Проницаемость призабойной зоны пласта

По физическому состоянию призабойной зоны пласта проницаемость можно разделить на естественную и нарушенную. При вскрытии пласта бурением, как правило, естественная проницаемость ПЗП ухудшается. При обработке ПЗП проницаемость увеличивается по сравнению с текущим её значением и естественной проницаемостью. Ухудшение проницаемости пласта условно разграничивается на общее, самопроизвольно устранимое, принудительно устранимое, искусственно устранимое и остаточное.

Общим называется ухудшение проницаемости в призабойной зоне в результате воздействия на пласт суммы различных причин.

По мере извлечения жидкости из пласта пористая среда и трещины очищаются от фильтрата, промывочного раствора и других загрязнений, в результате чего увеличивается и продуктивность скважин, т. е. происходит так называемая самопроизвольная очистка ПЗП и самопроизвольное повышение продуктивности скважин. Эта очистка может быть полной и частичной. В обоих случаях повышение продуктивности скважин не достигает её естественного значения, так как сохраняются другие причины ухудшения проницаемости. Степень самопроизвольной очистки зависит от величины депрессии, которую в одних случаях по техническим причинам нельзя увеличить, при этом в ПЗП остается часть фильтрата и глинистого раствора, в других - нельзя уменьшить.

При определенной депрессии на пласт трещины закрываются и зажимают в своей полости глинистый раствор, плотно закупоривая выход из трещин пластового флюида к забою скважины. Такое ухудшение проницаемости называется принудительно устранимым, а очистка призабойной зоны пласта - принудительной.

При длительном извлечении жидкости из пласта после самопроизвольной очистки через определенное время может наступить самопроизвольное ухудшение проницаемости в призабойной зоне вследствие отложения в пористой среде парафина, асфальтенов, образования эмульсий и кольматажа. В газовых скважинах при критических для гидратообразования условиях в перфорационных каналах, на фильтровой поверхности и в пористой среде ПЗП могут образоваться кристаллогидраты, что без видимых причин приводит к снижению дебита газа. Принудительной очисткой в этом случае может служить кратковременная остановка скважины, после чего на её забое изменяются определенные условия, нарушается равновесное состояние системы ''газ – гидрат'', а их кристаллы разлагаются на составные компоненты - газ и воду.

После принудительной очистки ПЗП увеличивается (от единиц до сотен процентов) продуктивность скважин, зависящая от степени предыдущей самопроизвольной очистки и загрязнения ПЗП.

Ухудшение проницаемости в призабойной зоне можно ликвидировать с помощью гидроразрыва пласта, кислотной его обработки, торпедирования и других мероприятий. Ухудшение проницаемости ПЗП ведет к неравномерной выработке пласта. При слоистости коллектора из отдельных пропластков не удается извлечь нефть даже частично. Это, в свою очередь, обусловливает снижение нефтегазоотдачи коллектора и нерациональное использование недр. Поэтому принудительная очистка ПЗП является одним из необходимых мероприятий.

Остаточное ухудшение проницаемости ПЗП возникает при проникновении пресной воды (фильтрата) в пористую среду. В результате взаимодействия воды с некоторыми фракциями пластового цемента и его разбухания происходит уменьшение размера пор, фильтрационных каналов и трещин, и ухудшение проницаемости ПЗП. В этом случае восстановить или увеличить проницаемость ПЗП можно, разрушив структуру породы, применив гидроразрыв или кислотные обработки. Однако полностью во всех элементарных участках породы остаточное ухудшение устранить почти невозможно.

После проведения указанных мероприятий продуктивность скважины может не только достигнуть значения естественной продуктивности, но и оказаться выше её за счёт увеличения проницаемости ПЗП и радиуса дренирования пласта.

При вскрытии пласта в трещины вместе с глинистым раствором попадает песок и мелкие кусочки шлама. При освоении скважины после окончания её бурения, когда снижается репрессия на пласт, а затем создается депрессия, глинистый раствор из ПЗП частично вымывается жидкостью, фильтрующейся из пласта в скважину, а зажатый в трещинах песок предотвращает полное их смыкание, что способствует повышению проницаемости призабойной зоны. Поэтому при вскрытии трещиноватого пласта бывает полезно повышать содержание крупнозернистого песка в буровом растворе.

Проницаемость ПЗП, как правило, хуже проницаемости удаленной зоны пласта, однако она может быть равной или даже больше её природного значения.