Если в 80-90-е годы прошлого века в основном применялись технологии воздействия на призабойные зоны добывающих и нагнетательных скважин, приводящие к интенсификации добычи нефти, то в настоящее время всё более широкое распространение получают волновые технологии воздействия на пласт в целом(межскважинное пространство), позволяющие увеличить коэффициент извлечения нефти за счёт роста коэффициента охвата дренированных запасов углеводородов. К таким технологиям относятся низкочастотное, вибросейсмическое, дилатационно-волновое и другие виды воздействия на продуктивный пласт
Научные и практические основы волновых технологий были разработаны в Научном Центре нелинейной волновой механики и технологии РАН школой академика Р.Ф. Ганиева. Основные эффекты, установленные сотрудниками Цента и предложенные в качестве базы для создания технологий, сводятся к следующему:
- эффект односторонне направленных движений включений, взвешенных в колеблющейся жидкости. Такого рода движения можно организовать в порах нефтяных залежей, что позволит управлять движением капиллярно удержанных капель нефти и загрязняющих пласт частиц. Другими словами - колебания жидкости создают движение взвешенных в жидкости включений, направленные в одну сторону. Отметим здесь, что движение частиц (его направление и скорость) зависят не только от параметров волны, но также от динамических свойств самих частиц и окружающей их жидкости. Это даёт возможность таким образом организовать волновое воздействие, чтобы обеспечить перемещение частиц одного сорта в одну сторону, а другого - в другую. Такого рода явления важны при разработке способов очистки призабойных зон скважин от загрязнений в форме твёрдых частиц. Открываются возможности либо вывести частицы из призабойной зоны в скважину, либо наоборот, затолкнуть их вглубь пласта. При движении капель жидкости, не смачивающей стенки капилляра, с постоянной скоростью, первый и второй по ходу мениски капли имеют разную кривизну. Поэтому благодаря разности сил поверхностного натяжения, возникает так называемое капиллярное сопротивление Fk. Волны, как показали исследования, могут способствовать снижению капиллярного сопротивления. Воздействие волны на каплю в среднем может быть охарактеризовано так называемой вибрационной силой Fw, которая в случае действия волн определённых характеристик, зависящих от геометрических размеров капель и капилляра, а также от физических свойств жидкости капель и стенок капилляра, может быть направлена против сил капиллярного сопротивления. В этом случае действие волн приводит к уменьшению сил капиллярного сопротивления.
- эффект ускорения течения жидкости в капиллярах и пористых средах. Рассматривая течение вязкой сжимаемой жидкости по капилляру, вдоль стенок которого распространяются бегущие волны изгиба, удалось установить, что при определённых размерах капилляров волны могут обеспечить значительное ускорение течения жидкости. Причём особенно значителен этот эффект для узких пор, диаметром порядка 1-10 мкм. Даже при амплитудах волн на поверхности поры, не превышающих долей процента от её диаметра, эффект ускорения течения может достигать пяти и более порядков. Этот факт позволяет рассматривать волны, как один из наиболее эффективных механизмов ускорения течений в капиллярах и пористых средах. Естественно использовать волны для ускорения течения пластовых флюидов в призабойных зонах нагнетательных и добывающих скважин для интенсификации притока или нагнетания.
- эффект нелинейного взаимодействия волн, который заключается в том, что максимальная амплитуда таких волн может быть достигнута не вблизи источника, но на некотором расстоянии от него. Если любая линейная волна всегда затухает с увеличением расстояния от источника, то нелинейно взаимодействующие волны могут достигать максимума по пути своего следования.
Суммируя вышеизложенное можно констатировать, что для того, чтобы наиболее оптимальным образом в пласте происходили эффекты односторонне направленного перемещения твёрдых частиц и капель и ускорения течения жидкости в порах пористых сред, следует возбудить в одной из скважин волны с частотами, близкими к частотам, резонансным для данного месторождения. Причём, в ряде случаев для возбуждения волн в определённых областях, отстоящих от скважины на конечное расстояние можно использовать полигармонический нелинейно взаимодействующий между собой волновой набор.
Технология низкочастотного воздействия реализуется в промысловых условиях с помощью модернизированного штангового глубинного насоса (ШГН), позволяющего с помощью колебания столба жидкости в скважине генерировать волны низкой частоты., распространяющиеся по пласту. Причём это воздействие может осуществляться как через добывающую, так и через нагнетательную или даже пьезометрическую скважину
Библиографическая ссылка
Андреев А.В. ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 2. – С. 139-140;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=21696 (дата обращения: 21.11.2024).