Подмерзлотные водоносные горизонты характеризуются низкими пластовыми температурами и давлениями, близкими к условным гидростатистическим, что позволяет их рассматривать в качестве геологических формаций для организации подземных хранилищ газа в гидратном состоянии. Для проектирования таких подземных хранилищ газа требуется проведение экспериментальных исследований гидратообразования в пористых средах. В настоящей работе рассматриваются подмерзлотные водоносные горизонты Вилюйской синеклизы, где зона стабильности гидратов охватывает меловые и юрские отложения, которые представляют собой терригенно-глинистые толщи. На условия гидратообразования влияют свойства пористой среды: минералогический и гранулометрический состав, плотность, пористость и влажность, наличие органических и неорганических примесей, в особенности глин. Следовательно, исследование гидратообразования в глинистых грунтах – это важная составляющая, которая будет основой для создания подземных хранилищ газа. Для изучения термобарических условий гидратообразования использовался метод дифференциального термического анализа. Образцы пористых сред представляли собой глинистые грунты с различной влажностью в диапазоне от 15 до 40 %. Обнаружено, что в грунтах с влажностью 20 % и более формируется механическая смесь гидратов практически чистого метана и газа с более высокой молекулярной массой. Установлено, что при повышении влажности глинистых грунтов кинетические характеристики гидратообразования снижаются. На основе проведенного исследования можно заключить, что для организации подземных хранилищ газа в гидратном состоянии подходят пористые среды, в которых глинистые прослои обладают минимальной влажностью
Subpermafrost aquifers are distinguished by their low stratum temperatures and pressures that approximate conventional hydrostatic pressures, rendering them suitable geological formations for the organization of underground gas storage facilities in a hydrate state. The design of such facilities requires the execution of experimental studies focused on hydrate formation within porous media. This paper examines the subpermafrost aquifers located in the Vilyui syneclise, where the hydrate stability zone covers Cretaceous and Jurassic deposits, specifically terrigenous-clayey strata. The mineralogical and granulometric composition, density, porosity, and moisture content, along with the presence of clays in the porous medium, influence the conditions conducive to hydrate formation. Therefore, the investigation of hydrate formation in clayey soils is a critical component that will support the development of underground gas storage facilities. To analyze the thermobaric conditions associated with hydrate formation, the method of differential thermal analysis was employed. The samples of porous media comprised clayey soils with varying moisture content, ranging from 15% to 40%. The results indicate that in soils with a moisture content of 20% or greater, a mechanical mixture of hydrates consisting of nearly pure methane and gases with higher molecular weights is produced. Additionally, it was observed that an increase in the moisture content of clay soils correlates with a decrease in the kinetic characteristics of hydrate formation. Based on the conducted research, it can be concluded that porous media characterized by clay layers with minimal moisture content are optimal for the establishment of underground gas storage facilities in a hydrated state

Определены равновеcные уcловия гидратообразования углекиcлого газа в кварцевом пеcке, заcоленном раcтворами гидрокарбоната натрия и хлорида натрия методом дифференциального термичеcкого анализа. Графоаналитичеcким методом оценены нижние границы зоны cтабильноcти гидратов углекиcлого газа на геологоразведочных площадях Вилюйcкой cинеклизы. Уcтановлено, что в подмерзлотных водоноcных горизонтах раccматриваемых площадей cущеcтвуют благоприятные уcловия для формирования гидратов диокcида углерода.

В работе экспериментально исследовано влияние применяемого раствора для поддержания пластового давления (ППД) на проницаемость пород-коллекторов ботуобинского иулаханского горизонтов Иреляхского ГНМ. Показано, что с увеличением продолжительности заводнения скважин используемой жидкостью для ППД, строение парового пространства будет претерпевать изменения в результате его кальцинирования и сулъфатизации, что приведет к ухудшению коллекторских свойств и в дальнейшем усложнит работу добывающих скважин и месторождения в целом.

The paper considers compatibility of formation water of the Irelyakh gas and oil field of the Republic of Sakha (Yakutia) with the highly mineralized solution used as an agent of reservoir pressure maintenance (RPM) with an allowance for factors, which influence solubility of salts, salt effect in particular. Also, possibility of concurrent reactions and specific conditions characteristic of the fields of the southwest Yakutia (by the example of the Irelyakh GOF) have been taken into account. It is shown that with the increase of the time length of wells’ flooding with the liquid for RPM the pore space structure undergoes changes due to its calcination and sulphatization, which causes deterioration of reservoir properties and subsequently can complicate the operation of producing wells and the field in the whole.

В работе исследована совместимость пластовой воды Иреляхского газонефтяного месторождения Республики Саха (Якутия) и высокоминерализованного раствора, применяемого в качестве агента поддержания пластового давления с учетом факторов, влияющих на растворимость солей, а именно солевого эффекта, возможности протекания конкурирующих реакций, а так же специфических условий, характерных для месторождений Юго-Запада Якутии (на примере Иреляхского ГНМ). Показано, что с увеличением продолжительности заводнения скважин используемой жидкостью для ППД, строение порового пространства будет претерпевать изменения в результате его кальцинирования и сульфатизации, что приведет к ухудшению коллекторских свойств и в дальнейшем усложнит работу добывающих скважин и месторождения в целом.

Rheological, structural and oil displacing properties of the solutions of polyacrylamide (PAA) and carboxymethylcellulose (CMC) are fully investigated in the conditions of abnormally low reservoir temperatures. Physico-chemical processes occurring at a contact of highly mineralized formation water with the polymer solutions of PAA and CMC, which are different in composition, in the pore space of the reservoir are studied. The possibility of increasing the efficiency of hydrodynamic influence on the reservoir in the conditions of the fields of the southwest Yakutia due to the use of displacing compounds on the water-soluble polymer base is established experimentally.

Комплексно исследованы реологические, структурные и нефтевытесняющие свойства растворов полиакриламида (ПАА) и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в условиях аномально низких пластовых температур. Изучены физико-химические процессы, происходящие при контакте высокоминерализованной пластовой воды с различными по составу полимерными растворами ПАА и КМЦ в поровом пространстве породы-коллектора. Экспериментально установлена возможность повышения эффективности гидродинамического воздействия на пласт в условиях месторождений Юго-Западной Якутии за счет применения вытесняющих составов на основе водорастворимых полимеров.

В результате проведенных исследований установлено, что при использовании высокоминерализованного агента ППД снижаются фильтрационно-емкостные свойства породы-коллектора. Экспериментальными исследованиями показано, что растворы на основе Na-КМЦ имеют большую стабильность свойств при нефтевытеснении. Самым высоким значением КИН (68 %) характеризуется раствор карбоксиметилцеллюлозы с концентрацией 5 г/л, который может быть рекомендован в качестве базового раствора вытеснения для осуществления мероприятий по поддержанию пластового давления и повышению коэффициента извлечения нефти на Иреляхском месторождении.

Установлено, что для выбора раствора вытеснения в условиях, отягощенных высокой минерализацией пластовых вод, прежде всего, необходимо определить химическую совместимость растворов полимеров с пластовыми флюидами, а эффективность применения метода будет определяться реологическими характеристиками полимерных растворов, а именно оптимальным соотношением вязкостей нефти и раствора вытеснения.