Техногенные флюиды нарушают естественное состояние гидродинамического и физикохимического равновесия продуктивного пласта и пластовых флюидов. Под техногенными флюидами мы понимаем прежде всего вязкопластичные минерализованные фильтраты промывочной жидкости и тампонажного раствора.
Как показывает промысловая практика и результаты лабораторных исследований, в результате взаимодействия различных флюидов между собой и с пористой структурой пласта в продуктивном пласте возникают зоны совместного течения флюидов, т. е. многофазной фильтрации. При многофазном течении сложной многокомпонентной смеси в продуктивном пласте меж ду движущимися с различными скоростями фазами осуществляется интенсивный массообмен. Переход отдельных компонентов из одной фазы в другую влечет за собой изменение составов и физических свойств фильтрующихся фаз.
Отрицательное воздействие проникших в пласт техногенных флюидов может проявляться многообразно. Фильтрат, проникший в нефтеносный пласт, вызывает набухание глинистых частиц, содержащихся в пластеколлекторе, в результате чего резко снижается проницаемость призабойной зоны, образует водонефтяные эмульсии, влияющие на проницаемость, удерживается в пористой среде капиллярными силами, частичное вытеснение его из поровых каналов может происходить лишь при значительных перепадах давления, что затрудняет продвижение нефти к забою скважины, особенно при низко проницаемых коллекторах, образует нерастворимые осадки в порах продуктивного пласта.
Негативными последствиями процесса проникновения техногенного флюида в пласт может быть снижение фильтрационных характеристик продуктивного пласта, закупорка пор пористой среды твердыми частицами (кольматация) и обратный процесс отрыва и переноса частиц вглубь пористой среды (суффозия). Одновременно происходит удержание части твердой фазы суспензии в порах пласта и вынос части твердых частиц потоком дальше в пласт. Кроме того, часть ранее осевших частиц, попадая в фильтрационный поток, уносится им и оседает в более глубоких зонах пласта.
Объем внедряющегося из скважины в проницаемые пласты фильтрата промывочной жидкости контролируется проницаемостью глинистой корки, которая образуется на стенке скважины. Разрабатываются так же все новые способы управляемой кольматации и закупорки проницаемых пластов при вскрытии их бурением. При непродолжительных сроках закупорки приствольной зоны, кольматационный слой должен образовываться из материалов, легко удаляемых химическим раствором или другим способом. Кольматационный слой стенок в продуктивном пласте должен обеспечивать сохранение его естественных коллекторских свойств, предупреждая глубокое проникновение бурового раствора, его фильтрата и твердой фазы, надежную изоляцию друг от друга водоносных и продуктивных пластов.
Кроме гидродинамического воздействия на частицы, значительное влияние на процессы, происходящие в пористой среде, оказывает физикохимическое и механическое взаимодействие частиц с пористой средой, а также взаимодействие частиц между собой.
Снижение продуктивности скважин вследствие некачественного цементирования эксплуатационной колонны, помимо ряда других причин, может быть связано с проникновением фильтрата тампонажного раствора в поры коллектора, его взаимодействием с фильтратом бурового раствора и последующим выпадением нерастворимых осадков.
Наша задача установить закономерности в изменении коллекторских свойств породы под влиянием фильтратов бурового и тампонажного растворов, а так же возможности восстановления проницаемости коллекторов.
Кольматирующие свойства растворов зависят от состава твердой фазы и значительно изменяются в зависимости от типа химической обработки. Химические реагенты обладают способностью сольватировать, укрупнять или измельчать частицы твердой фазы в суспензии, вступать в химическое взаимодействие со всеми составляющими суспензии и изменять вязкостные характеристики, поверхностное натяжение фильтрата и т.д.
В данный момент проводятся исследования по подбору такой композиции буровых и тампонажных растворов, которая в результате их взаимодействия между собой и с пластовым флюидом сохранила бы максимальную проницаемость коллектора
Из анализа проведенных исследований можно сделать вывод, что для получения наилучшего результата необходимо тонко регулировать размер частиц твердой фазы и для обработки бурового раствора на глинистой основе сочетать реагенты различного кольматирующего действия.
Библиографическая ссылка
Антипова К.А., Живаева В.В. Многофазная фильтрация техногенного флюида в призабойной зоне продуктивного пласта // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 5. – С. 73-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=157 (дата обращения: 25.04.2024).