Процессы фильтрации играют одну из главных ролей для сохранения проницаемости пород продуктивного пласта, а также для предупреждения аварий и осложнений [1]. При репрессии на пласт твердая фаза бурового раствора проникает в околоствольную зону с образованием фильтрационной корки, через которую проходит фильтрат (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 – Образование фильтрационной корки
Столб промывочной жидкости, заполняющей скважину, создает гидростатическое давление, которое, как правило, превышает давление пластовых флюидов, находящихся в порах горных пород. Поскольку все горные породы в той или иной мере проницаемы, то при вскрытии их бурением под воздействием перепада давления происходит проникновение дисперсионной среды промывочной жидкости в околоствольное пространство.
Поток дисперсионной среды перемещает частицы твердой фазы в направлении стенок скважины и если размеры определенной части этих частиц находятся в диапазоне от чуть меньшего размера самых крупных пор до одной трети этого размера, то они застревают в суженных горловинах входа в поры и закупоривают их. Как только происходит закупорка входов в поры, в приствольной зоне порового пространства задерживаются и более мелкие частицы твердой фазы, образуя так называемую внутреннюю фильтрационную корку. Затем эти частицы откладываются уже непосредственно на стенках скважины и, таким образом, формируется наружная фильтрационная корка, через которую в околоствольное пространство поступает только фильтрат промывочной жидкости (Рис.3.1).
Фильтрационная корка, обладающая высокой проницаемостью, увеличивается в размерах, что снижает эффективный диаметр скважины и может привести к таким осложнениям, как чрезмерно высокий момент при вращении колонны, повышение гидравлического сопротивления (возможны осыпи и обвалы), увеличению вероятности дифференциального прихвата и затяжек колонны
Также существуют потенциальные проблемы, связанные с избыточным внедрением фильтрата – ухудшение коллекторских свойств (образование нерастворимых соединений, изменения смачиваемости, изменения относительной проницаемости по нефти и газу, закупоривание пласта мельчайшими частицами твердой фазы или набухание глин на месте залегания); неверные результаты, полученные при испытаниях на фильтрацию; трудности при оценке параметров продуктивного пласта (избыточное внедрением фильтрата, слабая передача электрических свойств через толстую фильтрационную корку); вероятность необнаружения нефтеносных и газоносных зон.
