2.2 Методы изучения блокирующих свойств технологических жидкостей

Рассмотрим методы оценки влияния технологических жидкостей на фильтрационно-ёмкостные свойства продуктивных пластов посредством экспериментального изучения проницаемости искусственных или естественных кернов при фильтрации через них исследуемых составов ТЖ. Используются различные методики изучения проницаемости горных пород: 1 по фильтрации жидкостей за счёт сил гравитации через насыпные песчаные керны; 2 по фильтрации жидкостей через фильтрационные корки.

Во всех методиках проницаемость рассчитывают по формуле Дарси:

мкм (6)

где Q - расход флюида через породу, см³/с;

μ - динамическая вязкость флюида, мПас;

L - длина коллектора (керна), см;

Р1, Р2- давление на входе керна, МПа, F – площадь поперечного сечения керна, см².

Методика проведения опытов с применением фильтр-пресса РРА (FANN)

Фильтр-пресс предназначен для замера фильтрации промывочного раствора через искусственные керамические образцы диаметром 63,5 мм, толщиной 6,35 мм, проницаемостью от 5 мкм² до 190 мкм². Давление и температура в испытательной камере могут быть подняты до 21 МПа и 260°С соответственно.

На рисунке 2.1 приведена принципиальная схема фильтр-пресса РРА. Прибор оснащён устройством подачи газа 1 и камерой противодавления 2 с целью предупреждения испарения фильтрата испытуемой технологической жидкости 8, если температура опыта превысит точку его кипения. Ячейка прибора 7 находится внутри камеры 10 с нагревательной рубашкой 9. Исследуемый раствор в объёме 275 мл фильтруется через образец породы 6 под давлением, создаваемым с помощью ручного насоса 15. Гидравлическое масло 12 через шланг высокого давления 14 и штуцер 13 подаётся в испытательную камеру ячейки 7. Опытная жидкость и гидравлическое масло разделены плавающим поршнем 11.

Подготовка кернового материала и пластовых флюидов, а также проведение лабораторных исследований выполнялись в соответствии с требованиями ОСТ 39-195-86 « Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях». Направление закачки и фильтрации рабочих жидкостей соответствовало реальному направлению движения пластовых флюидов и промывочного раствора в процессе первичного вскрытия продуктивного пласта, а именно:

1 Прямая фильтрация модели пластовой воды с целью создания начальной водонасыщенности.

2 Прямая фильтрация керосина (модели пластовой нефти) соответствовала условию накопления нефти и созданию начальной нефтенасыщенности и остаточной водонасыщенности.

1 – гидравлическое масло; 2 – игольчатый клапан; 3 – корпус для СО₂ картриджа; 4 – нагревающий корпус; 5 – ниппель; 6 – узел нижнего штуцера; 7, 8 – противодавления; 9 – плавающий поршень; 10 – 100 мл камера противодавления; 11 – тройник для высокого давления; 12 – регулятор с манометром; 13 – шланг высокого давления; 14 – корпус ячейки; 15 – верхнее кольцо фиксатор; 16 – кольцо; 17 – монифольдный блок; 18 – корпус ячейки; 19 – манометр; 20 – ручной гидравлический насос; 21 – муфта.

Рисунок 2.1 - Схема фильтр-пресса РРА

3 Обратная фильтрация фильтрата раствора моделировала первичное вскрытие продуктивного пласта на репрессии, заключалась в прокачке через образец 50-ти поровых объемов фильтрата.

4 Прямая фильтрация керосина соответствовала вызову притока углеводородов.

В связи с очень высокой проницаемостью керамических дисков, нами в опытах использовались реальные керны месторождений, образцы из которых специально подготавливались в соответствии с требуемыми геометрическими размерами. Коэффициент восстановления проницаемости рассчитывался по ранее приведённым формулам.

2.3 Методы изучения коркообразующих свойств технологических жидкостей

Современные качественные растворы, даже глинистые, создают тонкую корку (1... 1,5 мм), однако их антифрикционные свойства нуждаются в улучшении и контроле.

Нами при исследовании коркообразующих свойств промывочных жидкостей использовался прибор ФСК-2М-2.

Модифицированный прибор ФСК-2М-2 для измерения фрикционных свойств фильтрационных корок (рисунок 2.2) содержит стол-основание 1, установленный на нем асинхронный электродвигатель 2, основание 3, в котором размещен плоский груз 4. Стол-основание выставляется регулировочным винтом 5 по уровню 6 в горизонтальное положение. Узел замера тяглового усилия прибора состоит из направляющей 7, закрепленной на столе, и установленным на направляющей тензометрическим датчиком 9. Один из концов ползуна соединен при помощи нити 10 со шкивом 11 электродвигателя, другой конец – посредством пружины 12 с металлическим грузом. Пружина необходима для сглаживания естественных колебаний при движении тензометрического датчика по направляющей.

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема модифицированного прибора

ФСК-2М-2

Регистрирующим устройством в приборе ФСК-2М-2 является тензометрический преобразователь (датчик) серии С05-2.

Тензопреобразователи серии С05-2 предназначены для непрерывного пропорционального преобразования силы в электрический выходной сигнал.

Принцип действия тензопреобразователя основан на использовании тензоэффекта в полупроводниках. Чувствительным элементом тензопреобразователя служит сапфировая мембрана с кремниевыми тензорезисторами. Сапфировая мембрана по всей плоскости жестко соединена с металлической мембраной, образуя с ней двухслойную мембрану.