Особенности кольматации порового пространства в напряженно-деформируемых глинистых коллекторах

UDK: 622.279.031.011.43
DOI: 10.24887/0028-2448-2017-8-72-74
Ключевые слова: закачка, фильтрация, глинистые частицы, осаждение, проницаемость
Авторы: А.Н. Гараева, Э.А. Королев, М.Г. Храмченков (Казанский (Приволжский) федеральный университет)

Выполнен анализ особенностей протекания процесса кольматации порового пространства горных пород в полной постановке, т.е. с учетом изменения напряженно-деформированного состояния горных пород. Такой анализ целесообразен для выяснения причин снижения фильтрационных свойств пластов-коллекторов при добыче нефти с применением заводнения. Известно, что в ряде случаев закачка воды в пласт приводит к ухудшению фильтрационных свойств областей пласта, примыкающих к нагнетательным скважинам. При этом такое снижение не может быть объяснено нарушением технологии закачки. Рассмотрен один из возможных механизмов изменения фильтрационных свойств пластов-коллекторов нефти вследствие кольматации порового пространства глинистыми частицами. Частицы могут поступать в процессе бурения, вместе с закачиваемой водой либо из коллектора за счет суффозионных процессов в зонах с повышенной скоростью фильтрации. Построено математическое описание процесса кольматации порового пространства пласта-коллектора с учетом изменения его напряженно-деформированного состояния. Учет изменения напряженно-деформированного состояния пласта позволили изучить особенности протекания суффозионно-кольматационных процессов при добыче нефти. Расчеты на модели дополнены экспериментальными исследованиями. Экспериментальные исследования проводились на насыпных образцах пористой среды с отслеживанием изменения коэффициента проницаемости при закачке раствора, содержащего взвешенные глинистые частицы. Кроме того, использованы экспериментальные данные других авторов. Построенная математическая модель процесса проверена путем сравнения результатов расчетов по модели с полученными экспериментальными данными, в результате получено хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных.

Список литературы

1. Максименко А.А. Микромеханический анализ течения неньютоновских жидкостей и взвесей в пористой среде: дис. ... канд. физ.-мат. наук. – М., 2001. – 108 с.

2. Рыжиков Н.И. Экспериментальное исследование динамики захвата частиц и изменения проницаемости при фильтрации суспензии через пористую среду: дис. ... канд. физ.-мат. наук. – М., 2014. – 150 с.

3. Jaeger J.C., Zimmerman R.W. Fundamentals of Rock Mechanics //

4th ed. Oxford: Wiley, 2007. – 488 с.

4. Khramchenkov M., Khramchenkov E. A new approach to obtain rheological relations for saturated porous media // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 72–2014. – P. 49–53.

5. Экспериментальное изучение фильтрации микросуспензии в высокопроницаемой пористой среде / C.В. Димов, В.В. Кузнецов, В.Я. Рудяк, Н.М Тропин // Механика жидкости и газа. – 2012. – № 2. – С. 47–56.

6. Nikolaevskiy N.V. Geomechanics and fluid dynamics. – Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1996. – 447 с.

7. Coussy O. Poromechanics. – London: Wiley, 2004. – 298 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2015 год

SCOPUS
SNIP: 0,805
IPP: 0.158
SJR: 0,2
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,665
Пятилетний импакт-фактор: 0,472
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,573
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 794

Нефтегаз-экспо
Открыть ссылку в новом окне