Научная статья на тему 'О СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ И РОЛЬ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ НА ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИНЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ'

О СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ И РОЛЬ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ НА ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИНЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
9
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
залежь / высоковязкий нефть / разработка / вязкость / температура / электровоздействие / пласт / давление / эффект / пористость / reservoir / high-viscosity oil / development / viscosity / temperature / electrical impact / pressure / effect / porosity

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Мейлиев Х. Б., Нуралиев Ж. Т.

Приведены сведения о геологическом строение залежей с высоковязкой нефтью и заключении лабораторных исследований о химических составах кернов Сурхандарьинской нефтегазоносной области. На основе этих лабораторных результатов рекомендуется применение технологию электрического воздействия для повышения коэффициента продуктивности скважин залежей высоковязких нефтей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Мейлиев Х. Б., Нуралиев Ж. Т.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE INFLUENCE DEGREE OF ELECTROSTATICS AND THE ROLE OF QUANTUM MECHANICS IN INCREASING THE PRODUCTIVITY COEFFICIENT OF HIGH-VISCOSITY OIL RESERVOIR WELLS

Some data is provided on the geological structure of deposits with high-viscosity oil and the conclusion of laboratory studies on the chemical composition of core samples from the Surkhandarya oil and gas region. According to these laboratory results, it is recommended that electrical exposure technology be used to increase the productivity coefficient of high viscosity oil well boreholes.

Текст научной работы на тему «О СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ И РОЛЬ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ НА ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИНЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ»

УДК 622.276.575.1

Мейлиев Х.Б. старший преподаватель кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин» Каршинский инженерно-экономический институт

Узбекистан, г. Карши Нуралиев Ж. Т. студент

Ташкентский химико-технологический институт

Узбекистан, г. Ташкент

О СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ И РОЛЬ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ НА ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИНЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ

НЕФТЕЙ

Аннотация: Приведены сведения о геологическом строение залежей с высоковязкой нефтью и заключении лабораторных исследований о химических составах кернов Сурхандарьинской нефтегазоносной области. На основе этих лабораторных результатов рекомендуется применение технологию электрического воздействия для повышения коэффициента продуктивности скважин залежей высоковязких нефтей.

Ключевые слова: залежь, высоковязкий нефть, разработка, вязкость, температура, электровоздействие, пласт, давление, эффект, пористость.

Meiliev H.B. senior lecturer

of the department "Development and operation

of oil and gas wells" Karshi Engineering and Economics Institute

Uzbekistan, Karshi Nuraliev Zh. T. student

Tashkent Institute of Chemical Technology

Uzbekistan, Tashkent

THE INFLUENCE DEGREE OF ELECTROSTATICS AND THE ROLE

OF QUANTUM MECHANICS IN INCREASING THE PRODUCTIVITY COEFFICIENT OF HIGH-VISCOSITY OIL RESERVOIR WELLS

Annotation: Some data is provided on the geological structure of deposits with high-viscosity oil and the conclusion of laboratory studies on the chemical composition of core samples from the Surkhandarya oil and gas region. According to these laboratory results, it is recommended that electrical exposure technology be used to increase the productivity coefficient of high viscosity oil well boreholes.

Key words: reservoir, high-viscosity oil, development, viscosity, temperature, electrical impact, pressure, effect, porosity.

В данной статье рассмотрим повышение коэффициента продуктивности скважин при воздействие на пласт и на продукт электрическими зарядами, обработка нескольких скважин образованием системы взаимодействующих между собой.

Забойная зона обрабатывается электрическими зарядами путем подсоединения к обсадным колоннам электрических кабелей рис.1 (к одной обсадной колонне «+» кабель к другой «-»).

После подсоединения кабеля и ее включения заряды устремляются вдоль обсадной колонны но из-за того что цемент проводит электричество большая часть зарядов поглощается в землю, остальная часть зарядов доходят до забойной зоны и устремятся к противоположному заряду и тем самым получается своего рода цепь (колонны, источник энергии, земля).

Рис.1

направление заряженных частиц

Из-за потери зарядов на пути к забойной зоне, требуется некоторое время чтобы на забойной зоне накопилось достаточное количество зарядов. Чем скважина глубже, тем больше требуется времени для обработки. На рис.2 показана схема скважин (эксплуатационные с подсоединением нулевой фазой и три скважины с подключенными фазами с напряжением). С поверхности показаны электромагнитные линии циркуляции электрических зарядов. Эти заряди, будут взаимодействовать с продуктом и направлять их в эксплуатационную скважину.

Рис.2

Более важное это пласты, так как у разных пластов разные химические составы которые по разному взаимодействуют с электричеством. Некоторые пласты хорошо пропускают электричество а некоторые отражают и есть такие которые могут держать заряд. Для применения электрообработки нужно изучить пласты их степень взаимодействия с электричеством.

На рис.3 показано расположения скважин, черные точки - скважины к которым подключены кабели (+ и - ) и они выступают в роле электродов (проводников) до продуктивного пласта, треугольники - добывающие скважины к ним можно подсоединить нулевую фазу или же ничего не подключать.

Рис.3

(+) : (")

Точечные скважины с подключенными кабелями начнут взаимодействовать между собой и продукт в этой области начинает активное движение и циркуляцию. В результате этого, циркулирующий продукт проходит через забойную зону (для этого и в центре добывающих скважин

располагается точечная скважина) и таким образом увеличивается нефтеотдача. В зависимости от породы а точнее от их степени взаимодействия с электрическими зарядами дебит увеличится от 10 % до 80% и более.

Сам принцип работы электрообработки заключается во взаимодействии заряженных частиц с продуктом и остальной материей между колоннами и области забойной зоны. В обычной электрообработке как говорили электрический кабель подсоединяется с одним полюсом(+) к одной колонне а к другой (-) полюсом. Можно привести один пример к этому: к хозяйственному мылу с двух сторон колем два гвоздя и подсоединяем к ним соответственно + и - провода подключенный к питанию (электричеству). Через некоторое время мыло начинает плавятся изнутри, повышая давление, из-за электрического заряда, возникающего между гвоздями и в итоге мыло взрывается. В электрооброботке тот же принцип, но в более больших масштабах. Из-за электрического заряда между колоннами постепенно повышается температура тем самым и давление. Кроме этого, как и говорилось выше, колонны, продукт и земля начинают действовать как единый механизм т.е. две скважины работают как один с единой забойной зоной. Под воздействием электричество продукт в единой забойной зоне переходит в возбужденное состояния (активное). Сами углеводороды могут плохо проводить электричество но все же температура действует и продукт находится в каналах и пористостях которые взаимодействуют с электрическими зарядами. К тому же в продукте содержится определенное коли Так как все вокруг нас состоит из атомов и их совокупных комплексов (молекул). Все разнообразные объекты и вещества состоят из молекул а те в свою очередь из атомов которые и определяют физические и химические свойства вещества. Пласты например состоят из совокупности многочисленных молекул (в основном тех которые в нормальных условиях находятся в твердом состоянии). Так и сам продукт состоит из молекул но уже с более конкретным составом (углеводородами).

Как известно все атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Электрон вращается вокруг ядра (положительно заряженного протона и электро нейтрального нейтрона), только у водорода у самого главного компонента в нефти ядро состоит из одного протона.

Связь между атомами в молекулах получаются из-за электромагнитного взаимодействия как и связь электронов с ядром.

Так и в пластах горных пород например самый распространенный минерал кварц (ЗЮ2). Кварц в отличии углеводородов в твердом состоянии. Это потому что элементарные частицы (нуклоны и электрон) в больших концентрациях требуют все больше и больше энергии. Это объясняет агрегатные состоянии. Все вещества имеют агрегатные состоянии, которые меняются с изменением условий среды в котором это вещество находится (температуры и давление). Если взять нормальное состояние (Т=20С и давление в один атмосфер 0.1 мПа) относительно к разным веществам получиться следующее: чем больше составные атома (протон, нейтрон и

электрон) тем плотнее вещество, но при соединении различных атомов плотность будет колебаться в довольно высоких пределах. А что касается углеводородов, водород является самым легким элементом и благодаря этому углеводород начиная с метана (самым большим относительном количеством водорода) легкий (газ) и менее плотные. С увеличением углерода в составе углеводородных соединений они становятся тяжелее и плотнее изменяя переходные условии агрегатных состояний.

Температура влияет на электромагнитную связь в веществах. (к их взаимному притягиванию и отталкиванию). Исходя из этого с помощью электричества можно повлиять на изменение температуры. Точнее используя заряды (положительные и отрицательные) электричества. По сути это будет огромным электромагнитом воздействующий на пласты и продукт увеличивая, температуру и за одно будет действовать как ПАВ.

Почему нефть липнет к стенкам пористостях, микро каналов и почему же молекулы углеводородов так липнут друг к другу? И почему при изменении температуры меняется степень вязкости? Всему виной является электростатические заряды веществ (продукта и породы). У насыщенных углеводородов благодаря большему количеству водорода меньше притягивающего взаимодействия с породой и больше отталкивающего (зависит от свободных заряженных частиц и различных взаимодействий между ними). К тому же молекулы насыщенных углеводородов более активны в движение. А парафины (СпН2п-6) со значительно большим количеством углерода, более тяжелые счем и связан усиленное взаимодействие с породой (притягивание). А из-за малого количества водорода (основной источник движение молекул углеводорода) отталкивание меньше. К тому же парафины взаимодействуют между собой, что увеличивает потребность в давлении в геометрической прогрессии.

Самый лучший способ воздействовать на тяжелый продукт это температура. Температура увеличивает отталкивающий эффект в продукте (т.е от породы и друг от друга). Парафины в том же числе, под воздействием температуры молекулы парафинов начинают отталкиваться друг от друга (источником которого является тепловая энергия) ускоряясь в движении, тем самым переходят в текучее состояние. Но в условиях залегания под землей температура и так высокая, как и давление, они узко взаимосвязаны - чем больше температура тем больше давление. Но все же продукт достать трудно. Всему виной давление, по сколку они связаны между собой. Продукт под высоким давлением не изменит свое состояние в достаточных количествах из-за температуры если оно находится под давлением. Что бы был эффект нужно достигнут температуре которая нарушит пропорциональность давления и температуры.

Все зависит от заряженных частиц и их концентрации. Как известно заряды с одинаковыми знаками отталкиваются а с разными притягиваются. Учитывая все что касается нефтепродуктов и их основу в квантовом уровне, то можно использовать на прямую сами заряды для изменение свойств продукта и коллектора тем самым увеличив нефтеотдачу.

На прямую воздействовать на заряды не посредственно внутри атома затруднительно и технологий доступных в промышленных масштабах пока нет. Но сам принцип действия можно использовать а именно использовать взаимное притягивание разных зарядов и отталкивание одинаковых. По сути превратить месторождение в искусственный магнит (пласты), или же применить тот же принцип в меньших масштабах для одной или группы скважин. Для этого нужно зарядить окружающий продукт породу(пласт) определенным зарядом (-) а после постепенно заряжать таким же (-) зарядом продукт. Тогда возникнет их взаимное воздействие (пласта и продукта) в виде отталкивания друг от друга. По сути это проявляться явно не будет но изменение все же будут в виде увеличения давления что довольно не плохо и чем больше количественный объем зарядов в пласте и в продукте, тем больше давление и тем больше нефтеотдача. Это самый элементарный способ увеличения нефтеотдачи с помощью электричество.

Можно использовать более совершенную технологию зарядив скважину противоположным зарядом (+) создав силы притягивание. Это может уменьшить время добычи и значительно увеличить нефтеотдачу.

В основе этого принципа можно получит следующие действия в месторождениях: увеличение давления; очистка забойной зоны; очистка микроканалов; воздействие на вязкость; экономия при разработке.

В мире с использованием электричество получение углеводородов не новость, этот принцип начали исследовать еще в 50-х годах прошлого века. На основе этих исследований были придуманы многие теоретические способы добычи или же увеличения нефтеотдачи.

Использованные источники:

1. В.А. Балакирев, Г.В. Сотников, Ю.В. Ткач, Т.Ю. Яценко «Микроволновые методы интенсификации добычи нефти» 2000г.

2. Д.В. Долгов, В.Б. Губанов «Исследование влияния электрического поля на фильтрационно-емкостные свойства продуктивного коллектора» Нефтепромысловое дело 8/2012.

3. А.А. Барышников, А.В. Стрекалов, А.М. Ведменский, А.В. Кустышев, В.А. Долгушин «Методы электрического воздействия на пласт с целью увеличения нефтеотдачи» Нефтепромысловое дело 7/2013.

4. В.Г. Жекул, С.Г.Поклонов, Л.П.Трофимов, И.С.Швец «Электроразрядная обработка скважин повышения ее эффективности». Нефть и газ 2002/4.

5. А.С.Хакимова «Электровоздействие на пласт» Международный научный журнал «Символ науки» №12/2015.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.