|
1) объем фильтрата ромывочной жидкости, проникшей в пласт при волновом воздействии в 2-4 раза меньше, чем при статических условиях фильтрации; 2) волновое воздействие при кольматации позволяет добиться гораздо большего снижения проницаемости пород, чем при статических и динамических (стационарный поток) условиях кольматации за счет создания более плотного экрана из частиц дисперсной фазы промывочной жидкости. Так, при волновом воздействии 92-96 % степень кольматации достигается за 15-60 с, при динамических условиях (стационарный поток) 70-85 % степень кольматации О О достигается за 36-10 с, а при статических условиях за 36-10 с можно достичь только 55-75 % степени кольматации. При статических и динамических (стационарный поток) условиях присутствует глинистая корка, а при волновом воздействии глинистая корка отсутствует. 3) быстрое, за доли секунды (практическое мгновенное) внедрение фильтрата промывочной жидкости в породу в волновом поле способствует не только сохранению коллекторских свойств пластов, но и улучшению показателей процесса бурения скважин (механическая скорость, проходка на долото). Интенсивное проникновение фильтрата в породу под воздействие?^ волнового поля объясняется, на наш взгляд, разрушением водородных, ион-дипольных, электростатических и других связей между частицами промывочной жидкости и значительным уменьшением ее вязкости. Как известно, уменьшение вязкости приводит к интенсификации процесса фильтрации жидкости через пористые среды. 4) использование волнового поля при кольматации позволяет управлять устойчивостью дисперсных систем, каковыми являются промывочные жидкости. Воздействие волнового поля направлено на изменение свойств поверхностных пленок дисперсионной среды на частицах дисперсной фазы. В ряде случаев кольматационный экран можно создать обработкой проницаемых пластов вязко-упругими составами (ВУС), для чего были проведены специальные эксперименты и сделана оценка его прочностных свойств. Основываясь на результатах раннее выполненных работ в области вязкоупругих систем (ВУС), разработана и исследована ВУС, включающая однопроцентный водный раствор полиакриламида (ПАА) из 8 % товарного ПАА, 2 % водный раствор гексарезорциновой смолы (ГРЦ) и 40% технический формалин. Все эти компоненты перемешивались в следующем соотношении: к приготовленному объему раствора ПАА добавлялось 10 % раствора ГРС и 2 % формалина. Кроме трехкомпонентного состава нами изучалась возможность использования для кольматации приствольной зоны и двухкомпонентного состава (1 % водный раствор ПАА плюс 5-15 % модифицированного бентонита). Он готовится следующим образом. В 1/3 части воды, необходимой для приготовления однопроцентного водного раствора полиакриламида, готовится раствор модифицированного бентонита, взятый в необходимом количестве (5 %; 10 %; 15 % к объему всего раствора). В остальной части воды растворяется полиакриламид, и затем оба раствора интенсивно перемешиваются. 103 |
77 Рисунок 3.5 Зависимость степени кольматации песчаных кернов при статических (1), динамических (2) условиях и при струйноволновом воздействии (3) во времени Таким образом, анализируя процессы фильтрации и кольматации в различных условиях (рис. 3.1. 3.5.) можем сделать следующие выводы: 1) объем фильтрата промывочной жидкости, проникшей в пласт при волновом воздействии в 2 4 раза меньше, чем при статических условиях фильтрации; 2) волновое воздействие при кольматации позволяет добиться гораздо большего снижения проницаемости пород, чем при статических и динамических (стационарный поток) условиях кольматации за счет создания более плотного экрана из частиц дисперсной фазы промывочной жидкости. Так, при волновом воздействии 92-96 % степень кольматации достигается за 15-60 с, при динамических условиях (стационарный поток) 70-85 % степень кольматации достигается за 36-102 с, а при стати ческих условиях за 36-102 с можно достичь только 55-75 % степени кольматации. При статических и динамических (стационарный поток) условиях присутствует глинистая корка, а при волновом воздействии глинистая корка отсутствует. 3) быстрое, за доли секунды (практическое мгновенное) внедрение фильтрата промывочной жидкости в породу в волновом поле способствует не только сохранению коллекторских свойств пластов, но и улучшению показателей процесса бурения скважин (механическая скорость, проходка на долото). Интенсивное проникновение фильтрата в породу под воздействием волнового поля объясняется, на наш взгляд, разрушением водородных, ион-дипольных, электростатических и других связей между частицами промывочной жидкости и значительным уменьшением ее вязкости. Как известно, уменьшение вязкости приводит к интенсификации процесса фильтрации жидкости через пористые среды. 4) использование волнового поля при кольматации позволяет управлять устойчивостью дисперсных систем, каковыми являются промывочные жидкости. Воздействие волнового поля направлено на изменение свойств поверхностных пленок дисперсионной среды на частицах дисперсной фазы. В ряде случаев кольматационный экран можно создать обработкой проницаемых пластов вязко-упругими составами (ВУС), для чего были проведены специальные эксперименты и сделана оценка его прочностных свойств. Основываясь на результатах раннее выполненных работ в области вязко-упругих систем (ВУС), разработана и исследована ВУС, включающая однопроцентный водный раствор полиакриламида (ПАА) из 8% товарного ПАА, 2% водный раствор гексарезорциновой смолы (ГРЦ) и 40% технический формалин. Все эти компоненты перемешивались в еле78 дующем соотношении: к приготовленному объему раствора ПАА добавлялось 10% раствора ГРС и 2% формалина. Кроме трехкомпонентного состава нами изучалась возможность использования для кольматации приствольной зоны и двухкомпонентного состава (1% водный раствор ПАА плюс 5-15% модифицированного бентонита). Он готовится следующим образом. В 1/3 части воды, необходимой для приготовления однопроцентного водного раствора полиакриламида, готовится раствор модифицированного бентонита, взятый в необходимом количестве (5%; 10%; 15% к объему всего раствора). В остальной части воды растворяется полиакриламид, и затем оба раствора интенсивно перемешиваются. Модифицирование природных кальциевых бентонитов производится добавлением кальцинированной соды 3-5% и метаса 0,3% от всей глины. Модифицирование производится для повышения выхода раствора за счет лучшего диспергирования бентонита. Наилучшие результаты дает применение кальцинированной соды (Ыа2С03). Функция этой добавки заключается в создании ионов натрия для замещения ионов кальция в кальциевом монтмориллоните, составляющих до 60% объемной емкости катионов природного бентонита. При этом последний превращается в натриевый монтмориллонит. Модифицированная, таким образом, глина относительно быстро распускается в воде с образованием высокодисперсных частиц (вплоть до элементарного пакета). Присутствие метаса предупреждает возможное агрегирование диспергированных частиц. Поэтому сочетание метаса и кальцинированной соды способствует увеличению выхода раствора, т.е. требуемая вязкость достигается при меньшей концентрации твердой фазы, при сравнении с раствором из бентонита. Добавление полиакриламида не приводит к флокуляции глинистых частиц, поскольку активные центры адсорбции заняты макромолекулами метаса. 79 |