Очистка от фильтрата бурового раствора

Из-за наличия в фильтрате бурового раствора полимерного вещества фильтрационные процессы в зоне проникновения приобретают сложный характер. Физико-химическое взаимо­действие полимера со скелетом пористой среды, его адсорбция на развитой поверхности и неньютоновские свойства оказы­вают большое влияние на подвижность полимерсодержащих фильтратов буровых растворов в коллекторе, в результате чего затрудняется его извлечение из пласта при освоении скважин после бурения. В этом плане представляет интерес изучение

влияния упругих колебаний на фильтрацию фильтрата бурово­го раствора.

Исследования с использованием естественных кернов про­водили на установке, которая описана в разделе 3.3 (см. рис. 3.3.1). С целью регистрации расхода был разработан и изго­товлен преобразователь расхода в электрический сигнал на основе гидравлического моста. При измерении расходно-напорных характеристик сигналы с датчиков расхода и пере­пада давления одновременно поступали на планшетный гра­фопостроитель, соответственно на горизонтальную и верти­кальную развертку, для автоматической записи зависимости расхода от перепада давления Q = =Ддр).

В качестве нефти использовали изовискозную модель -смесь керосина с нефтью Уренгойского месторождения (30 %).

Исследования проводили на кернах скв. 6606 Уренгойского месторождения с практически одинаковыми коллекторскими свойствами (проницаемость (7,0-7,2)-10~³ мкм²; пористость 0,134-0,135). Фильтрат готовили по рецептуре бурового рас­твора. Он представлял собой раствор в пресной воде 0,5 % КМЦ и 1 % ФХЛС.

В ходе исследований фильтрационных процессов под воз­действием упругих колебаний измеряли зависимость расхода от перепада давления с применением графопостроителя как при прямой, так и при обратной фильтрации.

После насыщения кернов моделью воды Уренгойского ме­сторождения были сняты фильтрационные характеристики, которые показали, что при перепадах давления до 4,5 МПа со­блюдается линейный закон фильтрации, а зависимости расхо­да от перепада давления при прямой и обратной фильтрации совпадают. Проницаемость по воде составила 4,8-10~³ мкм². Воздействие упругими колебаниями практически не влияет на фильтрацию воды.

Выявлен ряд закономерностей и высказаны механизмы фильтрационных явлений и процессов декольматации в порис­тых средах при воздействии упругими колебаниями.

Впервые установлены пороговые значения по параметрам колебательного смещения и ускорения явлений виброволново­го воздействия на продуктивные коллекторы.

Экспериментально установлено:

увеличение фазовой проницаемости для нефти при ее довы-теснении;

инициирование капиллярной пропитки пористых сред про­ницаемостью вплоть до 0,001 мкм², снижение влияния вязко­сти на процессы капиллярной пропитки;

стимуляция капиллярной пропитки низкопроницаемых по­ристых сред без связанной воды и достижение коэффициента нефтевытеснения, сравнимого с его значением для пористых сред со связанной водой, т.е. эффект воздействия проявляется как для гидрофильных, так и для гидрофобных пористых сред;

сохранение эффективности нефтевытеснения при цикли­ческом характере включения источника колебаний;

увеличение относительной эффективности воздействия при ис­пользовании низкопроницаемых кернов (< 0,1 мкм²). При этом получено увеличение коэффициента вытеснения нефти водой из низкопроницаемых пористых сред на 5-10 %;

возникновение фильтрационных эффектов при превышении значения колебательного ускорения 0,1-0,5 значения ускоре­ния свободного падения и превышении значения колебатель­ного смещения 0,2-0,3 эффективного диаметра поровых кана­лов;

увеличение пьезопроводности пористой среды;

существенное усиление влияния упругих колебаний при со­четании с физико-химическими воздействиями;

снижение времени объемной релаксации тяжелых нефтей при воздействии упругими колебаниями при увеличении уров­ня виброускорения до значения ускорения свободного падения и полное снятие релаксационных свойств при виброускорении больше 10 м/с²;

проявление эффекта очистки пористой среды при превы­шении порогового уровня колебаний 0,02 МПа; рациональный диапазон частот, в котором при меньшей энергетике воздейст­вия достигается большая степень очистки, составляет 20-300 Гц;

достижение наибольшей степени очистки при воздействии упругими колебаниями при обратной фильтрации жидкости (имитации депрессии на пласт).

появление процесса выноса основного количества кольма-тирующего материала при прокачке через пористую среду трех-пяти объемов пор жидкости;

увеличение относительного показателя очистки с пониже­нием проницаемости пористой среды коллектора;

значительное повышение эффективности реагентной обра­ботки при воздействии упругими колебаниями, а при сочета-

нии с глинокислотной обработкой увеличение проницаемости в 2-10 раз; глинокислоту нецелесообразно применять при про­ницаемости ниже 0,001Ч),002 мкм^.

Полученные результаты исследований являются основой для определения оптимальных амплитудных и частотных па­раметров упругих колебаний в конкретной геолого-промыс­ловой обстановке.

Методики исследований и полученные в гл. 3 результаты были использованы при создании новых технологий интенси­фикации добычи нефти с использованием виброволнового воздействия.

ГЛАВА

КОМПЛЕКС

ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

УПРУГОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В РЕАЛЬНОЙ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВОЙ ОБСТАНОВКЕ¹

Для оптимального выбора технологического режима обработки ПЗП упругими колебаниями, включающего подбор эффективного физико-химического компонента воздействия, требуется осуществление целевых экспертных исследований, направленных на изучение особенностей пластовой пористой среды, состава загрязняющих призабойную зону механических и жидких кольматантов, динамики изменения их свойств и объемов в процессе колебательного воздействия и физико-химического взаимодействия с закачиваемым агентом. Разработанный с этой целью комплекс лабораторных (экс­пертных) исследований включает:

исследование основных фильтрационно-емкостных харак­теристик обрабатываемого интервала пласта; исследование структуры порового пространства коллектора обрабатываемого интервала;

исследование физико-химических свойств поверхности коллектора;

исследование дисперсного и элементного состава кольматанта, отобранного после контрольной обработки призабойной зоны пласта;

¹ Глава составлена совместно с А.В. Овсюковым.

подбор химических реагентов, их композиций, позволяющих уменьшить степень сцепления кольматирующего материала с твердой фазой коллектора; исследование в лабораторных условиях процессов декольматации керна с применением комплексного воздействия упругими колебаниями и физико-химическим компонентом.

По данным комплекса лабораторных исследований выда­ются рекомендации по оптимизации обработок с применением подобранных химических реагентов. В данном разделе показано применение экспертных исследований на примере промыслового материала скважин НГДУ "Краснохолмскнефть" АНК "Башнефть", обработанных по комплексной технологии.