-98-102. EDN: ASGKHJ.

35. Чикин А.Е., Никитин М.Н., Петухов А.С., Федоренко В.Ю., Заров А.А., Галиев А.А. Кислотные обработки призабойной зоны пласта с применением бесполимерного отклонителя // Нефтяное хозяйство. 2016. № 8. С. 119–121. EDN: WICBAV.

36. Давыдов Н.А., Петухов А.С, Булыгина Т.В., Громова Я.С., Федоренко В.Ю. Эффективная технология обработки карбонатных коллекторов с использованием самоотклоняющегося кислотного состава // Нефтепромысловое дело. 2018. № 2. С. 38–41. https://doi.org/10.30713/0207-2351-2018-2-38-41. EDN: YPPVJL.

37. Пономарев М.Д., Борхович С.Ю., Полозов М.Б. Повышение эффективности проведения обработки призабойной зоны пласта карбонатных коллекторов использованием отклонителей кислоты // Бурение и нефть. 2021. № 3. С. 37–41. EDN: KYHLEQ.

38. Булгакова Г.Т., Харисов Р.Я., Шарифуллин А.Р., Пестриков А.В. Оптимизация проектирования большеобъемных селективных кислотных обработок карбонатных коллекторов // Территория «Нефтегаз». 2010. № 11. С. 39–43.

39. Шипилов А.И., Крутихин Е.В., Кудреватых Н.В., Миков А.И. Новые кислотные составы для селективной обработки карбонатных порово-трещиноватых коллекторов // Нефтяное хозяйство. 2012. № 2. С. 80–83. EDN: OYPXRB.

40. Паранчук К.С., Безверхая Е.В., Коржова С.В. Опыт применения селективной кислото-отклоняющей обработки призабойной зоны пласта на Юрубчено-Тохомском месторождении // Нефть. Газ. Новации. 2020. № 2. С. 36–38. EDN: OZKXLR.

41. Гарипова Л.И., Абусалимов Э.М., Соловьев В.А., Катаева Д.Ю., Абрамов А.А. Анализ влияния геологических и технологических факторов на эффективность проведения селективных обработок карбонатных коллекторов // Нефтяное хозяйство. 2024. № 9. С. 122–126. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-9-122-126. EDN: NEWKFV.

42. Пат. № 2547850, Российская Федерация, E21B43/27, E21B33/138. Способ большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) добывающих скважин в карбонатных коллекторах / Г.Т. Булгакова, Р.Я. Харисов, А.Р. Шарифуллин, А.В. Пестриков. Заявл. 06.05.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. № 10.

43. Моргачев Д.Д., Арбатский Т.С., Морозовский Н.А. Оценка эффективности и оптимизация технологии применения гелекислотных систем для интенсификации добычи нефти из карбонатных коллекторов // Нефтяное хозяйство. 2021. № 12. С. 110–113. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-12-110-113. EDN: UKSSSW.

44. Абросимов А.А. Изучение образования каналов-червоточин в результате соляно-кислотной обработки в коллекторах сложного типа по данным фильтрационных и цифровых рентгенотомографических исследований // Записки Горного института. 2025. Т. 271. № 1. С. 63–73. https://www.elibrary.ru/aijsit. EDN: AIJSIT.

45. Турегелдиева К.А., Жапбасбаев У.К., Асилбеков Б.К., Золотухин А.Б. Моделирование кислотной обработки призабойной зоны скважины с учетом ее ухудшенных фильтрационно-емкостных характеристик. (Часть 1) // Нефтяное хозяйство. 2016. № 1. С. 50–54. EDN: VOPCQL.

46. Ибрагимов Н.Г., Исмагилов Ф.З., Мусабиров М.Х., Абусалимов Э.М. Результаты опытно-промышленных работ в области обработки призабойной зоны и стимуляции скважин в ОАО «Татнефть» // Нефтяное хозяйство. 2014. № 7. С. 40–43. EDN: SJBQJL.

47. Никитин А.В., Рощин П.В., В.Н. Кожин, Демин С.В., Киреев И.И., Пчела К.В [и др.]. Подбор компонентов комплексной кислотной обработки карбонатных коллекторов для интенсификации добычи высоковязкой нефти // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2020. № 5. С. 35–39. https://doi.org/10.30713/2413-5011-2020-5(341)-35-39. EDN: EBQBIV.

48. Зейгман Ю.В., Сергеев В.В. Лабораторные испытания кислотных составов для обработки скважин с карбонатными и терригенными коллекторами // Нефтепромысловое дело. 2015. № 6. С. 39–45. EDN: TYOUED.

49. Моргачев Д.Д., Арбатский Т.С., Быкова А.А., Николавева А.М., Кутукова Н.М. Модификация фазовой проницаемости призабойной зоны скважин трещиноватого карбонатного коллектора // Нефтяное хозяйство. 2024. № 9. С. 112–116. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-9-112-116. EDN: MOIQXB.

50. Минлибаев М.Р., Исхаков Р.Р. Конечно-разностное исследование кислотной обработки карбонатосодержащего нефтегазового пласта соляной кислотой // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 5. С.153–158. EDN: RLOALV.

51. Таипов И.А., Имамутдинова А.А., Каштанова Л.Е., Назарова С.В., Субхангулов А.Р., Марков М.А. [и др.]. Повышение эффективности солянокислотных обработок в условиях рифейских отложений Восточной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2024. № 1. С. 48–53. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-1-48-53. EDN: SLPZYX.

52. Напалков В.Н., Нургалиева Н.Г., Плотникова И.Н. Особенности применения метода соляно-кислотной обработки в кавернозно-трещиноватых карбонатных коллекторах высоковязких нефтей // Георесурсы. 2009. № 3. С. 44–46. EDN: KWUNWH.

53. Новиков В.А., Мартюшев Д.А. Влияние геолого-технологических параметров на эффективность кислотных обработок в карбонатных коллекторах: экспериментальное и статистическое исследование // Георесурсы. 2024. Т. 26. № 2. С. 76–91. https://doi.org/10.18599/grs.2024.2.2. EDN: FPBBIE.

54. Магадова Л.А., Нуриев Д.В. Перспективные направления работ интенсификации притока нефти из карбонатных коллекторов // Территория «Нефтегаз». 2019. № 1–2. С. 64–69. EDN: VUKLXN.

55. Булгакова Г.Т., Харисов Р.Я., Шарифуллин А.Р., Пестриков А.В. Оптимизация кислотных обработок горизонтальных скважин в карбонатных коллекторах // Нефтяное хозяйство. 2013. № 6. С. 102–105. EDN: QCNAWB.

56. Баязитова С.Р. Влияние воздействия соляно-кислотного состава при обработке призабойной зоны пласта на эффективность притока // Территория «Нефтегаз». 2018. № 4. С. 24–27. EDN: OWDJRJ.

57. Кудряшов С.И., Афанасьев И.С., Антоненко Д.А., Гришин П.А., Черемисин А.Н., Спасенных М.Ю. [и др.]. Новые подходы к физическому моделированию методов увеличения нефтеотдачи карбонатных пластов на основе закачки пара и воздуха высокого давления // Нефтяное хозяйство. 2017. № 8. С. 25–29. https://doi.org/10.24887/00282448-2017-8-25-29. EDN: ZDRWPR.

58. Соловьёв А.В., Хайруллин М.М., Жиров А.В., Афанасьев И.С., Федорченко Г.Д. Перспективы повышения нефтеотдачи карбонатных коллекторов с использованием третичных методов на месторождениях АО «Зарубежнефть» // Нефтяное хозяйство. 2018. № 9. С. 48–51. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-9-48-51. EDN: XZIVKX.

59. Зиновьев А.М., Карпунин Н.А. Особенности кислотных обработок в условиях высокотемпературных коллекторов // Вестник Евразийской науки. 2018. Т. 10. № 6. С. 77–87. EDN: YXYUQP.

60. Garrouch A.A., Jennings A.R. A contemporary approach to carbonate matrix acidizing // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2017. Vol. 158. P. 129–143. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.08.045.

61. Попов С.Н., Чернышов С.Е., Ванг Ксяопу. Анализ трансформации напряженного состояния горных пород вблизи горизонтальной скважины при проведении кислотной обработки на основе метода численного моделирования // Записки Горного института. 2025. Т. 272. № 2. С. 110–118. https://www.elibrary.ru/vobtxu. EDN: VOBTXU.

62. Прокатень Е.В., Степанов Р.И. Геологическое обоснование проведения обработок призабойных зон скважин в условиях карбонатного коллектора на примере венд-кембрийских отложений преображенского продуктивного пласта Верхнечонского месторождения // Геология геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2025. № 8. С. 50–61. EDN: LTHWLV.

63. Кызыма К.Ю., Хорюшин В.Ю., Семененко А.Ф., Симаков С.М., Поглазов А.М., Девяткин В.С. [и др.]. Потенциал технологии кислотоструйного туннелирования на месторождениях «Газпромнефть-Оренбурга» // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. https://doi.org/10.51890/2587-7399-2021-6-1-47-53. EDN: IOYPLQ.