Моделирование динамики изменения фильтрационных и электрических свойств околоскважинной зоны с целью оценки ее загрязнения

• Автор: Макарова, Анастасия Андреевна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Механизмы повреждения околоскважинной зоны пласта и
методы их анализа
1.1. Первичное вскрытие коллекторов и его продолжительность
1.2. Механизмы повреждения пласта
1.3. Физические процессы, протекающие в околоскважинной зоне пласта
1.4. Глинистая корка и ее свойства
1.5. Зона кольматации
1.6. Зона проникновения фильтрата бурового раствора
1.7. Методы исследования параметров околоскважинной зоны
Глава 2. Моделирование влияния измененных фильтрационных свойств
околоскважинной зоны на динамику начальной стадии добычи
2Л. Математическая постановка задачи
2.2. Анализ чувствительности на показатели загрязнения, очистки и добычи
2.2.1. Объем потерь фильтрата бурового раствора
2.2.2. Параметры внешней фильтрационной корки
2.2.3. Параметры зоны кольматации
2.2.4. Влияние перфорированных параметров
2.3. Моделирование динамики изменения фильтрационных свойств околоскважинной зоны
2.3.1. Миграции природных мелких частиц
2.3.2. Капиллярное расформировывание зоны проникновения

2.3.3. Изменение смачиваемости породы
2.4. Заключение к главе
Глава 3. Моделирование влияния измененных свойств околоскважинной зоны на отклик электрических зондов в неоднородных пластах
3.1. Математическая модель прямой задачи электрокаротажа
3.2. Численная реализация прямой задачи электрокаротажа
3.3. Проверка достоверности численных результатов задачи электрокаротажа
3.4. Влияние изменения свойств околоскважинной зоны на кажущееся сопротивление
3.4.1. Влияние объема потерь бурового раствора
3.4.2. Влияние капиллярного расформирования зоны проникновения
3.4.3. Влияние миграции природных мелких частиц
3.5. Оценка отклонения показаний БКЗ при изменении свойств ОЗП от данных палеток
3.6. Заключение к главе
Глава 4. Комплексная методика моделирования изменения свойств ОЗП
4.1. Единый подход к моделированию изменения свойств ОЗП
4.2. Практическое применение методологии
4.3. Заключение к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Изменение свойств околоскважинной зоны пласта (ОЗП) может происходить в процессе технологических операций, начиная с первичного вскрытия пласта, когда происходит проникновение содержащихся в буровом растворе компонент (фильтрат, частицы, глина, полимеры и т.д.).
В процессе этого формируется сложная структура, где, как правило, выделяется внешняя фильтрационная корка (образующаяся на стенке скважины и состоящая из отфильтрованных твердых частиц и глины бурового раствора), зона кольматации (ЗК) / внутренняя фильтрационная корка (формируемая твердыми компонентами бурового раствора, проникающими в пористую среду) и зона проникновения фильтрата бурового раствора. Одновременно имеет место последующее физико-химическое взаимодействие фильтрата бурового раствора с пластовыми флюидами и породообразующими минералами. Кроме того, значительно изменяется пространственное распределение удельного электрического сопротивления (УЭС) в ОЗП из-за изменения распределения насыщенностей и существенно различающейся электропроводности фильтрата бурового раствора, нефти и пластовой воды.
В ходе вызова притока при освоении скважины с открытым стволом частично разрушается внешняя и внутренняя фильтрационные корки, твердая фаза и иные компоненты частично вымываются из ОЗП, а ее свойства постепенно могут восстанавливаться. Тем не менее, различие между исходными и измененными свойствами околоскважинной зоны может быть значительным.
Для характеристики этого явления обычно используется термин “повреждение ОЗП” или просто “повреждение пласта”, а также часто используется термин “загрязнение”.
В результате фильтрационно-емкостные свойства ОЗП ухудшаются, что может приводить к снижению продуктивности скважины. Наличие зоны с

условий, снимаются кривые падения и восстановления давления, высверленные отверстия герметизируются.
Конечно способом гидродинамического опробования (МОТ) добиться достаточно детальной дифференциации фильтрационных свойств разреза (с детальностью, аналогичной ГИС) пока мало реально, и это не позволяет оценить дифференциальный вклад отдельных механизмов повреждения. Дифференциальный вклад околоскважинных зон и механизм изменения физических свойств в этих зонах необходимо учитывать при обосновании методов воздействия на околоскважинную зону, технологии вскрытия и опробования пластов [46].
Промыслово-геофизические методы служат источником дополнительной информации об изменениях физических свойств, обусловленных процессами, происходящими в ОЗП, но направлены, в основном, на исследование неизменной части пласта. Зачастую возникает сложности в интерпретации геофизических и гидродинамических данных в связи с отсутствием надежных динамических связей физических свойств с процессами, происходящих в ОЗП. Развитие математического моделирования с использованием данных лабораторных экспериментов позволяет улучшить анализ и интерпретацию геофизических и промысловых данных, а также получить информацию о механизмах повреждения ОЗП.
Коммерческие гидродинамические програмные пакеты используют в качестве входного параметра для характеризации повреждения только один параметр - скин-фактор, что не позволяет оценить дифференциальный вклад разных механизмов в ОЗП. Исследуя данную тему, реализовываются физические или математичесские модели, связывающие параметры конкретной системы «скважина-пласт» с регистрируемыми параметрами электрического или электромагнитного поля. Решаются прямые и обратные задачи, осуществляя переход от размеров зоны проникновения, параметров неоднородности пласта к истинным, КС и УЭС пласта, зоны проникновения и промытой зоны.