CC BY
20
производства и потребления на окружающую среду, повышаются затраты на утилизацию завершивших свой жизненный цикл производств, продуктов и товаров.
Использованные источники:
1. Евразийский международный научно-аналитический журнал. Проблемы современной экономики, N 1 (57), 2016.
2. Шполянская А.А. Высокотехнологичные отрасли: определение и условия развития / А.А. Шполянская // Молодой ученый. - 2015. - №22.
3. Индекс глобальной конкурентоспособности [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://gtmarket.ru/ratings/global-competitiveness-index/info
УДК 622.276.6
Костусенко Д. К. студент
кафедра «Разработка нефтяных и газонефтяных месторождений» Уфимский государственный нефтяной технический университет
научный руководитель: Гафаров Ш.А., д.тн.
профессор Россия, г. Уфа ПЛАЗМЕННО-ИМПУЛЬСНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ДОБЫЧИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С АНОМАЛЬНО-ВЯЗКИМИ
НЕФТЯМИ
В статье рассматривается влияние плазменно-импульсного воздействия на пласты, содержащие аномально -вязкую продукцию. Подробно излагается процесс образования плазменного удара на призабойную зону скважины и на пласт в целом. Приводятся исследования реологических и фильтрационных свойств неньютоновских нефтей.
Ключевые слова: плазменно-импульсное воздействие, нелинейность, аномально-вязкая нефть, реологические свойства, фильтрационные свойства, промысловое внедрение.
Kostusenko D.K., student Oil and Gas Field Development Ufa State Petroleum Technological University
Russia, Ufa
PLASMA-PULSE IMPACT ON THE PRODUCTIVE RESERVOIR FOR INTENSIFICATION OF THE PROCESS FOR PRODUCTION AT FIELDS WITH ANOMALOUS-VISCOUS OIL
The article deals with effect of plasma-pulse impact for the containing anomalous-viscous production reservoirs. The process of formation the plasma impact to the wellbore zone and reservoir at all described in detail. The researches of rheological and filtration properties of non-Newtonian oils are given.
Key words: plasma-pulse impact, nonlinearity, anomalous-viscous oil, rheologicalproperties, filtration properties, commercial introduction
В связи с постоянным развитием мирового производства энергоресурсов требуется более эффективное использование оставшихся запасов нефти. Проблема извлечения продукции из скважин с физически обусловленными затруднениями вытеснения, вызванными аномальной вязкостью нефти и ее реологией, содержанием микропор в пластах, наличием застойных тупиков зон и линз является на данный момент актуальной. Она требует максимальной изученности состава и свойств аномально-вязких нефтей, а также характера их реакции на те или иные физические воздействия (преодоление градиента сдвига).
Исходя из этого, в данной статье рассмотренметод, при котором упругие колебания с различным диапазоном действуют на пластовый флюид и на пласт в целом. Плазменно-импульсное воздействие (ПИВ) - это источник направленных управляемых коротких периодических широкополосных колебаний, создаваемых электрогидравлическим генератором высокой частоты, с помощью которого за счет возникающих резонансных явлений снижается поверхностное натяжение в порах, капиллярах, микрокапиллярах, развивается сеть микротрещин в застойных зонах, увеличиваются фильтрационные каналы в линзах, положительным дебитом откликаются соседние скважины, как правило, за счет снижения процента обводненности продукции или увеличения притока жидкости. Более того технология ПИВ приравнивается к нелинейным системам, так как в ее основе лежит способность накапливать большое количество энергии за короткий промежуток времени, выделять ее с высокой скоростью и температурой, создавая колебания и волны со значительной амплитудой (теория нелинейности). На сверхглубоких скважинах (более 5 км) данный метод не может быть внедрен, так как имеет ограничение по рабочей температуре до 120°С [1].
В основе применяемой технологии лежит электрогидравлический удар, который представляет собой ударную волну, образованную плазменным каналом с высокими давлением, температурой и плотностью. Так называемая взрывная калиброванная проволока, с помощью которой образуется устойчивая «холодная» плазма, применяется для создания электрического пробоя в междуэлектродном пространстве независимо от электропроводности скважинного флюида и гидростатического давления окружающей среды. Образование плазмы сопровождается упругим импульсом длительностью 50 мс, с частотным спектром от единиц герц до нескольких десятков килогерц, давлением в импульсе более 10 МПа и температурой свыше 26000 °С. Расширение плазменного канала и его последующее сжатие по периодическому принципу оказывает на призабойную зону пласта и на пласт в целом различные циклические нагрузки. Повторение циклов «увеличение-уменьшение забойного давления»
гидравлические волны давления распространяются по минеральной составляющей пласта и его пористой среде и меняют емкостные и фильтрационные свойства пород. Под влиянием повторяющихся импульсов происходит очистка интервалов перфорации от осадков, кольматирующих частиц породы и остатков фильтрата бурового раствора, а также выпавших в пористой среде осадков солей, мехпримесей и асфальто -смоло-парафиновых образований. Гидравлические импульсы увеличивают природные трещины коллектора и способствуют созданию новых трещин. Для получения дополнительного притока флюида в добывающую скважину или повышения приемистости пласта нагнетательной скважины необходимо инициировать серию упругих периодических импульсов по всему рабочему интервалу перфорации, давление которых превышало бы коэффициент закупорки, а скорость распространения этих импульсов способствовала бы увеличению коэффициента пьезопроводности[3,4].
Технология скважинного плазменно-импульсного воздействия отличается от большинства подобных волновых технологий тем, что в ее основе лежит волновой удар и тепловое воздействие, которые распространяются как на призабойную зону скважины, так и на пласт в целом благодаря созданию высокотемпературной сейсмоакустической волны.
Проведен ряд лабораторных исследований по изучению реологических и фильтрационных свойств аномально -вязких нефтей после применения ПИВ.
В качестве основы для изучения физико-химических свойств нефти после проведения плазменно-импульсного воздействия была взята дегазированная нефть(в пластовых условиях средняя вязкость составляет 40,9мПа-с, средняя плотность - 874 кг/м3) залежи верхнего карбона РТ месторождения N (Западная Сибирь).
Ниже представлены результаты реологических и фильтрационных исследований данной нефти в лабораторных условиях.
20 30 40 50 60 70 80
Температура, °С -Исходная нефть —■— 10 импульсов
■30 импульсов —■—40 импульсов
Рис. 1 - Зависимость динамической вязкости нефти верхнего карбона
РТ от температуры Полученные результаты на рис.1 показывают снижение значений динамической вязкости после проведения плазменно-импульсного воздействия на10^15 %, в диапазоне температур 20^40°С. С увеличением температуры в интервале 40^80°С различия в значениях вязкостей уменьшаются, что связано с уменьшением интенсивности проявления аномалий вязкости нефти [2].
Как показывает график (рис.2), после обработки образца керна технологией плазменно-импульсного воздействия потребуется меньший градиент давления, чтобы начать фильтрацию аномально-вязкой нефтив этом образце. При приложенных сорока импульсах помимо снижения градиента давления, заметно возрастает и подвижность нефти в породе (на 25-35 %). Из этого следует вывод, что с увеличением количества импульсов обработки модели продуктивного пласта эффект от ПИВ увеличивается.
о га
С
7,5 п
6 -
4,5 -
а н -Эн и
к
из Н о О И
« К
3 -
1.5 ■
0
* А А-
Ж А
0
700
1400
2100
2800
3500
Градиент давления, кПа/м ♦ после 40 импульсов Я после 20 импульсов А до обработки
Рис. 2 - Зависимость подвижности нефти верхнего карбона от градиента давления в образце породы (Т=20°С)
По результатам проведенных лабораторных исследований было рекомендовано внедрение технологии плазменно -импульсного воздействия на месторождения Российской Федерации.
В опытно-промышленном режиме технологией плазменно -импульсного воздействия обработаны скважины на месторождениях Западной Сибири. Эффект воздействия продолжался от 3 до 15 месяцев и более, в зависимости от свойств коллектора и стадии разработки месторождения [5, 6, 7].
Использованные источники:
1. Технологии и методы повышения нефтеотдачи пластов (ПНП) [Электронный ресурс]. - URL: http://novas-energy. ru/ru/technology/technology. php
2. Девликамов В.В. Аномально-вязкие нефти. / В.В.Девликамов, З.А. Хабибуллин, М.М. Кабиров / - М.: Недра, 1975 - 168с.
3. Паклинов Н.М., Барышников А.В., Ведменский А.М. Очистка призабойной зоны пласта плазменно-импульсным воздействием // Материалы Девятой Международной научно-технической конференции (посвященной 100-летию со дня рождения Протозанова Александра Константиновича). - Тюмень: ТюмИУ, 2014. - С.214-215.
4. Молчанов А.А., Агеев П.Г. Плазменно -импульсное воздействие на на нефтяную залежь как на многофакторную динамическую диссипативную систему // Журнал «Каротажник». - 2011. - №2 - С.94-105.
5. Молчанов А. А. Интенсификация притока высоковязких нефтей с применением скважинного упругого воздействия на продуктивные пласты/ А. А. Молчанов, М. К. Рогачев, А. В. Максютин, И. В. Валиуллин// Материалы Международной научно-практической конференции: Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и битумов. -Казань: изд-во «Фэн». - 2007. - С.417- 420.
6. Максютин А.В. Совершенствование технологии скважинного упругого воздействия на продуктивные пласты // Материалы XIX Международной научно-технической конференции: New MethodsandTechnologies in PetroleumGeology, Drilling and Reservoir Engineering. - Краков: AGH, 2008. -T.25. - Ч.2. - С.511-515.
7. Мирзаджанзаде А. X. Динамические проблемы в нефтегазодобыче: Системный анализ, диагноз, прогноз/ А. X. Мирзаджанзаде, А. X. Шахвердиев. - М.: Наука, 1997. - 254 с.
