ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследования влияния обратных эмульсий на фильтрационные характеристики коллектора из "Применение обратных эмульсий в нефтедобыче" В ряде технологических процессов гидростатическое давление столба жидкости, находящейся в стволе скважины, должно превышать пластовое давление на определенную величину для предотвращения притока пластовых флюидов в ствол скважины. Ввиду этого используемые рабочие жидкости приобретают свойство более или менее глубоко проникать в приствольную зону пласта. [c.114] Основной опорой для исследователей при этом, на наш взгляд, служит установление общих закономерностей влияния каждого из факторов на их фильтрацию в ПЗП и ее состояние после взаимного контакта между собой. [c.115] Сразу следует отметить, что по единодушному мнению всех исследователей фильтрация технологических жидкостей в пласт (за исключением специальных случаев) должна быть минимальной, процесс удаления фильтрата или самой жидкости не должен быть затруднен при пуске скважины в эксплуатацию, а процент восстановления проницаемости коллектора по нефти необходимо иметь максимальным. [c.115] По данным ряда отечественных и зарубежных авторов системы на водной основе, в том числе загущенные полимерами, сравнительно легко проникают в образцы естественных кернов без затухания фильтрации. Диапазон коэффициента восстановления проницаемости кернов по нефти Э при этом составляет 7,1 - 38,1 %. Введение в их состав твердой фазы (бентонитовая глина, мел и другие) приводит к снижению фильтрации примерно на три порядка. Однако значения 3 все же остаются чрезвычайно низкими. [c.115] Рахматуллиным и Н.М. Касьяновым показано, что при фильтрации в керн полимерных растворов с мелом, бентонитовой глиной и последующей кислотной обработке, величина Э составляет 57,8 и 24,6 % соответственно. Это свидетельствует о важности учета химического строения используемых в промысловых условиях наполнителей рабочих жидкостей. Следует также учитывать, что твердые минеральные добавки (мел, барит, сидерит и другие) кольматирующие ПЗП, удаляются из фильтрационных каналов пласта при депрессии на него, а для сжимаемых материалов (глина, асбест) этот процесс чрезвычайно затруднен. [c.115] В результате действия капиллярных эффектов, твердая фаза, содержащаяся в водных системах, не может в полной мере предотвратить проникновение фильтратов в продуктивный коллектор. Например, расчетами В.М. Карпова с сотрудниками при анализе материалов по десяткам пробуренных скважин Самотлор-ского месторождения установлено, что глубина зоны проникновения фильтрата буровых жидкостей на водной основе в ПЗП в зависимости от проницаемости коллекторов изменяется с 1,68 до 2,88 диаметра ствола скважины. [c.115] Обратные эмульсии, ввиду своей углеводородной природы и дисперсного характера, в этом плане практически лишены недостатков, присущих системам на водной основе. [c.116] Рассмотрим результаты стендовых испытаний фильтрации обратных эмульсий через естественные и искусственные образцы кернов в сравнении с системами на водной основе, их влияние на коэффициент Э/ а также некоторые данные по оценке этих параметров, полученные в промысловых условиях. [c.116] Теоретическими расчетами и экспериментами отечественных и зарубежных авторов показано, что условием свободного перемещения эмульсий и мелкодисперсных частиц по пласту является превышение осредненного диаметра фильтрационных каналов над размерами дисперсных фильтрующихся частиц в 10 и более раз. [c.116] Стасюк с соавторами [2] готовили естественные образцы кернов Баженовской свиты Салымского месторождения путем их продольного раскола на две половины и последующим соединением с моделированием микротрещин раскрытостью 15 60 и 105 мкм. При фильтрации через них глинистого раствора, а также утяжеленных и не утяжеленных баритом обратных эмульсий (Т=80 С) отмечалось полное проникновение жидкостей лишь в трещины с раскрытостью 105 мкм. Величина Э после этого составила 50 % как для глинистого раствора, так и для эмульсии. В керны же с раскрытостью трещин 15 и 60 мкм отмечалась частичная фильтрация составов на глубину 2-3 мм. При этом снижение проницаемости от воздействия глинистого раствора выше, чем обратной эмульсии на 10-18 и 24-23 % соответственно. Утяжеленная баритом эмульсия снижает проницаемость кернов по нефти в тем большей степени, чем меньше раскрытость трещин, что объясняется по-видимому кольматирующими свойствами твердой фазы. Начальный градиент перепада давления, необходимый для восстановления фильтрации после контакта с эмульсиями, был примерно в 3-4 раза ниже, чем с глинистым раствором, и составлял десятые доли мегапаскалей. [c.117] Из приведенных данных можно сделать еще один практический вывод о том, что проникновение обратных эмульсий в наиболее высокопроницаемые и, как правило, наиболее обводненные интервалы продуктивного пласта со снижением их последующей проницаемости может способствовать ограничению притока пластовых вод в ствол скважины. [c.117] Эмульсия (см. табл. 33, п.1) при этом фильтровалась в керн с проницаемостью 0,568 мкм без затухания фильтрации при репрессии 5 МПа. Это можно объяснить как значительным перепадом давления, так и размерами глобул такой модельной эмульсии в диапазоне 1-2 мкм. [c.117] Введение в состав этой эмульсии 1 % бентонитовой глины резко снижало скорость ее фильтрации и глубину проникновения фильтрата (рис. 41). Отмечено также, что значения Э кернов выше при образовании в составе эмульсии (см. табл. 33, п.4) диспергирующейся в углеводородах до коллоидных размеров олеоглины, чем при сохранении ею своих нативных свойств (эмульсия п.2). [c.118] Наиболее низкие значения Э кернов были получены после контакта их с эмульсией п. 5 (табл. 33) на основе порошкообразных эмульгаторов, но все же они во всех опытах были очень высокими и составляли в среднем 95-99 %. При этом глубина проникновения фильтрата эмульсий п.2-п.5 (табл. 33) не превышает 10 мм. [c.118] Таким образом, введение в состав обратных эмульсий, как и систем на водной основе, даже незначительного количества мелкодисперсных наполнителей предпочтительно гидрофобной природы резко снижает фильтрацию в керн без существенного уменьшения коэффициента последующей нефтепроницаемости. [c.118] Приведенные в работе зарубежные данные сравнительных результатов расчетов для модели скважины диаметром 254 мм, пересекающей горную породу пористосгью 36%, свидетельствуют также о том, что проникновение фильтратаобратной эмульсии, содержащей мелкодисперсные добавки для регулирования ее свойств, происходит примерно в 5 раз медленнее, а глубина зоны проникновения примерно в 2,5 раза ниже, чем для лучших водных растворов. [c.118] Роль добавок заключается в создании на фильтрационной поверхности коллектора сводовых перемычек. В результате этого происходит быстрое и эффективное закупоривание устья пор и образуется прочный слой дисперсных частиц, который препятствует более глубокому проникновению в пласт не только твердой фазы, но и фильтрата жидкости. [c.119] В этом случае, согласно Г. Мэли, исходная нефтепроницаемость коллектора может быть практически полностью восстановлена. При глубоком проникновении твердых частиц в пласт он будет закупорен изнутри и вероятность полного восстановления его проницаемости очень низка. [c.119] Как указывалось ранее, оптимальными по химическому составу твердыми наполнителями для обратных эмульсий являются растворимые в кислотах (мел, сидерит, оксид кальция), пластовой воде (хлористый натрий и кальций) или нефти (высокоокисленный битум, полимеры, гидрофобная глина) мелкодисперсные реагенты. [c.119] Данная зависимость подтверждена в более поздних экспериментах Л.А. Ковалевой и H.H. Галян [12] на моделях нефтяных пластов с различной проницаемостью. [c.120] Вернуться к основной статье