Введение к работе
Актуальность проблемы
Сохранение природной проницаемости продуктивных пластов в технологических процессах строительства скважины, начиная от первичного вскрытия до ее капитального ремонта, до сих пор является актуальной проблемой, несмотря на крайнюю необходимость решения этой задачи, так как от этого напрямую зависит продуктивность скважины.
Известно, что эффективность вскрытия продуктивных отложений, в части сохранения их фильтрационно-емкостных свойств, зависит от геолого-физических характеристик залежи, физико-химических свойств пластовых флюидов, характеристик и показателей применяемой технологии на всех этапах строительства скважин (свойств буровых, тампонажных и специальных растворов, величин и пределов изменения забойных дифференциальных давлений по стволу скважины при бурении и цементировании, степени совершенства гидравлической связи пластов и ствола скважины и др.). В этой связи, целью применяемых и разрабатываемых технологий является снижение или исключение отрицательного влияния основных факторов на коллекторские свойства продуктивных пластов и сохранение потенциальной продуктивности скважин.
Анализ состояния работ в области сохранения потенциальной продуктивности пластов показывает, что в большинстве случаев применяемые в настоящее время способы бурения и заканчивания скважин не обеспечивают эффективной защиты коллекторов нефти и газа от ухудшения их фильтрационно-емкостных свойств.
Изменение фильтрационных характеристик продуктивного пласта в период строительства, эксплуатации или ремонта скважины происходит в пределах участка пласта, примыкающего к стволу скважины - призабойной зоне пласта (ПЗП). Известно, что снижение фильтрационных свойств ПЗП происходит вследствие внедрения в поровое пространство фильтрата
технологических жидкостей и механических примесей при бурении, цементировании, вскрытии пласта перфорацией. Следовательно, начиная от вскрытия продуктивного пласта бурением и на всех стадиях строительства, освоения и эксплуатации скважин необходимо сохранять или восстанавливать естественную проницаемость ПЗП.
Для достижения возможно более полного сохранения естественной фильтрационной характеристики пласта в процессе его вскрытия бурением особое внимание необходимо уделять фильтрационным и кольматационным характеристикам бурового раствора (промывочной жидкости).
Цель работы. Сохранение естественной проницаемости продуктивных пластов разработкой и совершенствованием технологий регулирования свойств технологических жидкостей с кольматирующими свойствами.
Основные задачи
-
Анализ современного состояния проблемы сохранения природной проницаемости пластов-коллекторов.
-
Разработка методики определения толщины и проницаемости фильтрационной корки, а также других показателей, характеризующих ее свойства и процесс формирования.
-
Экспериментальные исследования лабораторных образцов буровых растворов, а также растворов из бурящихся скважин по разработанной методике с целью получения необходимого объема данных и оценки их точности и достоверности.
-
Определение эмпирических зависимостей между показателями фильтрационных и других технологических характеристик буровых растворов, позволяющих оптимизировать их состав, свойства и химическую обработку.
-
Промысловые испытания разработанных методик и технологий сохранения природной проницаемости продуктивных пластов.
Научная новизна 1. Предложен научно обоснованный комплекс физических и физико-химических показателей фильтрационных свойств буровых растворов,
позволяющий оптимизировать их химическую обработку с целью получения заданных технологических характеристик.
-
Установлены и интерпретированы эмпирические зависимости между фильтрационными, структурно-механическими и реологическими характеристиками буровых промывочных жидкостей.
-
Научно обоснована концепция создания буровых промывочных жидкостей с оптимальными, с позиции сохранения природной проницаемости коллектора, фильтрационными свойствами. Определены физико-химические условия и технологические требования для создания кольматирующих буровых растворов.
Практическая ценность работы
-
Разработанная методика для определения фильтрационных характеристик буровых растворов в условиях производственной лаборатории позволяет в условиях буровой произвести их оценку с точки зрения обеспечения безаварийного бурения и сохранения природной проницаемости пластов-коллекторов.
-
Разработанные в диссертационной работе критерии оптимизации фильтрационных характеристик буровых растворов позволяют аргументировано доказывать неприемлемость их рекомендации только по минимизации показателя водоотдачи.
-
Разработанная технология приготовления и применения буровых растворов с кольматирующими свойствами прошла промышленную апробацию и доказала свою перспективность при бурении основных стволов и горизонтальных их окончаний с позиций безаварийности и сохранения природной проницаемости продуктивных пластов.
Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на научно-практических конференциях ИМАШ РАН (Москва, 2011-
2013 гг.);
на международной конференции "Колебания и волны в механических системах" (Москва, 2012г.);
на семинарах и совещаниях НЦ НВМТ РАН (Москва, 2012-2013 гг.).
Публикации По результатам проведенных исследований опубликовано 9 научных работ, 5 из которых опубликованы в научных журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы, включающего 120 наименований. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, включая 17 рисунков и 11 таблиц.
