|
w 89 Авторы [126] отмечают, что в зависимости от размеров и формы фильтрующих каналов в проницаемой породе формирование фильтрационных корок происходит по одному из вариантов: -с образованием переходной зоны в породе (зона кольматации); -с образованием переходной зоны в породе и фильтрационной корке; -с образованием переходной зоны в фильтрационной корке; без переходных процессов. Характер переходных процессов зависит от условий фильтрации, от геометрических соотношений размеров норовых каналов и дисперсной фазы. Если геометрический фактор не благоприятствует кольматации, то начальный момент фильтрации протекает с формированием граничной зоны на поверхности породы, которая является участком фильтрационной корки с переходной структурой. Структура этих слоев корки в основном зависит от скорости фильтрации в период формирования зоны, состава и свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды. Таким образом, задача сокращения зоны проникновения буровых растворов на этапе нестационарной фильтрации (формирование фильтрационной корки в процессе вскрытия пласта бурением) решается при получении максимально высоких значений фильтрационного сопротивления корки и, соответственно, при высоких значениях показателя фильтрации растворов. Подбор оптимального компонентного бурового раствора обеспечивает решение этой задачи на стадии его приготовления перед вскрытием пласта. Значительное влияние на фильтрационную корку оказывает удаление корки при спуске и подъеме долота, вращении стабилизаторов [127]. При этом увеличивается как статическая, так и динамическая фильтрация. В случае использования бурового раствора на водной основе скорость фильтрации увеличивается в 4-10 раз, в то время как для буровых растворов на углеводородной основе только в 1,5-2 раза. Образование внутренней фильтрационной корки не способствует снижению фильтрации, поскольку ее проницаемость может в 2 раза превышать проницаемость обычной «внешней» корки. Уплотнение корки и кольматация породы в процессе фильтрации раствора повышают устойчивость переходных зон и постепенно снижают скорость фильтрации в динамических и статических режимах [126]. Поэтому при возобновлении фильтрации, в случае изменения гидростатических условий и повышения подвижности дисперсионной среды буровых растворов, уровень значений скоростей фильтрации не восстанавливается до первоначальных, характерных для неустановившейся фильтрации при динамическом режиме. Это значит, что пристенная часть проницаемого пласта, так же как фильтрационная корка, в результате фильтрации видоизменяется за счет формирования переходных зон. |
285 Cl константа скорости фильтрации в статических условиях; t время фильтрации. Объем фильтрата увеличивается во времени согласно уравнения: Qw=C2-to.5+C3 (4.6) где Сг константа объема фильтрата в статических условиях; Сз показатель мгновенной фильтрации. Авторы [45] отмечают, что в зависимости от размеров и формы фильтрующих каналов в проницаемой породе формирование фильтрационных корок происходит по одному из вариантов: с образованием переходной зоны в породе (зона кольматации); с образованием переходной зоны в породе и фильтрационной корке; с образованием переходной зоны в фильтрационной корке; без переходных процессов. Характер переходных процессов зависит от условий фильтрации, от геометрических соотношений размеров норовых каналов и дисперсной фазы. Если геометрический фактор не благоприятствует кольматации, то начальный момент фильтрации протекает с формированием граничной зоны на поверхности породы, которая является участком фильтрационной корки с переходной структурой. Структура этих слоев корки в основном зависит от скорости фильтрации в период формирования зоны, состава и свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды. Таким образом, задача сокращения зоны проникновения буровых растворов в пласт на этапе нестационарной фильтрации (формирование фильтрационной корки в процессе вскрытия пласта бурением) решается при получении максимально высоких значений фильтрационного сопротивления корки и, соответственно, при высоких значениях показателя фильтрации растворов. Подбор оптимального компонентного состава бурового раствора обеспечивает решение этой задачи на стадии его приготовления 286 перед вскрытием пласта. Значительное влияние на фильтрационную корку оказывает удаление корки при спуске и подъеме долота, вращении стабилизаторов [300]. При этом увеличивается как статическая, так и динамическая фильтрация. В случае использования бурового раствора на водной основе скорость фильтрации увеличивается в 4-10 раз, в то время как для буровых растворов на углеводородной основе только в 1,5-2 раза. Образование внутренней проницаемость обычной фильтрационной корки не способствует снижению фильтрации, поскольку ее проницаемость может в 2 раза превышать "внешней" корки. Уплотнение корки и кольматация породы в процессе фильтрации раствора повышают устойчивость переходных зон и постепенно снижает скорость фильтрации в динамических и статических режимах [45]. Поэтому при возбуждении фильтрации, в случае изменения гидродинамических условий и повышения подвижности дисперсионной среды буровых растворов, уровень значений скоростей фильтрации не восстанавливается до первоначальных, характерных для неустановившейся фильтрации при динамическом режиме. Это значит, что пристенная часть проницаемого пласта, так же как и фильтрационная корка, в результате фильтрации видоизменяется за счет формирования переходных зон. Для ограничения формирования зоны проникновения раствора необходимо в равной степени управлять процессами коркообразования и кольматации. Следует учитывать тот факт, что рассматриваемые условия фильтрации предполагают постоянный состав раствора над сформированной коркой. Однако в процессе бурения обычны замены буровых растворов и обязательно цементирование скважин. Фильтрационная корка лабильна и при изменении фильтруемой системы может существенно изменить свои свойства. В этом случае процесс фильтрации последующей дисперсии будет определяться особенностями уже закольматированного слоя и проницаемостью "двойной" корки. |