Проблемы освоения нефтегазовых месторождений западной Сибири (доклады и сообщения научно-технической конференции), страница 9

ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕЕ РАЗЛИЧНЫМИ

РЕАГЕНТАМИ

Динков А.В., Фомичев В.А., Прожогин Л.Г. (УФ ТНГГ), Ланчаков Г.А., Нитипин Л. Д. (ПО Уренгойгазпром)

Призабойная зона пласта представляет сложную многофазную полуоткрытую физико-химическую систему, сформированную, с одной стороны, геологическими процессами (седиментация, диа- и катагенез, формирование залежи У В и др.), а с другой - технологическими

17

процессами проводки и строительства скважины, вскрытия и освоения пласта. Она первично неоднородна как в физическом (отдельные слои коллектора имеют различный гранулометрический состав и ха­рактер цементирования, а следовательно, и разную пористость и проницаемость), так и в химическом (разный минеральный состав скелетов и цементов отдельных слоев, характер и состав насыщающих флюидов) отношениях. Эта система находится в неустойчивом рав­новесии при длительном простое скважины и неравновесна при ее работе или производстве технологических операций в скважине. Тер­модинамические параметры ее определяются составом и устойчивостью минералов скелета и цемента коллектора, пластовых флюидов, тех­нологических растворов (включая взвеси и эмульсии) и фильтратов, проникших в нее при бурении, цементаже и т.п., химическим вза­имодействием их, а также величинами гидростатического, горного и пластового давлений, пластовой температурой и градиентами этих величин, которые в свою очередь связаны с фильтрационными ха­рактеристиками коллектора - пористостью и проницаемостью. В ре­зультате взаимодействий и под влиянием термобарических градиентов происходят фазовые превращения (высаливание компонентов истинных растворов, коагуляция коллоидов и других дисперсных систем, об­разование техногенных минералов и др.), часто необратимые, а также осаждение нерастворимых частиц и гелей, что, естественно, приводит к снижению проницаемости.

Нельзя не учитывать также нарушения естественных физических полей, создаваемого элементами конструкции скважины, особенно металлическими. В первую очередь это относится к естественным потенциалам пластов, так как вследствие замыкания заряженных слоев, например углей или глин, металлическим (т.е. электронно-проводящим) проводником, каким является эксплуатационная ко­лонна, в залегающих между ними насыщенных жидкостями породах (коллекторах) возникают электрические токи, которые в свою очередь приводят к развитию электрохимических процессов (окислительно-восстановительных, электрофорез, электроосмос, усиление диссоци­ации молекул и др.). Как свидетельствуют современные научные данные, потенциалы, создаваемые вследствие гальванического эффекта (во многих работах за этим явлением закрепилось такое название), довольно значительны и достигают 3-30 В. Между прочим, именно им главным образом объясняется "удержание" в пласте растворов хлористого кальция, как, впрочем, и других сильных электролитов.

В процессе бурения вследствие репрессий, особенно больших при спуске инструмента (так называемое "поршневание"), происходит

18

продавливание в пласт больших объемов фильтрата бурового раствора, а в ближнюю ПЗП и по трещинам, которые значительно более распространены, чем это принято считать, и сам буровой раствор. По некоторым данным, в продуктивных пластах БУ-8 - БУ-11 по­глощение достигает 6-10 м /сут. При этом в ПЗП проникают ме­ханические и химические кольматанты (частицы глины, КМЦ, полимеры и др.), а вследствие отмеченных выше электрохимических явлений происходит прочное обводнение ПЗП фильтратом, значи­тельное повышение водонасыщенности пласта в ней, сопровожда­ющееся оттеснением в отдаленные участки углеводородного флюида, и, как следствие, резкое падение проницаемости по углеводородам вплоть до нулевых значений. В результате скважину не удается освоить, а в лучшем случае продуктивность ее оказывается ми­нимальной.