Hydrophilization of the Reservoir Surface in the Processes of Impact on the Bottomhole Formation Zone

The evidence base of supporters of the need for hydrophobization of the reservoir surface in the bottomhole formation zone when exposed to aqueous process fluids is based on erroneous ideas about the improvement of oil filtration in this case compared to water. A critical analysis of literary sources on the topic of hydrophobization of the bottomhole formation zone indicates an incorrect premise of many domestic researchers in the interpretation of the main provisions of the mechanism of its action in the real reservoir space on the flow of formation fluids under the influence of hydraulic pressure. The efficiency achieved in field conditions from the presence of, in particular, cationic surfactants is explained not by its conversion to a hydrophobic state, but, at best, by partial hydrophilization and a number of other associated effects: hydrocarbon saturation of the bottomhole formation zone, complex action of acidic compositions, etc. A more acceptable and explainable is the need to maintain a hydrophilic state of the reservoir surface in the bottomhole formation zone, which is ensured by non-ionic surfactants and/or polar non-electrolytes. This is confirmed by oil field practice and analytical calculations of the real role of capillary forces. The impossibility of achieving complete hydrophobization of a heterogeneously wetted reservoir space along the length of penetration of filtrate with cationic surfactants deep into the formation from the wellbore was confirmed by both laboratory experiments and calculations of their adsorption on polymictic rock. Based on the materials presented in the three parts of this article, it is necessary to more consciously approach the selection of surfactants for process fluids in the methods of influencing the bottomhole formation zone based on the fundamental principles of formation fluids filtration, the role of reservoir surface wettability, colmatation processes, their prevention and elimination.

Гидрофилизация коллекторской поверхности в процессах воздействия на призабойную зону пласта

Доказательная база сторонников необходимости гидрофобизации коллекторской поверхности в призабойной зоне пласта при воздействии на нее водных технологических жидкостей базируется на ошибочных представлениях об улучшении при этом фильтрации нефти по сравнению с водой. Критический анализ литературных источников информации по теме гидрофобизации призабойной зоны пласта свидетельствует о неверной предпосылке многих отечественных исследователей в трактовке основных положений механизма ее действия в реальном коллекторском пространстве на течение пластовых флюидов под влиянием гидравлического давления. Достигаемая в промысловых условиях эффективность от присутствия, в частности, катионных поверхностно-активных веществ объясняется не переводом ее в гидрофобное состояние, а в лучшем случае частичной гидрофилизацией и рядом других сопряженных эффектов: углеводородонасыщением призабойной зоны пласта, комплексным действием кислотных составов и др. Более приемлемой и объяснимой является необходимость поддержания в призабойной зоне пласта гидрофильного состояния коллекторской поверхности, что обеспечивается неионными поверхностно-активными веществами и/или полярными неэлектролитами. Это подтверждается нефтепромысловой практикой и аналитическими расчетами реальной роли капиллярных сил. Недостижимость полной гидрофобизации разносмоченного коллекторского пространства по длине проникновения фильтрата с катионными поверхностно-активными веществами вглубь пласта от ствола скважины подтверждается как лабораторными экспериментами, так и расчетами по их адсорбции на полимиктовой породе. На основании изложенных в трех частях данной статьи материалов следует более осознанно подходить к выбору поверхностно-активных веществ для технологических жидкостей в методах воздействия на призабойную зону пласта с опорой на фундаментальные основы фильтрации пластовых флюидов, роли смачиваемости коллекторской поверхности, кольматационных процессов, их предупреждения и устранения.