Experimental studies of formaion damage in porous medium

Abstract

A invasão de fluidos de perfuração e suas consequências na produção de petróleo são bem conhecidas e intensivamente discutidas por especialistas. Além disso, a comunidade científica tem buscado o entendimento dos mecanismos de invasão e do retorno de permeabilidade. Este estudo estende investigações anteriores sobre análise de dano e inclui as etapas de invasão de fluido de perfuração e de fluxo reverso de óleo. Foram realizados testes de invasão de fluidos base-água, soluções de goma xantana e de poliacrilamida, à pressão constante, em amostras saturadas com óleo e água conata. Usando um porta-testemunho especial, perfis de saturação e de pressão foram monitorados durante a invasão e o fluxo reverso, permitindo a observação das características do processo de invasão e de remoção do dano de forma dinâmica. A condição de saturação da amostra antes da invasão de polímero, óleo e água conata, permitiu melhorar a representatividade de um reservatório de petróleo. O monitoramento da pressão ao longo da direção de escoamento e varreduras de Raios-X combinados com o balanço de massa de fluidos injetados e produzidos permitiu observar o avanço do fluido invasor. Durante o fluxo reverso foi possível acompanhar dinamicamente a mudança de permeabilidade da região invadida. As principais contribuições deste estudo referem-se à análise do retorno de permeabilidade devido à produção de óleo em uma região danificada pela invasão do fluido de perfuração, bem como a influência da presença de água conata nestes processos.Invasion of drilling fluids and their effects on oil production are well known and have been extensively discussed by experts. Furthermore, the scientific community has invested a lot of effort into understanding the mechanisms of invasion and permeability restoration. This study extends previous investigations and includes both invasion and back flow evaluation conditions. Test sample, initially at connate water condition, were submitted to constant pressure displacement. Using a special core holder, saturation and pressure profiles were monitored during overbalance pressure invasion and oil back flow. Monitored data has allowed observing the formation damage characteristics as well as cleaning dynamics. In this work, polymer injection into the sample at residual water saturation has improved the reservoir representation. The pressures data, from the taps along the core, X-Ray data and also the mass balance allow the author to follow the invasive fluid going through the core. Additional insights about dynamic mechanisms were also discussed based on a large quantity of monitored data. During the back flow was possible to dynamically monitor the change of permeability of the invaded region. The main contributions of this study are related to the analysis of the permeability restoration due to oil natural cleanup of the region damage by drill in fluid. The influence of connate water in this process was also importante