Механизмы и негативные последствия преобразований глинистых минералов группы слюда-смектит при технологиях заводнения коллекторов нефти

• Автор: Рахматулина, Юлия Шамилевна
• Шифр специальности: 25.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ И СПЕЦИФИКА СОСТАВА МИНЕРАЛОВ НЕФТЕНОСНЫХ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОДАХ
1.1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.2. СПЕЦИФИКА СОСТАВА И ГЕНЕЗИСА МИНЕРАЛОВ В НЕФТЕНОСНЫХ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОДАХ
2. ОСНОВЫ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛОХИМИИ СЛОИСТЫХ СИЛИКАТОВ ВКЛЮЧАЯ ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ
2.1. СТРУКТУРА СЛОИСТЫХ СИЛИКАТОВ
2.1.1. Структурные типы и классификация глинистых минералов
2.1.2. Структурный тип 1:1 , группа каолинита
2.1.3. Структурный тип 2:1, группа смектитов
2.1.4. Структурный тип 2:1, группа вермикулитов
2.1.5. Структурный тип 2:1, группа слюд
2.1.6. Структурный тип 2:1:1, группа хлоритов
2.2. СМЕШАНОСЛОЙНЫЕ МИНЕРАЛЫ
2.3. СЛОИСТО-ЛЕНТОЧНЫЕ СИЛИКАТЫ, ГРУППА ПАЛЫГОРСКИТА-СЕПИОЛИТА
2.4. РЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕЗИСА
ВТОРИЧНЫХ СЛЮД
2.4.1. Процессы и механизмы образования вторичных слюд
2.4.2 Дислокационный механизм образования вторичных слюд..
3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА И СТРУКТУРЫ СМЕШАНОСЛОЙНЫХ ФАЗ ИЛЛИТ-СМЕКТИТ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ
3.1. МЕТОД РАЗНОСТНЫХ СПЕКТРОВ

3.2. ВЫЯВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОГО ОБЛИКА СМЕШАНОСЛОЙНЫХ ФАЗ С11 = 0И11 =
3.3. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ФАЗ ИЛЛИТ-СМЕКТИТ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КОМПОНЕНТЫ СМЕКТИТА
3.4. ВЫЯВЛЕНИЕ ФАЗ ИЛЛИТ-СМЕКТИТ С ФАКТОРОМ БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА Я= 1 И Я=
3.5. СТРУКУТРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФАЗ ИЛЛИТ-СМЕКТИТ В ОБВОДНЯЕМЫХ КОЛЛЕКТОРАХ ИЗ ЗОН ПОЗДНЕГО КАТАГЕНЕЗА
4. МЕХАНИЗМЫ И ДИНАМИКА ТРАНСФОРМАЦИИ
ВТОРИЧНЫХ СЛЮД В ОБВОДНЯЕМЫХ КОЛЛЕКТОРАХ
4.1. ИЗМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА КОЛЛЕКТОРОВ
В ЗОНАХ ЗАВОДНЕНИЯ
4.2. МЕХАНИЗМЫ ОБРАТНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ СЛЮД
В ПРОЦЕССАХ ОБВОДНЕНИЯ
4.3. ПРОМЫСЛОВАЯ РОЛЬ ОБРАТНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ СЛЮД ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ
4.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Многолетний опыт эксплуатации крупнейших месторождений нефти в Татарстане и ряде других регионов с применением технологий закачки пресной воды в пласт выявил явления, не объясняемые в рамках традиционной гидродинамики. Происходило снижение фильтрации в терригенном коллекторе, особенно при его высокой глинистости. В толще продуктивного девона Татарстана этот процесс мог иметь катастрофические масштабы. Установлено, что при падении плотности вод пласта до 1,09 г/см3 песчаник или алевролит, насыщенные нефтью, с глинистостью более 5% переставал участвовать в эксплуатации. Изучения минерального состава коллектора не проводилось, так как главной причиной снижения фильтрации считали эффект набухания глинистого цемента, из-за смены гидрохимии пласта, либо минеральной взвеси, попадающей в коллектор с нагнетаемой водой. Такие эффекты имеют место, но проницаемые породы, на глубинах, превышающих 1,5 км, не могут содержать способного к набуханию смектита (монтмориллонита), включая смешанослойные фазы с его высокой долей. Было показано, что в пластах До-Дз Ромашкинского месторождения, при их глинистости ~ 2,5-5% снижение пористости коллектора за счёт набухания крайне мало. Затем установлен процесс обратной трансформации вторичных слюд (иллита) в исходный смектит за счёт падения концентрации пластовых вод и жизнедеятельности пластовой микрофлоры. Как следствие, в системе растёт доля смектитовых фаз, а частицы слюды расщепляются на блоки, у которых общая поверхность намного выше исходной и несёт высокий заряд, который в отсутствии К1+ не способный компенсироваться. Фиксируясь на неоднородностях пространства пор, они создают при обводнении пласта обратный электроосмотический поток, резко тормозящий фильтрацию.
Предложено много способов противодействия снижению фильтрации, но без учёта специфики техногенных изменений глинистой компоненты их