CC BY
40
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРИТОКА НЕФТИ ЗА СЧЕТ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ Гайдамакина В.Н.1, Гайдамакин В.Н.2
1Гайдамакина Валерия Николаевна - оператор пульта управления в добыче нефти и газа;
2Гайдамакин Вадим Николаевич - оператор по добыче нефти и газа, ЛУКОЙЛ - ТПП «Когалымнефтегаз», г. Когалым
Аннотация: к настоящему времени учеными и специалистами накоплен определенный опыт, разработаны технические средства и технологии акустического воздействия на ПЗП с целью интенсификации притоков нефти. Ключевые слова: интенсификация притока, акустическое воздействие, пласт, скважина.
Интенсификация притоков нефти - увеличение степени извлечения нефти из недр в настоящее и ближайшее десятилетия является одной из главных проблем энергообеспечения страны.
В качестве негативных факторов ухудшение условий добычи нефти можно отметить следующие:
- большое число простаивающих скважин, которые не участвуют в процессе разработки месторождений, что снижает нефтеизвлечение;
- высокая степень выработанности месторождений;
- увеличение доли мелких месторождений;
- рост доли залежей с высоковязкой нефтью;
- уменьшение дебитов скважин по нефти;
- увеличение обводненности [1].
Высокий научный уровень и энергия первой волны Российских исследователей обеспечили расширенное внедрение технологии акустического воздействия (АВ) на месторождениях Западной Сибири, Татарстана, Башкирии, а также первые шаги в освоении этой технологии в ряде зарубежных нефтяных компаний в Китае, США и Мексике. К концу XX века общее число скважинных операций с применением АВ насчитывалось более пяти тысяч.
По своей физической природе метод акустического воздействия относится к классу слабых энергетических воздействий и, как следствие, относительно дешев по сравнению с другими методами. Важным достоинством метода акустического воздействия является его экологическая чистота.
Данный метод можно разделить два вида:
- на гидроакустическое воздействие, при котором энергия потока жидкости или газа с помощью гидроакустической сирены преобразуется в энергию упругих колебаний;
- собственно на акустическое воздействие, при котором с помощью магнитострикционных и пьезокерамических излучателей, преобразующие электрическую энергию в звуковое поле ультразвукового диапазона.
Ультразвуковой метод воздействия с помощью специальных генераторов ультразвука в отличие от других вибрационных методов характеризуется следующими особенностями:
- создаются значительно более высокие сжимающие и растягивающие градиенты давления в масштабе, соизмеримом с размером пор;
- существует возможность локального и направленного воздействия на определенные зоны пласта как по его радиусу, так и по толщине;
I 12 I
- происходит совместное воздействие на пласт теплом и высокими знакопеременными градиентами давления;
- не возникают нарушения цементного камня и разрушения окружающего пласта [2].
В среде под акустическим воздействием происходят дегазация, кавитация,
возникают акустические потоки, ускоряются процессы кристаллизации, десорбции, ряд химических реакций и т. п.
Разделение акустического поля по интенсивности на мощное и слабое в известной мере условно. Например, в средах с большим коэффициентом поглощения акустической энергии не происходит изменений скорости и формы фронта волны в мощном (более 1 кВт/м 2) акустическом поле. И наоборот, достаточно небольших интенсивностей акустического поля (0,1 кВт/м 2), чтобы вызвать разрыв вытекающей из сопла струи на капли.
Качественные изменения в совершенствовании аппаратуры акустического воздействия произошли с внедрением научно-технического потенциала оборонной гидроакустики. К середине 90-х годов впервые была разработана аппаратура АВ нового поколения. Применение гидроакустических технологий обеспечило повышение акустической мощности от 150-200 Вт до 1,5-3,0 кВт. Громоздкие узкополосные генераторы были заменены на компактные широко функциональные транзисторные усилительные устройства.
В тоже время значение интенсивности акустического поля, необходимое для воздействия на среду, существенно зависит от его исходного термодинамического состояния [3].
Для того чтобы перевести систему из состояния устойчивого термодинамического равновесия в новое стационарное состояние, требуется огромная энергия внешнего воздействия. Если же система находится в состоянии, близком к термодинамической неустойчивости (метастабильном состоянии), то внешнее воздействие даже малой интенсивности способно перевести ее в качественно новое состояние. Система приходит в состояние неустойчивости тогда, когда значение какого-либо характеристического параметра (например, давление, температура) близко к критическому. Поэтому энергетически наиболее выгодно осуществлять воздействие на систему, находящуюся в метастабильном состоянии.
Акустическая дегазация может быть использована для увеличения притоков жидкости из пласта в процессах добычи, освоения и опробования.
Общее количество образующихся в прискважинной зоне пузырьков газа зависит от многих факторов: интенсивности и частоты акустического поля, разницы концентраций газа в нефти и в воде, вязкости нефти, минерализации, газонасыщенности воды и многих других [4].
Акустическая обработка ПЗП заключается в облучении насыщенной горной породы мощным акустическим полем (> 10 кВт/м 2), при распространении которого возникают перечисленные эффекты, способствующие интенсификации притока жидкости из пласта в скважину.
Результаты воздействия в значительной мере определяются соотношением между энергией воздействия и энергией, необходимой для перехода системы в качественно новое состояние.
Несмотря на очевидные достоинства метода, такие как технологическая простота, экологическая чистота, относительно малая стоимость и др., акустический метод до настоящего времени не получил широкого внедрения в нефтедобыче. Основной причиной этого является, по-видимому, сложность акустической аппаратуры по сравнению с аппаратурой, используемой в традиционных способах интенсификации скважин, и одновременно ее недостаточная мощность, энергозатратность, низкий КПД, наличие кабеля, сложность аппаратуры, ограничение во времени воздействия на пласт, повышенные требования к квалификации обслуживающего персонала, обеспечение электробезопасности.
I 13 I
Список литературы
1. Музипов Х.Н. Интенсификация притоков нефти акустическим воздействием энергосберегающим резонатором / Х.Н. Музипов, Ю.А. Савиных // Проблемы освоения трудно извлекаемых запасов углеводородов: VI Конгресс нефтепромышленников России. Науч. тр. Уфа, 2005. С. 217-220.
2. Музипов Х.Н. Повышение производительности скважин с помощью акустических преобразователей шума / Ю.А. Савиных, Ю.А. Медведев, Х.Н. Музипов, А.Е. Алтунин // Нефтепромысловое дело, 2003. № 10. С. 30-32.
3. Музипов Х.Н. Новая технология повышения производительности добывающих скважин с помощью ультразвука / Х.Н. Музипов, Ю.А. Савиных // Нефтяное хозяйство, 2004. № 12. С. 53-55.
4. Савиных Ю.А. Использование акустических преобразователей шума для повышения производительности скважин / Ю.А. Савиных, Ю.А. Медведев, Х.Н. Музипов, А.Е. Алтунин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, 2003. № 9. С. 9-11.
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ГОРНЫХ РАБОТ И ПРИМЕНЯЕМОЙ СИСТЕМЫ ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Кенжаев З.Ш.1, Жураев А.Ш.2
1Кенжаев Зариф Ширин угли - студент; 2Жураев Акбар Шавкатович - ассистент, кафедра горной электромеханики, Навоийский государственный горный институт, г. Навои, Республика Узбекистан
Аннотация: авторы рассматривают важность и необходимость для процессов горных работ и применяемой системы отработки месторождения. Для проведения горных работ по выемке минерализованной массы из складов забалансовых руд рудника Мурунтау в цехе применяется комбинированная бульдозерно-погрузчиковая система разработки. Система предусматривает разработку отвалов продольными заходками одноковшовых погрузчиков на колесном ходу с радиальными бульдозерными ходами. Направление выемки погрузчиком выбирается вдоль оси ДСК. Бульдозер вынимает породу тонкими наклонными слоями с поверхности формируемого котлована.
Ключевые слова: уступ, горной массы, руда, ленточные конвейер.
Горные работы на карьерах заключаются в выемке, перемещении и складировании полезных ископаемых, и вскрышных пород. Соответственно выделяют основные производственные процессы: подготовка пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение (транспортирование) горной массы, складирование (отвалообразование) пустых пород и разгрузка или складирование полезного ископаемого. Если на карьере производится первичное обогащение или переработка полезного ископаемого до конечного продукта, они также входят в состав основных процессов.
Каждому основному процессу соответствуют вспомогательные работы, производство которых позволяет осуществлять основной процесс или облегчает его.
Помимо этого, на карьерах выполняется ряд общих вспомогательных процессов (электроснабжение, вентиляция, водоотлив, опробование полезных ископаемых, ремонты оборудования и др.), обеспечивающих производство горных работ.
I 14 I
