- •3. Преобразования фес пород, вызванные бурением скважины, вторичным вскрытием стреляющими перфораторами
- •3.1. Преобразование фес пласта при вскрытии бурением
- •3.1.1 Переход породы в новое напряжённо - деформированное состояние
- •3.1.2 Экспериментальные исследования процесса дилатансии
- •Классификация пород–коллекторов неокомских и юрских отложений по их склонности к дилатансии
- •3.2.1. Общие представления об адсорбции
- •3.2.2. Теоретическая оценка влияния адсорбции на запасённую энергию в скелете породы
- •3.2.3. Стендовые исследования факторов, влияющих на подвижность флюидов в пластовых условиях.
- •3.2.4. Кольматация пород с взрывным воздействием
- •3.2.5.Тепломассоперенос в породах при воздействии на них взрыва
- •3.2.6. Анализ процессов кольматации со взрывом
- •3.3. Анализ термоаномалий, получаемых в скважинах после выстрела перфоратора.
- •3.3.1 Причины термоаномалий, возникающих в скважине после вторичного вскрытия пластов стреляющими перфораторами.
3.2.5.Тепломассоперенос в породах при воздействии на них взрыва
После помещения образца породы, насыщенного 5 %-ным водным раствором NaCl , в кернодержатель и создания гидрообжима (30 – 60 МПа), моделирующего горное давление, сосуд высокого давления заполнялся глинистым раствором, обработанным понизителем водоотдачи - КМЦ (1,5%). Взрывное воздействие осуществлялось при статическом перепаде давления на глинистую корку р 2 МПа в сосуде высокого давления, заполненном глинистым раствором. Контролировалось перемещение флюида в керне с помощью сосуда Мариотта, находящегося вне сосуда высокого давления. Трубопровод от кернодержателя подключался к сосуду Мариотта, заполненного подкрашенной жидкостью до уровня 0 – 0. Само подключение трубопровода осуществлялось после завершения формирования глинистой корки на торце керна и практическом отсутствии водоотдачи глинистого раствора. Снижение или повышение уровня жидкости в прозрачном капилляреZ при взрыве позволяло судить о направлении перемещения флюида в керне. Схема стенда приведена на рисунке №3.13.
Рис.№314
Динамика уровня жидкости в капилляре
после взрыва. Образцы группы А. 1
– после 1-го взрыва; 2 – после повторного
взрыва
Вобразцах группы А жидкость при взрыве движется к взрыву несмотря на достаточно большую репрессию. Ниже точкиL через нижний конец капилляра прорывается воздух. При первом взрывном воздействии интенсивность движения жидкости в пористой среде выше, чем при повторном взрывном воздействии. При использовании образцов группы Б перемещение жидкости при взрывах отсутствует.
Интенсивное движение флюида в керне «к взрыву» сопровождается изменением физико-механических свойств породы в окрестности торца, в сторону которого направлено движение флюида. Это обнаружено по окрашиванию слоя минералов в окрестности торца керна при закачке в него газообразного гелия. Известно, что окрашивание минералов в сине – зеленый цвет газообразным гелием, имеет место при возникновении в них внутрикристаллических дефектов. Высокая концентрация внутрикристаллических дефектов в минералах приведет к увеличению объема минералов и породы в целом (разрушительной дилатансии) в окрестности торца керна.
На рисунке №3.15 представлены результаты исследований по образованию зон разрушительных дилатансий в кернах при взрывном воздействии. Условно показано положение заряда взрывчатого вещества (ВВ) относительно керна и приведена протяженность зоны разрушительной дилатансии в зависимости от длины керна.
В образцах группы Б не было отмечено образования зоны дилатансии даже при увеличении массы ВВ в 10 раз.
Использование в опытах образцов группы А с просверленным каналом длиной 10 см в керне длиной 15 см показало, что при и взрывном воздействии, вокруг канала возникала не только зона с дефектами в минералах, но и зона разрушения минералов породы. На рисунке № 3.16 схематично показаны зона разрушения минералов и зона с малой концентрацией дефектов в минералах. Последняя уже при комнатной температуре постепенно исчезает, в то время как зона разрушения, не обладающая реальной прочностью, может быть вынесена потоком флюида из керна.
Контроль за температурой в канале осуществлялся термопарами ХК, установленными в канале до кольматации. Использование в опытах кернов группы Б показало отсутствие изменения температуры в канале, закольматированном глинистыми частицами, при взрывах зарядов гексогена от 1 г до 30 г на расстоянии 25 см от торца керна. Ошибка при измерении температуры не превышала 0,5 градусов С. Термопара после воздействия сохранялась в полной исправности, хотя и подлежала замене при каждом взрыве.
Рис. №3.18 Регистрация температуры в просверленном канале при взрывном воздействии и наличии репрессии
Образцы группы А.
2- T после взрывного воздействия от подрыва детонатора;
1 -исходное значение температуры. Образцы группы Б.
Изменения температуры не отмечено.