Воздействие промывочной жидкости на продуктивный пласт

Первичное вскрытие продуктивного пласта

Литература: Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Заканчивание скважин.  – М.:Недра-Бизнесцентр, 2000, стр. 70-115, 225-248

1.Воздействие промывочной жидкости на продуктивный пласт

        С момента начала разбуривания продуктивного пласта промывочная жидкость вступает с ним в контакт и стремится проникнуть в глубь коллектора. Проникновению промывочной жидкости в пласт способствуют несколько факторов.

        1. В большинстве случаев в процессе бурения в скважине поддерживают избыточное давление, если пласт представлен гранулярным коллектором, под влиянием избыточного давления в него проникает прежде всего дисперсионная среда промывочной жидкости, чаще всего это вода, содержащая некоторые количество солей и химреагентов.

        Частицы дисперсной фазы промывочной жидкости при этом либо задерживаются на стенках скважины, образуя фильтрационную корку, либо частично проникают на 1-2 см в пласт и образуют зону кольматации.

        Глубоко в пласт могут в составе фильтрата проникать лишь тончайшие, пылевидные частицы дисперсной фазы. Глубина проникновения фильтрата в гранулярный пласт под влиянием избыточного давления тем больше, чем выше водоотдача промывочной жидкости, продолжительность разбуривания пласта, скорость восходящего потока в кольцевом пространстве, избыточное давление, температура; при турбулентном режиме течения промывочной жидкости в кольцевом пространстве она больше, чем при ламинарном. В трещиноватый пласт под влиянием избыточно давления могут глубоко проникать не только фильтрат, но и дисперсная фаза промывочной жидкости.

Рекомендуемые материалы

        2. Под влиянием капиллярных сил водная дисперсионная среда проникает вглубь пласта и оттесняет нефть (газ) от скважины. Глубина проникновения воды под воздействием капиллярных сил возрастают с увеличением поверхностного натяжения, продолжительности контакта промывочной жидкости с коллектором и уменьшением размеров поровых каналов.

        3. Если минерализация промывочной жидкости существенно меньше, чем пластовой, может возникнуть осмотический массоперенос дисперсионной среды в продуктивный пласт.

Обратите внимание на лекцию "Тема 8. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭКОСИСТЕМЫ".

        Проникновение промывочной жидкости и ее фильтрата в пласт может привести в весьма существенному неблагоприятному изменению коллекторских  свойств приствольной зоны и ухудшению условий получения притока пластовой жидкости по окончании бурения скважины. Так, проницаемость зоны кольматации из-за закупорки поровых каналов частицами дисперсной фазы промывочной жидкости может уменьшаться многократно. В продуктивных пластах почти всегда содержится некоторые количество глинистых и иных частиц, чувствительных к воде. Набухая в проникшем в пласт водном фильтрате, они увеличиваются в объеме и сужают (а порой полностью закрывают) поровые каналы.

        Натриевый бентонит набухает в пресной воде намного больше, чем другие глинистые породы. Поэтому ухудшение проницаемости коллектора, содержащего значительное количество натриевого бентонита, в случае проникновения пресноводной промывочной жидкости будет более сильным, чем коллектора, где таких частиц мало. Усилению набухания могут способствовать обменные реакции на поверхности глинистых частиц в фильтрате, содержащем небольшое (до 0,5-1%) количество кальцинированной или каустической соды,  жидкого стекла и некоторых других реагентов, и превращение кальциевых глин в приствольной зоне в натриевые. Напротив реакции в бесщелочном фильтрате, содержащем поливалентные катионы, например, кальция, магния, способствуют уменьшению набухания глин и в некоторых случаях могут привести даже к улучшению проницаемости.   

        При взаимодействии фильтрата и содержащихся в нем солей и ПАВ с минерализованными пластовыми водами, углеводородами и ПАВ, находящимися в коллекторе, возможно выпадение твердого осадка нерастворимых солей, асфальтно-смолистых веществ  и парафинов и, как следствие, сужение эффективного сечения поровых каналов или закупорка части их.

        Проницаемость приствольный части пласта может уменьшится в случае образования стойкой высоковязкой эмульсии при взаимодействии водного фильтрата  с пластовой нефтью. По мере поступления в приствольную зону водного фильтрата увеличивается ее водонасыщенность,  а в поровых каналах образуется двухфазная (фильтрат+нефть+, фильтрат+газ) или даже трехфазная  (фильтрат+нефть+газ) система. При наличии многофазной системы проницаемость коллектора для каждой фазы меньше абсолютной проницаемости. Чем больше насыщенность водным фильтратом, тем меньше фазовая проницаемость для нефти и газа.

        Наибольший ущерб проницаемости приствольной зоны пласта наносится в том случае, когда в результате гидроразрыва в коллектор проникает не только фильтрат, но и дисперсная фаза промывочной жидкости.

        Ухудшение проницаемости приствольной зоны пласта под воздействием рассмотренных выше факторов происходит не мгновенно. Степень ухудшения существенно зависит от продолжительности воздействия промывочной жидкости, а также от числа резких повышений гидродинамического давления в скважине; чем длительные воздействие и тем более число резких повышений давлений, тем больше ущерб.