Диссертация (1173023), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Для упрощенияочистки ПЗП необходимо для вскрытия продуктивных отложений использовать буровые растворы с дисперсной фазой, инертной по отношению к породе и пластовым флюидам, и с дисперсионной средой, имеющей низкую физико-химическуюактивность по отношению к пластовым флюидам и породе.61ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯФОРМИРОВАНИЯ И МОДИФИКАЦИИ ФИЛЬТРАЦИОНЫХ КОРОКНА ПРОНИЦАЕМЫХ ПОДЛОЖКАХДля исследования режимов формирования ФК были проведены экспериментысо следующими задачами.• Исследование роли фракционного и вещественного состава твёрдой фазы буровых растворов на проницаемость ФК.• Исследование возможности модификации ФК путём фильтрования через нихсуспензий наполнителя.4.1 Методика и условия проведения экспериментальных исследованийИзвестно [73, 84, 85 и др.], что при бурении в пределах проницаемого стволапроисходят статическая или динамическая фильтрация с образованием фильтрационной корки на стенках и зоны кольматации в ПЗП. Динамическая фильтрациясвязана с перемешиванием и циркуляцией раствора.

Точно воспроизвести эти процессы в экспериментальных условиях невозможно, поэтому при проведении исследований целесообразно определить условия, моделирующие исследуемые процессы и уровень достоверности получаемых результатов.Фильтрационные и коркообразующие свойства буровых растворов оценивались нами преимущественно при статическом перепаде давления 0,1 МПа и 0,7МПа на стандартных фильтропрессах (ВМ-6; фильтрпресс по стандартам АНИ идр.). Ряд экспериментов проводился при перемешивании фильтрующихся суспензий. В качестве регистрируемых параметров в наших исследованиях мы, из-за недостаточной информативности стандартного параметра «фильтратоотдача» за 30мин., воспользовались параметрами, которые характеризуют фильтрационные процессы на различных стадиях фильтрации и коркообразования.Экспериментальные исследования проводились в два этапа.Этап 1. Формирование глинистых ФК и ЗК (без разрушения фильтрационнойкорки циркулирующим потоком буровой суспензии).62При формировании корки во время фильтрации график в координатах представляет линейную зависимость (смотреть рисунок 4.1).

Отличие статическойфильтрации от динамической отмечается в плавном переходе от структуры коркик структуре суспензии, тогда как в корках при динамической фильтрации, особеннопри достаточно активной циркуляции, рыхлые слои практически отсутствуют (чтоне влияет на величину проницаемости фильтрационных корок).t/qПq0рqt(q  q ) * q0Рисунок 4.1 - Функция t/q ˗ q, характеризующая формирование фильтрационной коркиКонтролируемые параметры: k - проницаемость глинистой корки [мкм2]; Пр - показатель фильтрации раствора [с/м2], который характеризует структуру корки и не зависит от проницаемости породы; q0 ˗ объём «мгновенной» фильтрации с 1 м 2 поверхности [м3/м2], выделяющийся из раствора до формирования основной структуры фильтрационнойкорки.

Величина q0 характеризует способность твёрдой фазы закупориватьпоры, которая зависит от соотношения размеров частиц твёрдой фазы и пор,а также от адгезионной активности жидкой и твёрдой фаз.Установлено [84], что показатель Пр характеризует фильтрационные свойствасуспензии, которые определяют проницаемость формируемой корки, а взаимодействие суспензии с проницаемой породой характеризуется показателем q0 (объём«мгновенной» фильтрации, выделяющийся в первые мгновения контакта суспензии с проницаемой средой).Таким образом, контролируя показатели k, Пр и q0 можно оценивать влияниеразличных факторов (в нашем случае фракционный состав, концентрация твёрдойфазы, адгезионная активность и т.п.) на процесс формирования корок.63Структура корки исследовалась визуальными методами, в том числе с использованием электронно-сканирующего микроскопа.

Гранулометрический составтвёрдой фазы определялся седиментационным анализом.В процессе экспериментальных исследований подтвердилось то, что структуракорки, формирующаяся в первые мгновения фильтрации, главным образом зависитот величины и характера приложения депрессии и в меньшей степени зависит отпараметров проницаемой перегородки (если это фильтровальная бумага или эталонные стеклянные фильтры) или проницаемой среды (если это проницаемыенабивки).

Это дало возможность использовать стандартные фильтропрессы для исследований роли фракционного и вещественного состава твёрдой фазы, включаянаполнители, буровых растворов на проницаемость фильтрационных корок.Этап 2. Фильтрация через глинистые корки различных суспензий и гомогенных растворов (водные растворы электролитов, химических реагентов и кислот).Фильтрация через ранее сформированную корку, которая соответствует процессу модификации фильтрационной корки, происходит по прямолинейной зависимости (смотреть рисунок 4.2) и показатель фильтрации корки Пk [с/м] характеризует установившуюся фильтрацию системы корка – порода:tПкtq  q0q0qРисунок 4.2 - Функция t ˗ q, характеризующая фильтрацию через сформированную корку.

где t – продолжительность фильтрации, с;q и q0 - соответственно текущийи начальный объем фильтрата, получаемы с единицы поверхности [м3/м2], который характеризует проницаемость подложки (фильтровальная бумага, стандартные стеклянныефильтры, песчаные набивки) и сформировавшиеся на ней ФК и ЗКОпределяющим фактором коркообразования при фильтрации является соотношение размеров отверстий и размеров твёрдой фазы суспензии приведены втаблице 4.1.64Таблица 4.1 - Теоретические размеры частиц, способных образовыватькорку, кольматировать и проникать внутрь при контакте с моделью порового коллектора (набивка фракций песка заданного фракционного состава)Но-12,00-0,84Средний размер частицпеска внабивке,мкм142021,68-0,8412681966530,84-0,42634983340,42-0,21329511750,45˗0,153044716мернабивкиДиапазон размера фракцийпеска внабивке, ммРасчётный размер пор внабивке,мкмСредний размер коркообразующих частиц, мкм22073Примечание: набивки №2 и №5, использованные в экспериментах, подбирались с учётомидеального сочетания для формирования поверхностной корки по теории Кауфера(набивка № 2, набивка №5)Для проведения исследований использовался фильтрационный узел (смотреть рисунок 4.3), аналогичный прибору, представленному в статье [97], который состоит из корпуса, двух дисков с отверстиями, двух крышек и уплотнений.Внутреннее пространство корпуса наполняется спрессованным песком заданныхфракций.Переворачивая корпус на 180 °, можно моделировать фильтрацию в проницаемый пласт в прямом и противоположном направлениях.При сборке узла предпринимались специальные меры для обеспечения подобия набивок песка между собой, что достигалось однотипными приёмами ихподготовки и проведения эксперимента и подтверждалось близкими значениями(в пределах 5-7%) показателя Пк.65абРисунок 4.3 - Фильтрационный узел в разобранном виде (а) и в рабочем состоянии (б)В процессе эксперимента определяется исходный коэффициент фильтрацииводы.

Далее в прямом направлении загрязняется модель пласта фильтрациейбентонитового глинистого раствора. На поверхности сетчатого диска образуетсяфильтрационная корка, а мелкие частицы раствора проникают в набивку и создают зону кольматации. Для оценки потери проницаемости прибор переворачивается и производится обратная фильтрация фильтруем воду.Для исследования влияния кольматационных процессов на проницаемостьПЗП была проведена серия экспериментов, моделирующих её очистку воздействием различными кислотными растворами. Полученные результаты обрабатывались методом математической статистики, оценивалась систематическая погрешность измерений.Пример. Оценить доверительный интервал Х0 – объема, профильтрованногочерез глинистые ФК жидкости, при доверительной вероятности 0,95.n12345678910X2,231,92,152,252,11,9522,22,12,266 = 10, = 0.95; = 2.26Число групп приближенно определяется по формуле Стэрджесса = 1 + 3.2 log ,(4.1) = 1 + 3.2 log(10) = 5Группировка статистических данныхСобранный в процессе статистического наблюдения материал нуждается вопределенной обработке, сведении разрозненных данных воедино.Научно организованная обработка материалов наблюдения (по заранее разработанной программе), включающая в себя кроме обязательного контроля собранных данных систематизацию, группировку материалов, составление таблиц, получение итогов и производных показателей (средних, относительных величин), называется в статистике сводкой.Сводка представляет собой второй этап статистического исследования.

Целью сводки является получение на основе сведенных материалов обобщающих статистических показателей, отражающих сущность социально-экономических явлений и определенные статистические закономерности.Статистическая сводка осуществляется по программе, которая должна разрабатываться еще до сбора статистических данных, практически одновременно с составлением плана и программы статистического наблюдения. Программа сводки включает определение групп и подгрупп, системы показателей, видов таблиц.Группировка – это разбиение совокупности на группы, однородные по какомулибо признаку. С точки зрения отдельных единиц совокупности групппировка –это объединение отдельных единиц совокупности в группы, однородные по какимлибо признакам.Метод группировки основывается на следующих категориях: группировочныйпризнак, интервал группировки и число групп.Группировочный признак – признак, по которому происходит объединение отдельных единиц совокупности в однородные группы.67Интервал группировки очерчивает количественные границы групп.

Характеристики

Список файлов диссертации