Фильтрационные изменения пористой среды и процессы деколематации под воздействием упругих колебаний

Среди работ, посвященных изучению процессов изменения проницаемости, связанных с воздействием упругих колебаний на структуру пор и внутрипоровые отложения загрязняющих веществ, наибольший интерес представляют исследования. Так, например, изучалось изменение структуры порового пространства при воздействии низкочастотными импульсами давления с амплитудой 0,3 МПа. Приводятся данные о том, что в результате обработки в течение 20 мин минимальный размер пор снизился от 36 до 19 мкм, но при этом объем пор среды увеличился от 4,4 до 5,1 см3. Проницаемость образца пористой среды также возросла. При этом изменение структуры порового пространства происходило неравномерно по длине керна.

В работе исследовалось движение взвешенных в фильтруемой жидкости частиц на лабораторном стенде, позволяющем визуально наблюдать развитие микропроцессов н фиксировать их с помощью киносъемки. В процессе фильтрации взвешенных частиц визуально наблюдались задерживание коль матирующих частичек сначала в самых мелких порах и области контактов, составляющих поровую среду песчинок, дальнейшая их коагуляция с образованием хлопьевидных скоплений, полностью перекрывающих поровые каналы. Под воздействием упругих колебаний наблюдались отрыв хлопьевидных скоплении от твердой поверхности пор.их диспергирование и вынос во взвешенном состоянии из пористой среды. Отмечается, что фильтрация жидкости с взвешенными хлопьевидными скоплениями под вибрационным воздействием не вызывает засорения каналов, но прекрашение воздействия приводит к повторному накоплению загрязнений и закупориванию пористой среды.

Проведенные исследования имеют ряд упущений и недостатков, связанных с моделированием пористой среды продуктивных коллекторов. Это использование песчинок одной фракции, отсутствие цементирования норового скелета, отсутствие на поверхности пор гидрофобизующнх пленок остаточной нефти и др. Кроме того, с обнаруженными качественными эффектами вибрационной декольматации и их количественными проявлениями не сопоставлены расходно-напорные характеристики фильтрационных процессов, а также амплитудно-частотные параметры налагаемого колебательного воздействия.

Исследования влияния виброволнового воздействия на изменение проницаемости и декольматацию насыщенной пористой среды в процессах фильтрации проводили на лабораторных установках, моделирующих условия свободного волнового поля в пласте. Моделирование пластовых условий и продуктивных пористых сред проводилось в нескольких направлениях - в лабораторных условиях с использованием прозрачных пористо-пластинчатых моделей со сцементированной пористой средой и применением реального кернового материала, а в промысловых условиях - на стендовой установке, где в качестве источника волн использовались промысловые гидродинамические генераторы колебаний давления. Во всех пористых образцах моделировалась остаточнаянефтенасышенностъ.

Основная трудность исследования процессов декольматации пористой среды заключалась в воспроизведении одинаковых условий для моделирования загрязнения пористой среды при проведении серий повторяющихся опытов. Частично решением этой проблемы является использование простейших кольматантов. облегчающих процесс кальматации. С этой целью в качестве модельных кольматантов - механических частиц были выбраны продукты коррозии - микрочастицы ржавчины.а глинистые кольматанты моделировались слабо набухающими в воде каолинитовыми глинами.

Растворы с взвешенными частицами кольматанта для прокачки через пористую среду готовили путем осуществления серий операций: взбалтывание навески глины в воде - отстой в течение 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 ч с отбором после каждой сериннеосевшнх частиц глины, и последующим определением их содержания в растворе, и оценкой характерных размеров частиц. При этом содержа-ние частиц в сериях растворов варьировалось от 0,2 до 0,5 г/дм3, а характерные размеры частиц составляли от 0,5 до 10 мкм. Для кольматации пористых сред использовали также размолотый вермикулит, а его взвеси приготовляли по вышеописанной методике.

Кроме искусственных модельных кольматантов в ряде опытов использовались также естественные кольматанты. полученные щ)и взятии проб на КВЧ при виброволновых обработках скв. 128 НГДУ "Аксаковнефть" и скв. 6090 НГДУ "Чекма- гушнефть" АНК "Башнефть".