Удосконалення методологічних основ оцінювання зміни фільтраційно-ємнісних властивостей порід-колекторів у присвердловинній зоні за даними петрофізичних і геофізичних досліджень

Abstract

Автором запропоновано новий підхід до методики визначення адсорбційної здатності гірських порід за рахунок введення параметра адсорбційної водонасиченості та досліджено його зв'язок з фільтраційно-ємнісними властивостями і з закупоркою порового простору порід-колекторів у присвердловинній зоні пласта. Встановлено, що однією із важливих причин істотного зниження фільтраційно-ємнісних властивостей проникних порід у присвердловинній зоні є низька мінералізація фільтратів промивних рідин та вміст в них таких розповсюджених хімреагентів як карбоксиметилцелюлози (КМЦ) та конденсованої сульфіт-спиртової барди (КССБ). Застосування нової розробленої автором установки для лабораторних петрофізичних досліджень, яка зменшує контактний електричний опір та створює умови, наближені до пластових, а також використання нових методичних прийомів вивчення адсорбційної водонасиченості дозволило провести високоточні вимірювання петрофізичних параметрів на зразках гірських порід-колекторів та розробити алгоритм поділу їх на характерні групи, що відрізняються ступенем впливу на них промивних рідин. За результатами статистичної обробки і аналізу даних фізичного моделювання на зразках керну, петрофізичних і геофізичних досліджень, автор подас нову методику оцінки погіршення фільтраційно-ємнісних властивостей проникних пластів у присвердловинній зоні під дією фільтратів бурових розчинів у процесі буріння свердловин.

В диссертации освещаются разные подходы к проблемам изучения изменения фильтрационно-ёмкостных свойств пород-коллекторов в прискважинной зоне, которые охватывают отдельные разделы петрофизики, геофизики, физики нефтегазового пласта и физической химии. Показано, что проникновение в породу-коллектор фильтрата промывочной жидкости и её твёрдой фазы при бурении скважин определяется рядом факторов, основными из которых являются перепад давления, размер поровых каналов, зёрен скелета породы и частиц твёрдой фазы промывочной жидкости. Автором предложен новый подход к методике определения адсорбционной способности горных пород за счёт введения параметра адсорбционной водоиасыщенности, а также исследована его связь с фильтрационно-ёмкостными свойствами и с закупоркой порового пространства пород-коллекторов в прискважинной части пласта. Применение новой разработанной автором установки для петрофизических исследований в условиях, моделирующих пластовые, а также использование новых методических приёмов изучения адсорбционной водонасыщенности позволило провести высокоточные измерения петрофизических параметров на образцах керна и разработать алгоритм разделения пород-колекторов на характерные группы, различающиеся по степени влияния на них фильтратов промывочных жидкостей. Установлено, что одной из важнейших причин существенного снижения фильтрационно-ёмкостных свойств проницаемых пород в прискважинной зоне является низкая минерализация промывочных жидкостей и наличие в ней таких распространённых химреагентов как карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и конденсированной сульфит-спиртовой барды (КССБ). На основе статистического анализа результатов физического моделирования на образцах керна и геолого-геофизических данных автор представляет новую методику прогнозирования и оценки закупорки прискважинной зоны пластов-коллекторов под воздействием проникающего фильтрата промывочных жидкостей в процессе бурения скважин. Апробация представленного в Диссертации метода оценки закупорки пород-коллекторов на конкретных нефтегазовых месторождениях показала его высокую еффективность. Результаты обработки геологической, технологической и геофизической информации согласно приведенного алгоритма по продуктивных горизонтах Перекоповского, Коржевского и других нефтегазоконденсатных месторождений показали, что для пластов-коллекторов со значительной зоной проникновения фильтрата бурового раствора, наблюдаются повышенные прогнозированные коэффициенты закупорки. Это подтверждается также результатами опробования нефтегазоносных объектов. Из пластов с позитивной характеристикой об их продуктивности, но с повышенными значениями коэффициентов закупорки эффективного порового пространства (К3 >17 %) промышленного притока углеводородной продукции не получено. Рекомендуется таким пластам уделять особое внимание при эксплуатации месторождения (применять различные физико-химические методы интенсификации притока, учитывать временной фактор восстановления проницаемости прискважинной части пласта при депрессиях).

The author has offered a new approach to methods of defining absorptive capacity of geological material due to use of absorptive water saturation parameter, its connection with filtrational-storage properties and with clogging of porous space of reservoir rocks in well bore zone was researched. It was defined that one of important reasons of considerable degradation of permeable rocks filtrational -storage properties in well bore zone is low mineralization of washing fluids filtrates and content of such widely-spread chemical agents as carboxymethyl cellulose (CMC) and condensed spent sulfite-alcohol liquor (CSAL) in them. Application of new equipment which was developed by the author for laboratory petrophysical research, which reduces contact electrical resistance and creates conditions close to reservoir rock ones, as well as application of new methodological research techniques of absorptive water saturation made it possible to fulfill high-precision measurement of petrophysical parameters on reservoir rocks samples and to develop an algorithm of their division by typical groups characterized with washing fluids influence upon them. According to the results of statistical treatment and analysis of physical modeling data on core samples, petrophysical and geological-geophysical research, the author introduces new methods of estimation of permeable beds filtrational-storage properties worsening in well bore zone under the influence of drilling fluid filtrates during well-drilling procedure.