ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ КОЛЬМАТАЦИИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА
Вскрытие пласта практически всегда сопровождается нарушением естественных фильтрационных свойств пород призабойной зоны, которое обусловлено перемещением частиц горной породы и проникновением в поровое пространство промывочной жидкости, ее фильтрата и шлама. В зависимости от способа вскрытия пласта и его свойств изменяются лишь степень и характер кольматации в меру проявления того или иного фактора. Поэтому изучение природы загрязнения призабойной зоны пласта имеет первостепенное значение в практике бурения гидрогеологических скважин для правильного выбора способов и средств предотвращения или уменьшения кольматации.
|
При бурении скважин роторным способом проницаемость призабойной зоны снижается главным образом в результате проникновения в пласт промывочной жидкости, ее фильтрата и твердых частиц выбуренных пород, обусловленного избыточным давлением. Колонна бурильных труб в этих условиях работает как глиномешалка, и значительное количество вы-
Рпс. 1. Схема кольматации стенок скважи — буренной породы перехо ны промывочной жидкостью: дит в раствор. Особенно
/—проницаемая порода; 2 — глинистая корка; усИЛИВЙвТСЯ ПрОЦбСС
3 — зона проникновения твердой фазы раствора Т/Пп, мг, ТЯТТНТт пгш и шлама; 4 — зона проникновения жидкой фазы КОЛЬМЙТЙЦИИ При ОурсНИИ (фильтрата); 5 — раствор п0 ГЛИНИСТЫМ ПОрОДЭМ И
при недостаточной промывке, когда выбуренная порода многократно перетирается на забое.
Выделяют три зоны кольматации стенок скважины промывочными растворами (рис. 1): зону образования корки, зону проникновения раствора в пласт и зону проникновения жидкой
фазы раствора (фильтрата). Вместе с раствором в пласт проникают твердые частицы выбуренной породы [3, 4, 8].
Кольматация — сложный физико-химический процесс, в котором в большей или меньшей степени протекают различные явления: образование глинистой корки на стенках скважины, проникновение раствора и его фильтрата в поры и трещины породы, набухание глинистых частиц породы, стабильных в присутствии пластовой воды, выпадение в осадок химических соединений и проникновение в пласт твердых частиц из промывочной жидкости.