การจำแนกประเภทเทคนิคการเพิ่มผลผลิตบ่อน้ำมันและก๊าซ

เทคโนโลยีเพิ่มผลผลิตบ่อน้ำมันและก๊าซเป็นมาตรการทางเทคนิคเพื่อปรับปรุงกำลังการผลิตของบ่อน้ำมัน (รวมถึงบ่อก๊าซ) และความสามารถในการดูดซับน้ำของบ่อฉีดน้ำ วิธีการที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การแตกหินด้วยแรงดันน้ำและการบำบัดด้วยกรด นอกเหนือจากการระเบิดใต้ดิน การบำบัดด้วยตัวทำละลาย ฯลฯ

1) กระบวนการแยกชั้นหินด้วยแรงดันน้ำ

การอัดฉีดของเหลวเพื่อแตกหิน (Hydraulic fracturing) คือการฉีดของเหลวที่มีความหนืดสูงเข้าไปในบ่อในปริมาณมากเกินกว่าความสามารถในการดูดซับของชั้นหิน ทำให้ความดันที่ก้นบ่อเพิ่มขึ้นและเกิดการแตกของชั้นหิน การฉีดของเหลวอย่างต่อเนื่องจะทำให้รอยแตกขยายลึกเข้าไปในชั้นหินมากขึ้น ต้องมีการเติมสารค้ำยัน (ส่วนใหญ่คือทราย) ในปริมาณที่เหมาะสมลงในของเหลวเพื่อป้องกันไม่ให้รอยแตกปิดตัวลงหลังจากหยุดปั๊ม รอยแตกที่เต็มไปด้วยสารค้ำยันจะเปลี่ยนรูปแบบการซึมของน้ำมันและก๊าซในชั้นหิน เพิ่มพื้นที่การซึม ลดความต้านทานการไหล และเพิ่มผลผลิตของบ่อน้ำมันเป็นสองเท่า “ก๊าซหินดินดาน” ซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมน้ำมันทั่วโลกในปัจจุบัน ได้รับประโยชน์จากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการอัดฉีดของเหลวเพื่อแตกหิน!

2) การบำบัดบ่อน้ำมันด้วยกรด

การปรับสภาพบ่อน้ำมันด้วยกรดแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การปรับสภาพด้วยกรดไฮโดรคลอริกสำหรับหินคาร์บอเนต และการปรับสภาพด้วยกรดในดินสำหรับหินทราย ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการปรับสภาพด้วยกรด

►การบำบัดหินปูนด้วยกรดไฮโดรคลอริก: หินปูน เช่น หินปูนและโดโลไมต์ ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างแคลเซียมคลอไรด์หรือแมกนีเซียมคลอไรด์ที่ละลายน้ำได้ง่าย ซึ่งจะเพิ่มการซึมผ่านของชั้นหินและช่วยเพิ่มกำลังการผลิตของบ่อน้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายใต้สภาวะอุณหภูมิของชั้นหิน กรดไฮโดรคลอริกจะทำปฏิกิริยากับหินอย่างรวดเร็ว และส่วนใหญ่จะถูกใช้ไปใกล้กับก้นบ่อและไม่สามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในชั้นน้ำมันได้ ทำให้ประสิทธิภาพในการทำให้เป็นกรดลดลง

►การบำบัดดินด้วยกรดของชั้นหินทราย: ส่วนประกอบแร่หลักของหินทรายคือควอตซ์และเฟลด์สปาร์ ส่วนสารยึดเกาะส่วนใหญ่เป็นซิลิเกต (เช่น ดินเหนียว) และคาร์บอเนต ซึ่งทั้งสองชนิดละลายได้ในกรดไฮโดรฟลูออริก อย่างไรก็ตาม หลังจากปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรฟลูออริกกับคาร์บอเนต จะเกิดการตกตะกอนของแคลเซียมฟลูออไรด์ ซึ่งไม่เอื้อต่อการผลิตน้ำมันและก๊าซ โดยทั่วไป หินทรายจะได้รับการบำบัดด้วยกรดไฮโดรคลอริก 8-12% ผสมกับกรดไฮโดรฟลูออริก 2-4% ในกรดดิน เพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของแคลเซียมฟลูออไรด์ ความเข้มข้นของกรดไฮโดรฟลูออริกในกรดดินไม่ควรสูงเกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายโครงสร้างของหินทรายและก่อให้เกิดอุบัติเหตุในการผลิตทราย เพื่อป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมในชั้นหินกับกรดไฮโดรฟลูออริกและสาเหตุอื่นๆ ควรทำการบำบัดชั้นหินด้วยกรดไฮโดรคลอริกก่อนฉีดกรดดิน ช่วงของการบำบัดล่วงหน้าควรมากกว่าช่วงของการบำบัดด้วยกรดดิน เทคโนโลยีการสร้างกรดในดินด้วยตนเองได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยใช้เมทิลฟอร์เมตและแอมโมเนียมฟลูออไรด์ทำปฏิกิริยาในชั้นดินเพื่อสร้างกรดไฮโดรฟลูออริก ซึ่งจะออกฤทธิ์ภายในชั้นน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูงในบ่อลึกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดดินด้วยกรด ส่งผลให้เพิ่มกำลังการผลิตของบ่อน้ำมันได้