CC BY
8УДК 622.276.575.1. Мейлиев Х.Б.
ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИН ЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Мейлиев Х.Б. - ст. преподаватель (КарИЭИ).
Мацолада юцори цовушцоцли нефть конларида цудуцларнинг нефть бера олувчанлик коэффициентини ошириш учун электр таъсир этиш технологиясини цуллаш тавсия этилган. Кон цудуцлари харитасида цудуцлар жойлашувига цараб курсатилган технологияни цуллаш учун мисол келтирилган.
Калит сузлар: коэффициент, кон, кудук, ккатлам, ковушкоклик, дебит, нефть бераолишлик, ишлатилганлик, сувланганлик, усул, самара, электр таъсир.
The obtained results by fractional driving of the oil sample are presented. It is recommended that high impact viscous technology be used to improve the oil recovery coefficient of wells. An example of applying the technology shown on the wells map is the location of the wells.
Keywords: coefficient, deposit, well, stratum, viscosity, debit, oil solubility, use, watering, method, effect, electrical processing.
С ростом населения Республики Узбекистан с каждым годом увеличивается потребность в энергоносителях, в частности и в нефти. Основная часть нефтяных запасов в Республике являются высоковязкими, что затрудняет добычу.
В данной статье рассмотрим повышение коэффициента при воздействии на пласт и на продукт электрическими зарядами, обработку нескольких скважин образованием систем взаимодействующих между собой.
Для повышения дебитов скважин, воздействуя электричеством на забой и на продукт, необходимо ознакомиться с условиями залегания самого продукта и его физико-химическими характеристиками:
- для проведения данного мероприятия максимально оптимальным условием является давление на забое, которое должно быть выше среднего значение относительно глубины;
- высокая пластовая температура негативно влияет на весь процесс, причиной тому является ухудшение электропроводности при высокой температуре;
- доля солей и различных минералов в составе продукта, которые будут играть роль проводников, должна быть высокой как в коллекторе, так и в самом продукте. А как известно из геолого-разведывательных исследований, соли и минералы присутствуют как в коллекторах, так и в самом продукте [1];
- металлы в составе продукта имеют большое значение, так как они будут связующими элементами между продуктом и породой в коллекторе и поэтому чем их больше в составе, тем эффективнее процесс, в ином случае эффект от воздействия электрическими зарядами на пласт и на пластовые флюиды не даст высоких результатов [2];
- непосредственную роль имеют пластовые воды, если пластовые воды присутствуют в составе почвы или же самом продукте, это повышает эффективность при условии, что эти воды в закрытой системе, в противном случае, если пластовые воды имеют течение и мигрируют, то произойдёт потери всего заряда электричество или же часть его в эти воды. Так как и так большая часть зарядов теряется так или иначе в земле, необходимо проверить пластовые воды, их состав и направлении движения;
- на процесс так или иначе будут влиять в разной степени такие факторы, как попутные газы, растворы, вязкость продукта, пористость коллектора и т.п.
Итак, учитывая все эти факторы можно приступать к процессу. Возможны несколько типов воздействия: прямое воздействие электрическими зарядами (контактное); электромагнитноволновое воздействие или оба одновременно [3].
Самое элементарное прямое воздействие путем подсоединения электрических кабелей к НКТ (насосно-компрессорные трубы) или же к самой колонне, где источником электричества может служить трехфазный генератор, что дает возможность использования сразу нескольких скважин, подсоединив нулевую фазу к нескольким скважинам, а другие фазы к скважинам вокруг, при этом все скважины должны быть под наблюдением на признаки изменения показателей. Между колоннами и трансформатором должен стоять предохранитель на случай короткого замыкания или обратного потока тока.
Забойная зона обрабатывается электрическими зарядами путем подсоединения электрических кабелей к обсадным колоннам. Рис.1 (к одной обсадной колонне положительный полюс к другой отрицательный).
После подсоединения кабеля и ее включения заряды устремятся вдоль обсадной колонны, но из-за того, что цемент проводит электричество, некоторая часть зарядов поглощается в землю, остальная часть зарядов доходит до забойной зоны и устремится к противоположному заряду и тем самым получается своего рода цепь (колонны, источник энергии, земля).
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.
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, есть такие, которые могут держать заряд. Для применения электрообработки нужно изучить пласты, их степень взаимодействия с электричеством.
На рис.2 показано расположение 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. [4]
Рис. 1. Схема электрического воздействия на пласт.
• о о • <+) 1_______
-------2 О о _______j ь 1 0 тоШ • к 1------- О ь.......
-------1 • О о а------- •
Рис.2.
Схема
упрошенного подключения полюсов для аналитического примера.
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. 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 электричества продукт в единой забойной зоне переходит в возбужденное состояние (активное). Сами углеводороды могут плохо проводить электричество, но все же температура действует и продукт находится в каналах и пористостях, которые взаимодействуют с электрическими зарядами.
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 электронейтрального нейтрона), только у водорода у самого главного компонента в нефти ядро состоит из одного протона.
Связь между атомами в молекулах получается из-за электромагнитного взаимодействия, как и связь электронов с ядром. [4]
Так и в пластах горных пород, например, самый распространенный минерал кварц ^Ю2). Кварц в отличие от углеводородов в твердом состоянии. Это потому что элементарные частицы (нуклоны и электрон) в больших концентрациях требуют все больше и больше энергии. Это объясняет агрегатные состояния. Все вещества имеют агрегатные состояния, которые меняются с изменением условий среды в котором это вещество находится (температура 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 плотный. С увеличением углерода в составе углеводородных соединений они становятся тяжелее и плотнее, изменяя переходные условия 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, воздействующим на пласты и продукт, увеличивая, температуру, заодно будет действовать как ПАВ (поверхностно-активные вещества).
Прилипания нефти к стенкам в пористостях, затруднив миграцию по микроканалам и прилипание молекул углеводородов друг к другу, при изменении температуры изменяет их вязкость, причиной этому являются 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 движении. А парафины (СпН2п-е) со значительно большим количеством углерода, более тяжелые, с чем и связано 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.
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 не так высокая, как 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. Чтобы был эффект, нужно достигнуть температуры, которая нарушит пропорциональность давления и температуры.
Все зависит от заряженных частиц и их концентрации. Как известно, заряды с одинаковыми полюсами отталкиваются, а с разными притягиваются. Учитывая все, что касается нефтепродуктов и их основу в квантовом уровне, можно использовать напрямую сами заряды для изменения свойств продукта и коллектора, тем самым увеличив нефтеотдачу.
Напрямую 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. [5] Тогда возникнет их взаимное воздействие (пласта и продукта) в виде отталкивания друг от друга. По сути это проявляться явно не будет, но изменения все же будут в виде увеличения давления, что довольно неплохо, 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 электричества.
Можно использовать более совершенную технологию, зарядив скважину противоположным зарядом (+) создав силы притягивания. Это может уменьшить время добычи и значительно увеличить нефтеотдачу. [7]
Одной не определённостью остается пористость месторождения так как она может быть ключевым фактором. Если пористость равномерна по всему месторождению и колеблется в одинаковых показаниях, то вероятность высокой эффективности воздействия электрообработки возрастает, но, если между скважинами есть область, где пористость многократно снижается или же присутствует плотная и твердая парода, эффективность снизится. Электрический заряд так или иначе уйдет в землю, поэтому контролировать его практически невозможно, остается только подобрать и воссоздать необходимые условия, при которых определенная часть электрических зарядов пройдёт по необходимой зоне, а именно от одного забоя к другому, а при условиях хорошей электропроводности и создании электроцепи можно добиться положительных результатов. [6]
Итак, высокое давление и низкая температура при условиях залегания продукта на месторождениях с высоким содержанием солей в пластовой воде и физико-химическими свойствами самого продукта обеспечат необходимый коэффициент электропроводности и параллельное воздействие по активации тяжелых углеводородов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Адизов Б. З., Очилов А. А., Сатторов М. О. Влияние минеральных солей на интенсивность разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий деэмульгаторами в сочетании с микроволновым излучением // Молодой ученый. 2013. №4. -С. 39-41. -URL https://moluch.ru/archive/51/6569/ (дата обращения: 12.02.2020).
2. Справочник химика 21. Химия химическая технология -С. 40.
3. Ушаков А.В. Применение источника воздействия магнитных полей в нефтегазодобыче // Проблемы геологии и освоения недр, 146-148 с.
4. John E. Killough and J. A. Gonzalez «A Fully-Implicit Model for Electrically Enhanced Oil Recovery»// Society of Petroleum Engineers// SPE 15605.
5. Электромагнитное взаимодействие // Википедия. [2020—2020]. Дата обновления: 01.01.2020. URL: https://ru.wikipedia. org/?oldid= 104299447
6. Мейлиев Х.Б., Нуралиев Ж.Т.// О степени влияния электростатики и роль квантовой механики на повышение коэффициента продуктивности скважин залежей высоковязких нефтей // Мировая наука №12 (33). 2019.
7. Мейлиев Х.Б., Нуралиев Ж.Т.// «Рекомендации по воздействие электрическим зарядом и электромагнитными волнами на пласт и на продукт залежей высоковязких нефтей для повышения коэффициента нефтеотдачи»//Форум молодых ученых №12 (40). 2019.
УДК 622.276. Эрматов Н.Х., Мустафаев А.С., Мухаммадиев Х.М., Жураев Э.И.
РЕЗУЛЬТАТЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН, ДОБЫВАЮЩИХ ВЫСОКОВЯЗКИЕ НЕФТИ
Эрматов Н. Х. - доцент; Мустафаев А. С. - докторант, Мухаммадиев Х.М. - ст. преподаватель, Жураев Э. И. - ст. преподаватель (КарИЭИ).
Кудуцни гидродинамик тадцицоти натижалари ва маусулдорлик коэффициентини ва сувланганликни цатламга берилган депрессиядан боглицлик хусусиятлари келтирилган. Кудуцни маусулдорлигини орттириш учун цатламни цудуц туби атрофига термокимёвий ва бугли таъсир этиш усуллари тавсия этилган ва самарадорлиги курсатилган.
Калит сузлар: кон, уюм, кудук, дебит, мах,сулдорлик, коэффициент, тадкикот, богликлик, эгри, сувланганлик, усул, ковушкоклик, нефть, самара.
The results of hydrodynamic studies of the well and the features of the dependence of the productivity coefficient and water cut on the depression on the reservoir are presented. To increase the productivity of the well, the efficiency and thermochemical and steam-thermal effects on the bottom-hole formation zone are recommended and shown.
Key words: deposit, reservoir, well, flow rate, productivity, coefficient, research, dependence, curve, water cut, method, viscosity, oil, effect.
Месторождение Южный Миршади разрабатывается с 2007 года. На месторождении продуктивным является горизонт I бухарских слоев палеогеновых отложений, сложенных зеленовато-серым плотным известняком. Залежь нефти относится к пластово-сводовому типу.
Продуктивными являются лишь коллектора, вскрытые скважиной № 2, поэтому ниже представлена характеристика коллекторских свойств только по скважине № 2.
Общая толщина горизонта I бухарских слоев составила 10 м (1461-1471 м), эффективная нефтенасыщенная толщина - 4 м. Средневзвешенная пористость по горизонту составляет 10 %. Нефтенасыщенность проницаемых прослоев составила 76 %.
Так как общая нефтенасыщенная толщина горизонта I составила 10 м., эффективная -4 м., следовательно, коэффициент песчанистости составляет 40 %, т. е. всего 40 % пород в разрезе вскрытых скважиной № 2 являются эффективными нефтенасыщенными.
Коэффициент расчлененности равен 5, т.е. скважина № 2 вскрыла пять проницаемых прослоев.
В целом коллектора горизонта I имеют сложное строение и характеризуются повышенной глинистостью.
Анализ текущего состояния разработки месторождения показывает на большое различие проектных и фактических показателей, основной причиной этого отклонения
