Научное обоснование и практическое применение технологий интенсификации добычи нефти на основе методов полизвукового акустического воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта
ВВЕДЕНИЕ
В процессе разработки нефтегазовых месторождений фильтрационные характеристики пород коллекторов нефти и газа в прискважинной зоне пластов (ПЗП) заметно ухудшаются и требуют периодического восстановления. Вызов притока жидкости необходим не только при освоении новых скважин, но и в процессе их эксплуатации. Вторичное вскрытие скважин часто требуется для восстановления проницаемости ПЗП из-за отложения вязких углеводородов и кольматации солями и механическими примесями, после проведения капитального ремонта, например после кислотной обработки скважины, поскольку закачка водного раствора кислоты сопровождается: созданием эмульсии; вторичным осадкообразованием; другими явлениями, ухудшающими фильтрационные свойства призабойной зоны.
Самыми эффективными технологиями, применяемыми не только для очистки зоны перфорации от кольматантов, но и для создания трещин в ПЗП на удалении от ствола скважины являются: торпедирование; тепловая обработка; применение химических реактивов.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 10
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН …..….12
1.1 Проницаемость призабойной зоны скважины и влияние механического воздействия на физические свойства пласта 12
1.1.1 Причины снижения фильтрационно-емкостных характеристик призабойной зоны пласта 12
1.1.2 Влияние механического воздействия на физические свойства нефтяного пласта 16
1.2 Низкочастотные гидродинамические способы воздействия 21
1.2.1 Имплозионное воздействие 21
1.2.2 Сейсмическое воздействие 24
1.3 Гидродинамические способы воздействия 29
1.3.1 Гидросвабирование 29
1.3.2 Полизвуковое воздействие на призабойную зону скважины 31
1.4 Основные этапы эволюции акустического метода на базе пьезокерамических преобразователей……………………………………32
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………38
ГЛАВА 2. РАСЧЕТНАЯ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ) ЧАСТЬ. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕЧНЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ВНЕДРЕНИЯ 40
2.1 Анализ состояния разработки месторождения 40
2.1.1 Краткая геолого-физическая характеристика пласта Д3 бурегского горизонта 40
2.1.2 Коллекторские свойства продуктивного пласта Д3 бурегского горизонта 41
2.2 Анализ работы фонда скважин 42
2.3 Автоматизированный скважинный комплекс для полизвукового воздействия 46
2.3.1 Конструкции волноводной системы ультразвуковых скважинных аппаратов 46
2.3.2 Состав полизвукового автоматизированного скважинного комплекса 51
2.3.3 Полизвуковой скважинный модуль на основе пьезокерамических излучателей МСУП и его стендовые испытания 51
2.3.4 Полизвуковой генератор ТS6Р 52
2.3.5 Пьезокерамические скважинные излучатели ПСКП-44 и ПСКП-52…….60
ВЫВОДЫ 64
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 65
3.1 Физические основы технологии полизвуковой обработки прискважинной зоны пласта 65
3.2 Назначение и области применения оборудования и технологии 67
3.2.1 Краткое описание и основные характеристики 67
3.3 Критерии выбора скважин-кандидатов для полизвукового воздействия на призабойную зону продуктивных пластов……………… 78
3.4 Технология полизвукового воздействия (ПЗВ) на призабойную зону продуктивных пластов……………………………………………………………..79
3.4.1 Эффекты полизвукового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта 79
3.4.2 Главные отличия технологии и оборудования…………………………… 80
3.5 Результаты опытно-промышленных испытаний полизвукового воздействия на скважинах АО «Самаранефтегаз»…………………………………………… 80
3.6. Расчет потенциальной технологической и экономической эффективности применения технологии полизвукового воздействия на призабойную зону пласта………………………………………………………84
3.7. Техника безопасности и экологические требования……………………….. 86
ВЫВОДЫ 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………92
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вестермарк, Р. В. Интенсификация притока вибрационным воздействием на забой скважины для увеличения отбора нефти / Р. В. Вестермарк, Дж. Ф. Бретт, Д. Р. Мелони // Нефтегазовые технологии. — 2002.— № 3— С. 64.
Андреев, В. Е. Повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов нефти карбонатных коллекторов: учеб. пособие / В. Е. Андреев, Ю. А. Котенев, А. Г. Нугайбеков и др—Уфа: УГНТУ, 1997.— 137 с.
Азимов, Р. А. Комплексная характеристика гидродинамических явлений с учетом особенностей геологической структуры / Р. А. Азимов, Г. И. Коршунов, Ю. Н. Приходько // Народное хозяйство Республики Коми. — 1998.— № 2.— С. 23.
Кузнецов, О. Н. Преобразование и взаимодействие геофизических полей в литосфере / О. Н. Кузнецов, Э. М. Симкин.— М.: Недра, 1990.— 269 с.
Корнев, Г. П. Повышение эффективности освоения скважин, вскрывающих залежи нефти в баженовской свите / Г. П. Корнев, Б. И. Кравченко // Геология нефти и газа. 1982.— № 10.
Амиян, В. А. Вскрытие и освоение нефтегазовых пластов / В. А. Амиян, Н. П. Васильева. — М.: Недра, 1972.— 306 с.
Гарифов. К. М. Теоретические и экспериментальные исследования воздействия на нефтяные пласты пороховыми газами / К. М. Гарифов.— Казань, "Идел-Пресс", 2001.— 88 с.
Печков А.А., Шубин А.В. Результаты работ по повышению продуктивности скважин методом акустического воздействия. - Геоинформатика, 1998, N 3, 16 - 23.
Кудинов В.И., Сучков Б.М. Методы повышения производительности скважин. Самара: Самарское книжное издательство, 1996, 414 с.
Кузнецов О. Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. - М: Недра, 1983, 193 с.
Горбачев Ю. И. Физико-химические основы ультразвуковой очистки нефтяных скважин. - Геоинформатика, 1998, N 3, 7 - 12.
Свалов А.М. О механизме волнового в
Под действием ультразвука происходит расщепление молекул полимеров, уменьшается вязкость растворов, например, желатина, каучука, крахмала и других веществ. Под действием ультразвуковых колебаний можно получить эмульсии несмешивающихся жидкостей, таких, как вода и ртуть, вода и масло и др. Широкое практическое применение получила гидроакустика, так как никакие виды электромагнитных волн не распространяются в воде на сколь-нибудь значительные расстояния [136].
Силовой ультразвук используется для решения большого количества самых различных задач в биологии и биохимии, медицине и промышленности.
Акустический метод интенсификации добычи нефти и газа заключается в применении ультразвука для обработки призабойной зоны скважины, так как ультразвуковые волны (частота 20-40 кГц) способны переносить значительную механическую энергию. Появление в первой половине 60-х годов XX века конструкций электроакустических преобразователей, способных работать в скважинных услов