Cтраница 3
Выявлено, что при высокой вязкости бурового раствора, из-за плохого проникновения его в плает, давление в приствольной зоне скважины, быстро выравнивается. Вследствие этого при вскрытии, хорошо проницаемых горных пород применение буровых растворов с полимерными добавками ( КМЦ, гипан, ПАА и др.) и на нефтяной основе, фильтраты которых обладают неньютоновскими свойствами, представляет практический интерес. Этим, а также способностью к выравниванию течения, очевидно, объясняется высокая эффективность полимерных реагентов в предупреждении прихвата бурильного инструмента. [31]
Горные породы должны быть непроницаемы для сжиженного газа и паров газа, а также не должны содержать примесей, загрязняющих продукт. Подземные газохранилища сооружают и в проницаемых горных породах. В этом случае их конструкция предусматривает герметизирующий кожух. Наиболее экономично сооружение шахтных хранилищ в прочных породах без крепи. Применение анкерной и монолитной железобетонной крепей значительно удорожает строительство. [32]
Одним из перспективных типов подземных резервуаров являются шахтные хранилища. Строительство шахтных хранилищ осуществляется в различных устойчивых и неустойчивых, непроницаемых и проницаемых горных породах. Под хранилища переоборудуются также отработанные выработки горнодобывающих и других предприятий, что значительно уменьшает капитальные вложения в создание подземных емкостей. Они функционируют в качестве оперативных баз и баз долговременного хранения. По сравнению с наземными складами капитальные затраты при строительстве подземных шахтных хранилищ снижаются в 1 5 - 2 5 раза, а эксплуатационные расходы в 3 раза и более. [33]
Причиной многих заколонных перетоков является не только наличие трещин и каналов в цементном камне и на контактных зонах колонна - камень - порода. Наряду с этим существует еще один механизм возникновения перетоков непосредственно по проницаемой горной породе, так как вертикальная фильтрация в коллекторе имеет место, а в данном случае она усиливается наличием очищенных кислотным воздействием трещин. [34]
Один из лучших отечественных композиционных наполнителей в настоящее время - наполнитель хлопьевидный ( НХ), разработанный во ВНИИБТ. НХ предназначен для изоляции зон интенсивных поглощений ( 40 - 60 м3 / ч) в интервалах залегания проницаемых горных пород с раскрытием поглощающих каналов в пределах 5 - 20 мм. [35]
![]() |
Схема газовой залежи. [36] |
На рис. 3 представлена схема пластовой залежи. Как очевидно, объект скопления, а в процессе разработки объект добычи газа, представляет замкнутый резервуар, покрышкой которого служат плохо проницаемые горные породы, перекрывающие и экранирующие скопление газа. [37]
На рис. 3.23, б показана схема формирования угнетающего давления. В проницаемых горных породах под забоем формируется переходная зона 5, в которой давление постепенно изменяется от рс до рп. При образовании ( раскрытии) трещины давление в ней снижается относительно давления переходной зоны, так как мгновенное заполнение трещины невозможно. Возможны три основных случая. [38]
Наибольшее снижение проницаемости в результате проникновения частиц твердой фазы отмечается на первых нескольких миллиметрах образца. Юнг и Грей, например, обнаружили, что проницаемость кернов из песчаника береа снижается примерно до 0 1 нм2 на первом сантиметре, а остальная часть керна практически сохраняет начальную проницаемость. В более проницаемых горных породах проницаемость зоны проникновения фильтрата за пределами первого сантиметра может снижаться до 7в - 80 % от первоначальной. [39]
Затем рассматриваются устойчивые сухие горные породы. В непроницаемых ( отсутствуют коллекторы) и проницаемых ( не содержащих природный газ) породах возможно использование воздуха и газа. Если же устойчивые сухие проницаемые горные породы представлены газонасыщенными коллекторами, то абсолютная величина допустимых депрессий должна достигать прочности скелета. Во избежание нарушения устойчивости коллекторов продуктивного пласта в околоствольной зоне могут быть использованы газ, пена, туман и аэрированная жидкость. В устойчивых сухих трещиноватых горных породах целесообразно использовать пену. Использование других типов газообразных агентов сопряжено с нарушениями нормального технологического процесса углубления ствола. Если депрессии допускают возможность использования всех указанных газообразных агентов в этом интервале ствола, то следует рассмотреть дебит газа. В зависимости от глубины пены используются при дебите газа не более 8 - 12 м3 / мин; туман при дебите до 225 м3 / мин, а газы и аэрированные жидкости - при любых де-битах газа. [40]
С 1983 г. БашГУ совместно с ВНИИГИС были начаты работы по оценке проницаемости пористой среды с использованием характеристик продольной волны, которая является наиболее информативной в волновом пакете. Так, в монографии [2] упоминается о сильном влиянии насыщенности пористых сред на кинематические характеристики этой волны. При распространении волнового возмущения в проницаемой горной породе деформация исследуемой среды осуществляется за счет изменения перового пространства. При этом реологическая среда ( жидкбсть или газ) в момент деформации на фронте волны вытесняется за время прохождения волны из областей сжатия в области разрежения. Для более точного измерения проницаемости необходимо инициировать фильтрационные перетоки жидкости из поры в пору, в результате которых будет иметь место зависимость измеряемой величины от интенсивности фильтрационных перетоков, при этом их интенсивность будет меняться в зависимости от амплитуды волнового воздействия. [41]
Однако большие углеразрабатываемые свиты обычно не являются нефтяными эксплоатационными горизонтами, хотя нефтяные горизонты в некоторых районах и связаны с богатыми слоями лигнита. При рассмотрении этой проблемы было отмечено, что для объяснения происхождения нефти и газа необходимо найти в обычных осадочных образованиях известняков, песков и сланцев первичное нефтепроизводящее вещество. Так как нефтепроизводящие свиты могут располагаться в образованиях, о которых известно, что они отложились в кислой среде, приуроченной или находящейся в пределах достижения миграционных жидкостей-это должны быть осадочные отложения морского происхождения. Таким образом, следует допустить, что любая проницаемая горная порода или осадочное образование может быть соответствующим нефтяным коллектором. Однако наиболее важные нефтепроизводящие свиты ограничены морскими отложениями и особенно теми, которые отлагались в сравнительно неглубоких водах, где органическая жизнь была особенно обильна. Эта гипотеза является в настоящее время общепринятой, так как нам неизвестны отрицающие это общее положение доказательства. [42]
Опыт проведения изоляционных работ с использованием аэрированных цементных растворов показывает, что цементный раствор, который содержит газ, находящийся под высоким давлением, обладает существенными преимуществами по сравнению с другими вяжущими материалами. Его использование позволяет повысить качество и снизить стоимость изоляционных работ. При степени аэрации 3 - 3 5 цементному раствору необходимо придать дополнительный запас объемной упругой энергии. Сформированный цементный камень имеет вполне достаточные прочность и плотность. Рекомендуется проводить изоляционные работы при сравнительно небольших скоростях ( менее 1 м / с) потока аэрированного раствора в проницаемых горных породах. В этом случае по мере падения давления при движении раствора пузырьки воздуха успевают расшириться, что обеспечивает полное вытеснение подземных вод аэрированным цементным раствором и исключает возникновение застойных зон после местных сужений в трещинах и сообщающихся между собой пустотах и порах горных пород. Газ, находящийся в аэрированных цементных растворах под высоким давлением, устраняет отрицательное влияние контракции на качество изоляционных работ. Действительно, в процессе загустевания и затвердевания цементных растворов наблюдается переход из жидкого в твердое состояние, который для большинства типов цементов ( за исключением специальных расширяющихся) сопровождается уменьшением объема твердого тела по сравнению с исходным материалом в жидком виде и, как следствие, падением давления. Пузырьки воздуха, расширяясь в аэрированном цементном растворе, компенсируют сокращение объема цементного камня, устраняют неплотности контактов горных пород с цементным камнем и обеспечивают надежную гидроизоляцию горных пород. [43]
![]() |
Сорбация углеводородов строительными материалами, мг / м3. [44] |
При разливе на поверхности земли нефть и нефтепродукты распространяются и загрязняют горные породы и подземные воды, йид-кие углеводороды, как и любая жидкость, продвигаются в пористой или трещиноватой проницаемой среде под влиянием сил гравитации. В зоне разлива преобладает вертикальное движение в глубь массива. Только тогда, когда проникающие жидкие углеводороды встретят непроницаемые породы или поверхность подземных вод, они начинают скапливаться, а потом растекаться в горизонтальном направлении. Различают [14] три фазы распространение жидких углеводородов в массиве горных пород. После разлива нефти или нефтепродуктов на поверхности земли сначала происходит просачивание зоны аэрации. На уровне подземной воды в хорошо проницаемых горных породах с малой капиллярностью может происходить так называемая пассивная миграция - унос нефтепродуктов текущей подземной водой. Распространение любой жидкости в пористой среде зависит от гидравлического напора, проницаемости горных пород и вязкости жидкости. [45]