И флюидов в пластовых условиях

Глинистые минералы это вещества способные к набуханию (т.е. к увеличению своего объема в воде), способные к диспергированию (т.е. к дезинтеграции), способные связывать воду, способные обрати­мо поглощать катионы, обладающие высокой удельной поверхностью на единицу веса вещества.

Можно выделить две существенно различные, с точки зрения поведения глинистых коллекторов, задачи. Первая задача касается оценки поведения пород, содержащих глинистые минералы, при вне­дрении в пласт воды с минерализацией отличной от пластовой, осо­бенно более пресной. Вторая задача касается условий дезинтеграции глинистых включений, мобилизации и миграции тончайших мине­ральных частиц. В первой группе задач особенно инте­ресны ситуации, учитывающие действие эффективного (расклини­вающего) давления на массив породы.

При заводнении нефтяных пластов изме­нение гидрохимического режима пласта приводит к трансформациям кристаллических структур глинистых минералов. Кроме того, частички глин мобилизуются потоком флюида, образуя под­вижную суспензию. Эти частички, механически фиксируясь в поровых каналах, создают за счет своего не успевающего компенсиро­ваться высокого заряда поверхности обратный электроосмотический поток, тормозящий фильтрацию.

Набухание (или диспергация) зависит не только от емкости ион­ного обмена, но и от плотности поверхностного заряда. При одинако­вом объемном содержании различных глинистых минералов требует­ся различное количество реагента для регулирования набухания. По­этому в 1984г. было предложено использовать, кроме коэф­фициента объемной глинистости (Кгл), коэффициент активной гли­нистости (Кгл^а), который подсчитывается как отношение физико-химической активности глинистой смеси к физико-химической ак­тивности Са-монтмориллонита. Значения Кгл^а приве­дены в таблице 4:

Таблица 4

Значения для различных типов глин

№	Образец глины
	Аскангель	0, 879
	Гидрослюда	0, 138
	Каолинит:
	глуховицкий	0, 025
	Na	0, 069
	K	0, 057
	Ca	0, 059
	Fe	0, 027
	Монтмориллониты:
	Na	0, 416
	K	0, 425
	Ca
	Fe	0, 643
	Бентониты:
	черкасский	0, 790
	пыжевский	0, 759
	огланлинский	1, 045
	азкамарский	0, 489
	гильаби	0, 743
	гумбрин	0, 890
	сагирюхский	0, 499
	келесский	0, 683
	таганский	0, 666
	андреевский	0, 622
	герасимовский	0, 678
	смышляевский	0, 444
	нурлатский	0, 476
	биклянский	0, 347
	листвинский	0, 622
	славянский	1, 069
	побиянковский	0, 876
	горбский	0, 543
	кил	0, 949
	жабинский	1, 107

Известно, что глиносодержащий пласт обладает начальным гра­диентом давления, который тем больше, чем выше степень набухания глины.

По мере увеличения концентрации электролита появляется кон-
курирующий внедрению протонов процесс - внедрение катионов в
межплоскостное расстояние с вытеснением ассоциированных молекул воды, вследствие чего расстояние между слоями глинистого минерала уменьшается, поскольку размер катиона значительно меньше размера ассоциатов воды. В концентрированных растворах электролитов в межплоскостное пространство могут поступать только катионы электролитов, и процесс набухания глин не происходит.
Набухшую глину можно вернуть практически в исходное состояние путем увеличения концентрации катионов в растворе. В пользу такого протонного_(наноразмерного) механизма набухания глин говорит известный экспериментальный факт, что при набухании глины в дистиллированной воде увеличивается рН.

Учитывая активное взаимодействие глин с закачиваемой водой, подчеркивалось, что технические методы воздействия на глиносодержащие пласты должны сочетаться с физико-химическим воздействием на глинистую составляющую.

Опытно-промышленньге работы магнитного воздействияй на закачиваемый флюид проведены в Татарии на Ромашкинском месторождении. Средняя удельная приемистость при закачке сточной воды возросла после установки устройства более чем в 1,3 раза, а при закачке пресной воды - более чем в 2 раза. Кроме того, увеличение приемистости скважин привело к большей надежности трубопроводов - трубопроводы скважин, обо­рудованные магнитными устройствами, не замерзали в зимнее время, хотя на соседних нагнетательных скважинах приходилось прогревать трубопроводы из-за замерзания. Результаты наблюдений за скважи­нами показали, что эффект увеличения приемистости сохраняется в течение нескольких месяцев после снятия магнитных устройств для обработки воды, что также подтверждает ионнообменный ме­ханизм этой технологии (т.е. нанотехнологии).