Автореферат (1173022), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Расчёты Sк и Sк* показывают, чтонаибольшее влияние на «скин-фактор» для высокопроницаемых породоказывает β ФК, которые имеют проницаемость по сравнению с породой на 2-3порядка ниже (рисунок 2).50Отношение проницаемостей β1Отношение проницаемостей β150045040023501300250y = 444,13x-0,399R² = 0,9009200y = 9505,6x-1,0421R2 = 0,89221501005000102030405060708045401235302520y = 16,645x-0,515R² = 0,9412y = 301,91x-1,988R² = 0,952615105090012345678Скин - факторСкин - факторА) для высокопроницаемых породБ) для низкопроницаемых породРисунок 2- Влияние β1 на скин-фактор ПЗП открытого ствола скважины (1- доудаления ФК; 2- после удаления ФК)Степень влияния ФК, ЗК и УФ на Sk ПЗП зависит от исходнойпроницаемости коллектора. Для низкопроницаемого коллектора определяющимявляется влияние ФК и УФ.
Для высокопроницаемых коллекторовопределяющим является влияние ФК и ЗК.Четвёртая глава посвящена экспериментальным исследованиям влиянияфракционного и вещественного состава твёрдой фазы буровых растворов наформирование ФК и ЗК.Эксперименты проводились на фильтр-прессе с поддоном, заполненнымпромытым песком, и на стандартном Fann-фильт-прессе, при перепадах давления0,1 МПа и 0,7 МПа.В качестве модели буровых растворов использовались глинистые ибезглинистые хлоркалиевые биополимерные растворыизмельченного наполнителя (мел фракции от 20 до 1000 мкм).11сдобавкамиВ качестве проницаемой перегородки при фильтрации раствора былииспользованы насыпные модели из отмытых и спрессованных фракций песка, сучётом относительно высокой проницаемости отложений М-II месторожденияАрыскум (таблица 1).
Часть экспериментов проводилась на керамических истеклянных шайбах с заданной проницаемостью.Таблица 1. Насыпные модели из песка фракции с rср- 1250 мкм (расчётныеразмеры пор - 196 мкм) и песка, с размером фракции rср - 300 мкм (расчётныеразмеры пор - 47 мкм)№Диапазон размераСредний размерРасчётныйСредний размерп/пфракций пескав набивке, ммчастиц пескав набивке, мкмразмер порв набивке, мкмкоркообразующихчастиц, мкм10,84-1.6812681966520,15 -0,453044716Исследования показали, что после контакта с буровым раствором обенабивки песка снижают скорость фильтрации (рисунок 3, а) на один-два порядка(в 10-100 раз), при этом скорость фильтрации через ФК глинистого раствора снаполнителем (рисунок 3, в) выше в 4-5 раз по сравнению со скоростьюфильтрации через ФК глинистого раствора без наполнителей (рисунок 3, б).160116,21CLяСкорость фильтрации,10-5 м/с140824148,9838,7410,766,77116,2112010080604052,821238,7432,2824,212013,83 13,839,1024,2116,149,711,466,336,700,6613,833,930П.О.15% смесьП.О.15% HCLкарбоновыхиаминокарбоновыхкислотРисунок3П.О.15%НТФначальнаяпослезагрязненияП.О.15%HCLП.О.15% смесьП.О.15% НТФабв загрязненияП.О.15%смесьП.О.15%НТФпослекарбоновыхиаминокарбоновых- Скоростьфильтрацииводы через набивки пескакислотдо и послекарбоновыхиВидыобработокВидыобработокфильтрации высококачественногобурового раствора: 1 - набивка песка rср - 1250 мкм;аминокарбоновых кислот2 - набивка песка r ср - 300 мкм.; а – исходная скорость фильтрации через набивки; б - послеразмер частиц песка0,4 ммразмер частиц песка 1мм размер частиц песка 0,4 ммВидыобработокфильтрации высококачественногоглинистого раствора; в - после фильтрации глинистогораствора с наполнителем12 0,4 ммразмер частиц песка 1 мм размер частиц пескаер частиц песка 1ммУстановлено,чтотонкодисперсныечастицывменьшейстепениповреждают слоистую структуру ФК, создаваемую высококачественнымиглинистыми минералами, тогда как внедрение крупных частиц наполнителяраздвигает или разрывает эту структуру и провоцирует увеличение скоростифильтрации через ФК.На рисунке 4 приведены срезы ФК, полученные при фильтрации буровыхрастворов с одной и той же концентрацией наполнителя, но разного размера.Неупорядоченная структура ФК сизбыточным содержанием твердойфазы В=10 см3 за 30 мин.Слоистая структура ФК извысококачественной глины В= 2 см3за 30 минРисунок 4 - Снимок среза ФК на сканирующем электронном микроскопеОптимизируя фракционный состав кольматанта в буровом растворе,можно снизить загрязнение продуктивного пласта твердой фазой и фильтратомбурового раствора.
Для расчета фракционного состава кольматанта используютусловие Абрамса - образование сводовых перемычек в поровом пространствепроницаемого пласта (сводообразующие частицы равны или больше 1/3среднего размера пор пласта). При не известном диапазоне размеров пор породыиспользуется метод смешивания различных размеров фракций кольматантов впропорциях, учитывающий широкий вариант размеров пор (теория идеальнойупаковки Кауффера), в соответствии с которой идеальная упаковкаобеспечивается, если совокупное распределение частиц в смеси будет прямопропорционально квадратному корню от размера частиц.При формировании ФК буровым раствором с оптимальнымраспределением фракций по размеру отмечено, что практически для каждойконцентрации наполнителей наблюдается ситуация, при достижении которойскорость фильтрации через набивку принимает минимальное значение. При13дальнейшем увеличении концентрации наполнителя в растворе, проницаемостьФК растёт (рисунок 5).7Проницаемость, 10-17м26y = 0,0097x3 - 0,1345x2 + 0,8264x + 1,5517R2 = 0,9979543Зона недостаточногосодержаниянаполнителя21ЗонаоптимальногосодержаниянаполнителяЗона неприемлемогосодержаниянаполнителя0024681012Содержание наполнителя от общего объема раствора, %Рисунок 5-Зависимость проницаемости фильтрационной корки от концентрациинаполнителяОпределяющую роль играют размеры частиц наполнителя.
Так, введениев раствор фракции известняка с размером частиц r > 400 мкм и фракции - 160 < r<400 мкм всегда приводит к увеличению скорости фильтрации черезфильтровальную перегородку. В этом случае самым оптимальным являетсяфракция известняка с размером частиц r ≤ 160 мкм (рисунок 6).Отношение В1(исходная водоотдача глинистогораствора) к В2(водоотдача раствора после введения в 4%суспензию бентонита твёрдой фазы)1,1531,1y = -0,0017x3 + 0,0182x2 - 0,0231x + 1R2 = 11,051y = 0,0007x3 - 0,0088x2 + 0,0171x + 10,952y = -0,0004x3 + 0,0083x2 - 0,0511x +R2 = 1R2 = 110,90123456789Концентрация наполнителя С,%Рисунок 6 - Отношение исходной водоотдачи глинистого раствора к водоотдачераствора после введения в 4% суспензию бентонита твёрдой фазы: 1.
Фракцияизвестняка с размером частиц r > 400 мкм; 2. Фракция известняка с размером частиц 160 <r ≤ 400мкм; 3. Фракция известняка с размером частиц r ≤ 160 мкм. Водоотдача исходногораствора - 2,5 см2/30мин14Таким образом, полноценный КЭ может быть сформирован в процессевскрытия пласта бурением с использованием высококачественных растворов,при условии, что в растворе будет оптимальная концентрация наполнителяразмером <160 мкм (рисунок 6, кривая 3).
Введение в раствор фракций сразмером частиц r > 400 мкм приводит к увеличению проницаемости КЭ.Фильтрация суспензий наполнителей разного фракционного состава(моделирование кольматационной пачки) через ранее сформированные ФКхарактеризуется прямо пропорциональной зависимостью «время – количествовыделившегося фильтрата» и, как правило, повышает проницаемость КЭ.Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям возможностиэффективного разрушения ФК и ЗК кислотными композициями.При освоении скважины открытым стволом необходимо добитьсяустранения КЭ, создаваемого при фильтрации в пласт буровых растворов.Основу КЭ в высокопроницаемом коллекторе создают ФК и ЗК, которыезатрудняют приток из пласта пластовых флюидов.ФК, образованные глинистыми растворами, могут разрушатьсяокисляющими брейкерами, энзимами и хелатами (В.И.
Крылов, В.В. Крецул,2004 г), но обработки такими веществами имеют ограниченное применение изза дефицитности продуктов и высокой их токсичности.Использование безглинистых растворов, чаще всего, на полимерной основе,с карбонатным наполнителем даёт возможность при освоении полностьюудалять соляной кислотой КЭ, сформированный при вскрытии бурением.
Этирастворы характеризуются рецептурой, включающей реагенты, которые создаютдополнительные фильтрационные сопротивления движению пластовыхфлюидов.Кислотному разрушению структуры и удалению ФК при освоении длявосстановления гидродинамической связи пласта со стволом скважиныспособствует наличие в буровом растворе кислоторастворимых наполнителей.Поэтому были проведены экспериментальные исследования для изученияусловий эффективного кислотного разрушения ФК и ЗК.Взаимодействие кислоты с ФК и ЗК происходит в два этапа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
