10.2. Фактори, які спричиняють забруднення при вибійної зони пласта

• Крім випадання осадів, усі інші процеси забруднення пласта проходять при переміщенні рідин і газів під дією тисків – диференціального, осмотичного і капілярного.

У статиці, коли циркуляція промивної рідини відсутня, диференціальний тиск дорівнює різниці між вибійним гідростатичним і пластовим тисками

. (10.1)

• Репресія на пласт, яку створює позитивний диференціальний тиск, регламентується діючими технічними нормами, згідно з якими передбачено обмеження на величину відносної густини промивної рідини у порівнянні з коефіцієнтом аномальності в залежності від глибини свердловини:

• при глибині до 1200 м приймають ;

• при глибині від 1200 м до 2500 м ;

• для більш глибоких свердловин (понад 2500 м) .

В межах допустимих відхилень диференціальний тиск в залежності від глибини свердловини може становити від 4 до 15% у порівнянні з пластовим тиском.

Крім цього, нормується також і абсолютна величина диференціального тиску:

• не більше 1,5 МПа для свердловин глибиною до 1200 м;

• не більше 2,5 МПа для свердловин глибиною від 1200 м до 2500 м;

• не більше 3,5 МПа для більш глибоких свердловин.

На практиці ці норми нерідко перевищуються і насамперед тому, що при русі рідини в процесі циркуляції або при спуско-підіймальних операціях (СПО) до вибійного статичного тиску додається динамічна складова і диференціальний тиск зростає

. (10.2)

Рух рідини в свердловині викликає не тільки збільшення диференціального тиску, але змінює також умови формування фільтраційної кірки на стінках свердловини. Величина фільтрації в динамічних умовах значно більша, ніж у статичних.

Для зменшення величини динамічної складової диференціального тиску необхідно обмежувати швидкість руху рідини, а також швидкість спуску в свердловину будь-якого інструменту.

• При контакті двох розчинів різної концентрації, які розділені напівпроникною перепоною, виникає явище осмосу.

Важливо, що осмотичний тиск може досягати значних величин. Таким чином, навіть при незначній проникності фільтраційної кірки внаслідок осмотичного всмоктування в пласт може поступати значна кількість фільтрату промивної рідини.

• Капілярний тиск є причиною так званого “капілярного всмоктування“ фільтрату і витіснення ним вуглеводнів (особливо газів) з мілких пор. Природні колектори, які насичені нафтою, мають неоднорідну структуру порового простору. Величина капілярного тиску в менших порах є більшою, ніж у великих, і тому вони заповнюються водою швидше, а це прозводить до утворення зони водонафтової суміші і втрати однорідності нафтової фази.

Але головною причиною зниження природної проникності привибійної зони продуктивного пласта є проникнення в нього фільтрату промивної рідини або води, якщо вона використовується як промивна рідина.

• Найбільш інтенсивно фільтрат потрапляє в пласт при промиванні свердловини під час буріння, глибина проникнення якого залежить від:

• властивостей колектора, тобто від його природи, форми і розмірів каналів, які забезпечують початкову проникність пласта;

• від властивостей самої промивної рідини, тобто від величини її фільтратовіддачі, від хімічного складу речовин та їх концентрації в рідині, від в’язкості промивної рідини.