Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

Кольматационные процессы при бурении скважин

Живаева В.В. Нечаева О.А.

Эффективность строительства скважин напрямую связана с их продуктивностью, а по­следняя с сохранением максимально возможной проницаемости коллекторов и длительности вы­сокопродуктивной работы скважин.

За последние годы актуальность проблемы сохранения потенциальной продуктивности сква­жин существенно возросла, в том числе и в связи с вовлечением в разработку месторождений со сложнопостроенными залежами и низкопрони­цаемыми продуктивными пластами, к качеству вскрытия которых предъявляются более высокие требования.

Основным негативным фактором при заканчивании скважин, значительно ухудшающим продуктивность нефтяных скважин, является кон­такт бурового раствора с продуктивным пластом во время бурения. При этом происходит кольматация приствольной части пласта твердой фазой бурового раствора, проницаемая зона блокирует­ся фильтратом бурового раствора; происходит физикохимическое взаимодействие фильтрата как с пластовыми жидкостями, так и с породами пласта. Отрицательное воздействие фильтрата бурового раствора, проникшего в пласт, может проявляться многообразно:  вызывать набухание глинистых частиц, содержащихся в пласте кол­лектора, в результате чего резко снижается про­ницаемость призабойной зоны;  образовывать водонефтяные эмульсии, которые в ряде случаев существенно снижают проницаемость призабой­ной зоны;  удерживаться в пористой среде ка­пиллярными силами и частичное вытеснение его из поровых каналов может происходить лишь при значительных перепадах давления, что затрудняет продвижение нефти к забою скважины, особенно при низкопроницаемых коллекторах;  в результа­те взаимодействия фильтрата бурового раствора с высокоминерализованной водой могут образовы­ваться нерастворимые осадки в порах коллектора.

Физикохимическая природа кольматажа призабойной зоны скважин весьма сложна, так как в этом явлении переплетаются происходящие в порах породы процессы гравитации и адгезии относительно крупных взвешенных частиц, коа­гуляции коллоидов и различные виды сорбции растворённых в воде солей.

При кольматации проницаемой среды во времени можно выделить следующие этапы:

-   снижение проницаемости по закону, близкому к прямолинейному, за счёт беспрепят­ственного проникновения частиц твёрдой фазы в поровое пространство;

-   закупоривание проницаемой породы с одновременным образованием на её поверхности фильтрационной корки.

Анализ современного состояния научных концепций и тенденций развития технологии бу­ровых работ позволяет сформулировать принципиально новый подход к проблеме повышения эффективности технологических процессов в из меняющихся геологотехнических условиях раз работки нефтяных и газовых месторождений. Наиболее важные положения сводятся к следую­щему:

-   основной процесс углубления скважины при бурении должен совмещаться с процессами управляемого физикохимического и гидравлического воздействия на приствольную зону прони­цаемых пластов с целью регулирования и измене­ния фильтрационных характеристик продуктив­ного пласта;

-   сформированный в процессе бурения в приствольной зоне кольматированный слой дол­жен существенно снижать или исключать гидродинамическое взаимодействие в системе скважи­напласт;

 при освоении и эксплуатации скважин удаление защитного слоя и восстановлении фильтрационных свойств призабойной зоны про­дуктивных горизонтов не должны вызывать труд­ностей.

Разработка и совершенствование способов кольматации и закупорки проницаемых пластов при вскрытии их бурением должны отвечать определённым требованиям. Кольматация стенок ствола скважины при вскрытии проницаемых пород должна быть управляемой. Время сущест­вования кольматационной зоны может быть либо ограничено периодом цементирования, освоения и эксплуатации скважины для интервала продук­тивного пласта, либо быть более продолжитель­ным для интервала залегания других пластов, содержащих агрессивные пластовые флюиды. При непродолжительных сроках закупорки при­ствольной зоны кольматационный слой должен образовываться из материалов, легко удаляемых химическим раствором или другим способом.

Кольматационный слой стенок в продук­тивном пласте должен обеспечивать сохранение его естественных коллекторских свойств, предупреждая глубокое проникновение бурового рас­твора, его фильтрата и твёрдой фазы, надёжную изоляцию друг от друга водоносных и продук­тивных пластов.


Библиографическая ссылка

Живаева В.В., Нечаева О.А. Кольматационные процессы при бурении скважин // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 5. – С. 75-0;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=160 (дата обращения: 09.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074