Вплив дисперсної фази на породи-колектори

Фільтрати промивальних рідин, що використовуються для розкриття продуктивних пластів зазвичай вміщують дисперсну фазу або збагачуються подрібненими частинками розбурюваної гірської породи. Проникаючи під дією репресії в пори порід-колекторів, фільтрати захоплюють з собою ці тверді частинки, найдрібніші з яких досягають такої ж глибини, як і сам фільтрат. Досліди показують, що найдрібніші частинки можуть проникати у пори гранулярних порід-колекторів радіусом до 1,6 мкм. Якщо діаметр пор менший трьох діаметрів частинок ( ), тоді частинки утворюють на поверхні породи глинисту кірку і майже не проникають у пласт. Якщо ( ), то тверді частинки проникають у пласт на декілька сантиметрів. При тверді частинки проникають у пласт навіть на декілька десятків сантиметрів. Якщо колектор тріщинуватий, то частинки можуть проникати на декілька десятків метрів. Частинки, які проникли у пори порід-колекторів, утворюють зону кольматації, у якій опір рухові флюїду досягає значних величин.

За даними М.І. Свихнушина, проникнення твердих частинок в керн розпочинається при проникності порід-колекторів 0,27 мкм². Зі збільшенням проникності негативний вплив твердих частинок посилюється. При початковій проникності керну приблизно 2 мкм² після впливу на нього промивальною рідиною з твердими частинками проникність складала 0,22 мкм², тобто зменшувалась майже в 10 раз. К.Ф.Жигач та К.Ф. Паус проводили експериментальні дослідження впливу промивальних рідин на відновлення проникності порід, результати яких подані на рисунку1.3.

При дії на керн чистого фільтрату, проникність порід найгірша при малих її значеннях (до 0,2мкм²). Зі збільшенням проникності коефіцієнт відновлюваності зростає, але потім стабілізується (1,6мкм²). Це вказує на те, що повністю негативна дія фільтрату не усувається. При дії на керн фільтрату з твердими частинками залежність обернена. Для керну з мінімальною проникністю (0,2-0,4мкм²) коефіцієнт відновлюваності має максимальні значення, а зі збільшенням проникності – зменшується.

Точка перетину кривих знаходиться в межах 0,8 мкм². Таким чином, тверда фаза відіграє подвійну роль: при проникності порід-колекторів до 0,8 мкм² – позитивну, тобто тверді частинки найкраще ізолюють пори від проникнення в них фільтрату. Збільшення проникності і відповідно розміру пор викликає зменшення ізоляційної здатності твердих частинок або характеризує початок їх проникнення в пласт. Тобто при проникності більше 0,8 мкм² тверда фаза відіграє тільки негативну роль. При недостатньому очищенні вибою, шлам подрібнюється, що сприяє вказаному негативному процесу. Потрапляючи в пласт, тверді частинки не тільки закупорюють звужені місця, але й у певних умовах взаємодіють з пластовими рідинами, в результаті чого відбувається їх флокуляція і осідання у порах колектора. “Змулені” частинки можуть також налипати у вигляді плівок на поверхні пор. Таким чином, на підставі уяви та досліджень механізму негативного впливу промивальних рідин на породи колектори можна систематизувати основні причини зниження їх природних фільтраційних властивостей що показано на рисунку 1.4.