Научная статья на тему 'СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНЫХ И БИТУМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ'

СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНЫХ И БИТУМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
219
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
WAVE ACTION / OIL RECOVERY / WELL / AN UNDULAR FIELD / ACOUSTICS / PAY / AN EMITTER OF OSCILLATIONS

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р.

Статья посвящена актуальной проблеме повышения эффективности волнового воздействия на продуктивные пласты для увеличения нефтедобычи. Проведен обзор основных работ в области теоретических и экспериментальных исследований методов волнового воздействия и технических средств при освоении нефтяных и битумных месторождений с трудноизвлекаемой нефтью. Предложены перспективные методы волнового воздействия на продуктивный пласт (сейсмоакустическое и виброволновое), выявлены их преимущества и недостатки по сравнению с другими. Рассмотрены особенности тепловолнового воздействия на продуктивный пласт в условиях горизонтальных скважин. Проведена классификация по техническим средствам генерации колебаний (скважинным излучателям) для реализации волнового воздействия на пласт.

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

CONDITION Of WaVE aCTION mETHODS aND mEaNS aT DEVELOPmENT Of OIL aND BITUmINOUS fIELDS

Article is devoted an actual problem of increasing the efficiency of wave action on pays for oil extracting magnification. The review of the basic operations in the field of theoretical and experimental researches of wave action methods and means is held at development of oil and bituminous fields with a scavenger oil. Perspective methods of wave action on a pay (seismoacoustic and vibro- wave) are tendered, their advantages and deficiencies in comparison with others are revealed. features of heat-wave action on a pay in the conditions of horizontal wells are viewed. Classification by means of oscillation generators (downhole emitters) for realization of wave action on oil layer is held.

Текст научной работы на тему «СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНЫХ И БИТУМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»

СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНЫХ И БИТУМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Гатауллин Р.Н.

кандидат технических наук, научный сотрудник, Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН)

Галимзянова А.Р. младший научный сотрудник, Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН)

CONDITION OF WAVE ACTION METHODS AND MEANS AT DEVELOPMENT OF OIL AND BITUMINO US FIELDS

Gataullin R.N., candidate of science Technical, research associate, Kazan science center of Russian academy of science

Galimzyanova A.R., junior researcher, Kazan science center of Russian academy of science

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена актуальной проблеме повышения эффективности волнового воздействия на продуктивные пласты для увеличения нефтедобычи. Проведен обзор основных работ в области теоретических и экспериментальных исследований методов волнового воздействия и технических средств при освоении нефтяных и битумных месторождений с трудноизвлекаемой нефтью. Предложены перспективные методы волнового воздействия на продуктивный пласт (сейсмоакустическое и виброволновое), выявлены их преимущества и недостатки по сравнению с другими. Рассмотрены особенности тепловолнового воздействия на продуктивный пласт в условиях горизонтальных скважин. Проведена классификация по техническим средствам генерации колебаний (скважинным излучателям) для реализации волнового воздействия на пласт.

ABSTRACT

Article is devoted an actual problem of increasing the efficiency of wave action on pays for oil extracting magnification. The review of the basic operations in the field of theoretical and experimental researches of wave action methods and means is held at development of oil and bituminous fields with a scavenger oil. Perspective methods of wave action on a pay (seismoacoustic and vibro-wave) are tendered, their advantages and deficiencies in comparison with others are revealed. Features of heat-wave action on a pay in the conditions of horizontal wells are viewed. Classification by means of oscillation generators (downhole emitters) for realization of wave action on oil layer is held.

Ключевые слова: волновое воздействие, добыча нефти, скважина, волновое поле, акустика, продуктивный пласт, излучатель колебаний.

Keywords: wave action, oil recovery, well, an undular field, acoustics, a pay, an emitter of oscillations.

Увеличение доли трудноизвлекаемых запа- заводнения более половины запасов нефти остается в пла-сов нефти, сопровождается многолетним сни- сте. В связи с этим начали разрабатываться «вторичные» жением нефтеотдачи пластов: в недрах остает- и «третичные» методы увеличения нефтеоотдачи пластов, с я совместимые с заводнением.

более 70 % неизвлеченной нефти. В целом уже потеряно Современное состояние в области методов воздейст-примерно 15 млрд. тонн потенциально извлекаемых запа- вия на продуктивный пласт обусловлено новым качеством сов нефти, то есть примерно столько, сколько добыто за располагаемых запасов нефти и, прежде всего, тем, что всю историю развития нефтяной промышленности Рос- превалирующая доля их - трудноизвлекаемые запасы. И сии. если раньше стояли задачи более эффективного освоения

За последние 15 лет средняя проектная величина коэф- месторождений на ранних этапах, то в настоящее время фициента извлечения нефти снизилась в 1,8 раза - с 0,5 до возникла необходимость повышения эффективности их 0,28. Это объясняется тем, что сырьевая база уже много лет разработки на поздних стадиях.

пополняется в основном за счет трудноизвлекаемых запа- Интенсификация процесса извлечения нефти обуслов-сов, а утвержденные проекты их разработки предусматри- лена необходимостью прироста ее добычи на поздних ста-вают, как правило, традиционно применение заводнения, диях разработки месторождений. В то же время освоение влекущего за собой большие потери. Это объясняется тем, высоковязких и трудноизвлекаемых запасов углеводоро-что сырьевая база уже много лет пополняется в основном дов, составляющих около 70% всех располагаемых ресур-за счет трудноизвлекаемых запасов, а утвержденные про- сов нефти в Российской Федерации, влечет за собой значи-екты их разработки предусматривают, как правило, тра- тельные материальные и энергетические затраты. В связи диционно применение заводнения, влекущего за собой с чем, чрезвычайно актуальной задачей является приме-большие потери. нение энергосберегающих экологически безопасных тех-

Необходимость в применении новых методов увели- нологий добычи. Перспективным направлением решения чения нефтеотдачи (МУН) пластов и интенсификации этой задачи является использование упругих волн для добычи нефти обусловлена, прежде всего, тем, что после интенсификации процесса извлечения нефти. Для боль-

шинства углеводородных запасов в России (обводненные месторождения и низкопроницаемые коллекторы) необходимы технологии, которые не являются приоритетными для других стран. Значительный интерес представляет использование волнового воздействия как одной из составляющих - предлагаемый в данном проекте комбинированный метод воздействия на продуктивный пласт. При этом воздействии достигается: экологическая чистота, отсутствие вредного влияния на геологическую структуру пластов и химический состав извлекаемого продукта; техническая безопасность и относительная простота применения метода. В представленном проекте предложен метод комбинированного воздействия на продуктивный пласт с целью интенсификации процесса добычи нефти и повышения полноты извлечения ее из недр, в особенности - высоковязкой нефти и природных битумов. Применение метода обусловлено также необходимостью интенсификации внутрипластовых процессов и увеличения дебита скважин, в итоге - обеспечения рентабельности процесса добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов. Сущность, предлагаемого авторами статьи, волнового метода увеличения нефтеотдачи пластов заключается в формировании поля упругих колебаний внутри продуктивного пласта и в призабойной зоне скважины (рис.1). Волновое поле в пласте формируется с помощью излучателя колеба-

ний - 1, присоединяемого к насосно-компрессорной трубе на забое скважины. Для возбуждения колебаний давления в потоке агента, нагнетаемого в пласт с целью вытеснения нефти, используются различные физические эффекты, реализуемые в излучателе. Колебания, распространяемые в пласте, формируют поле упругих колебаний. В качестве рабочих агентов могут быть использованы газы и жидкости. Физические явления, которые наблюдаются при этом, позволяют интенсифицировать процесс фильтрации флюидов, насыщающих пористые коллектора. В итоге это способствует увеличению объема извлекаемого из недр углеводородного сырья и снижению энергетических затрат.

Сущность такой технологии состоит в совмещении применяемых методов увеличении нефтеотдачи с волновым воздействием [1]. С помощью этого метода в процессе промысловых испытаний впервые в отечественной практике нефтедобычи достигнута рентабельная скважин-ная добыча природного битума: кратно увеличился дебит скважин, снизилась обводненность извлекаемой продукции, уменьшились удельные энергетические затраты (Мордово-Кармальское и Первомайское месторождение ОАО «Татнефть») [2, 3]. При этом, как показано проведенными исследованиями, возможно достижение синергети-ческого эффекта и кратное улучшение определяющих показателей качества процесса.

Рис. 1 - Схема реализации технологии комбинированного воздействия. 1 - излучатель колебаний давления.

Эффективность применения волновых методов воздействия на нефтяные пласты изучается более 50 лет - как в нашей стране, так и за рубежом.

Вибрационные и акустические технологии повышения продуктивности скважин отличаются относительной простотой, экологической чистотой и малыми энергетическими и материальными затратами. В их основе лежат различные способы передачи энергии от поверхностных

и скважинных источников в пласт. Под действием колебаний устраняется блокирующее влияние остаточных фаз газа, нефти и воды, инициируется фильтрация флюидов в низкопроницаемых пропластках и зонах и повышается охват пласта воздействием как по толщине, так и по простиранию, а также снижается равновесная концентрация газа в жидкости и др. Кроме того, в малопроницаемых пластах при достижении достаточно высоких значений амплиту-

ды колебания давления происходит еще и гидроразрыв пласта. [56].

Акустические волны и эффект кавитации в приза-бойной зоне пласта приводят к разрушению поверхностного слоя стенок в призабойной зоне скважин, очистке закупоренных поровых каналов продуктивного пласта. Депрессия активизирует возникновение кавитации, ускоряет приток пластовой жидкости (нефти) к скважине, способствует удалению кольматантов из поровых каналов. Кроме того, волновое поле существенно способствует снижению вязкости пластового флюида и увеличивает его приток к скважине [4].

Упругие волны на два-три порядка ускоряют процесс релаксации механических напряжений [5]. В призабойной зоне пласта (ПЗП) это способствует уменьшению отрицательных последствий бурения и вскрытия пластов, обусловленных напряжениями в породах вблизи скважин и перфорационных каналов; это способствует восстановлению равновесия между ПЗП и проницаемостью коллектора.

Основополагающий вклад в обоснование и разработку методов волнового воздействия на пласт с целью увеличения нефтеотдачи пластов внесли А.С. Алексеев, В.Е. Алемасов, В.А. Бабешко, Г.Г. Вахитов, Р.Ф. Ганиев, В.П. Дыбленко, О.Л. Кузнецов, А.В. Лебедев, М.В. Курленя, Р.И. Нигматуллин, В.Н. Николаевский, Муслимов Р.Х., Э.М. Симкин, М.Л. Сургучев, А.Я. Хавкин и др. За рубежом также проводились и выполняются в настоящее время исследования по обоснованию и разработке волновых и вибрационных методов воздействия на пористые среды Е. Анселом, И. Бересневым, В. Вуденым, Р. Робертсом, Х.Скоттом, П. Поэсио, Дж. Чилингаром, Ж. Эльхоури и др.

Например, во многих работах известных ученых (Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шарифуллин Р.Я. и др.) показано, что упругие колебания на два-три порядка ускоряют процессы релаксации механических напряжений, а в при-забойной зоне пласта способствует уменьшению отрицательных последствий бурения и вскрытия пластов [5]. В работах Manga M., Beresnev I., Elkhoury J.E., Барабанова В.Л., Лаврова В.С., Кучумова Р.Я. экспериментально доказано, что под воздействием высоко амплитудных колебаний давления в жидкости происходит необратимое увеличение абсолютной проницаемости насыщенных пористых сред [6,7]. В области вибрационного воздействия на пласты широко известны работы крупных ученых Graham, D. R., Higdon J., Садовского М.А., Симонова Б.Ф., Кузнецова О.Л., Симкина Э.М., Вахитова Г.Г. и многих других [8].

Сейсмоакустическое воздействие основано на использовании упругих волн. Эффекты, возникающие при прохождении упругих волн через насыщенные пористые среды, сводятся к следующему [9]:

- увеличение относительных фазовых проницаемостей нефти в большей степени, чем воды;

- увеличение в 10 раз скорости и полноты капиллярного вытеснения нефти водой;

- изменение напряженного состояния пород коллектора и связанное с этим изменение структуры порового пространства.

Основным мотивом применения сейсмоакустического

воздействия (САВ) является неоднородность продуктивных пластов по проницаемости. Объектом САВ следует считать также подвергнутые обработке объемы вышеза-легающих или нижезалегающих пластов на расстоянии 20-50 метров. Предельное значение радиуса воздействия достигает 2000 метров от скважины.

Виброволновое воздействие на низких и средних частотах охватывает влиянием области призабойной зоны пласта (ПЗП) и более глубокие зоны пластов [9]. С существенно меньшей интенсивностью, замечено влияние упругих колебаний на фильтрационные процессы в насыщенных пористых средах; на структурно-механическое состояние матрицы скелета и насыщающие компоненты при напряжениях и градиентах внутрипорового давления. Важной особенностью является и то обстоятельство, что данные эффекты проявляются не в результате прямого «силового» воздействия упругими колебаниями, а в процессе существования в пластовой среде естественных метастабильных состояний, связанных как с ее внутренними свойствами, так и с наложением постоянно действующих внешних сил. Воздействие упругими колебаниями с относительно малой интенсивностью (относительно малой амплитудой) является неким пусковым механизмом получения существенного эффекта виброволнового воздействия на пласт. Приведенные эксперименты свидетельствуют, что под воздействием высокоамплитудных колебаний давления в жидкости (порядка 0,3 МПа) происходит необратимое увеличение проницаемости насыщенных пористых сред. Относительное изменение проницаемости искусственно сцементированных кернов доходит до 30 % и связано с образованием новых фильтрационных каналов в пористой среде, изменением пористости, раскрытием трещин, переупаковкой и изменением ориентации зерен, слагающих пористую среду. При глинистости вплоть до 35 % эти явления усиливаются.

Влияние акустического поля на насыщенную пористую среду обусловленно особенностями воздействия на жидкость, газ и сплошное тело. Это вызвано, во-первых, наличием двух типов продольных волн и, во-вторых, присутствием развитой поверхности раздела твердой и жидкой фаз.

С увеличением интенсивности акустического поля относительный прирост температуры повышается. Полученные результаты свидетельствуют также об интенсивности внутрипорового тепло- и массопереноса между твердой фазой коллектора и фильтрующейся жидкостью [11].

Анализ результатов применения технологии добычи битумов при помощи горизонтальных скважин (ГС) [1, 12-13] показал, что наиболее эффективным является использование двух горизонтальных скважин, расположенных одна над другой. Верхняя служит для нагнетания теплоносителя, нижняя - для отбора битума - так называемая технология SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage).

При добыче высоковязких нефтей и природного битума с применением термоволнового воздействия на пласт целесообразно принять именно эту технологию, когда пар подается через излучатель колебаний давления в верхнюю горизонтальную скважину (рис.2). При этом формируется волновое поле, воздействующее совместно с температурой

на пласт, а из нижней горизонтальной скважины отбира- месторождениях Западной Сибири, Республики Татарстан ется нефть или битум. Этот вариант тепловолнового воз- и т.д.. действия является наиболее эффективным для условий на

tlß

Рис. 2. Схемы разработки продуктивного пласта с помощью горизонтальных скважин: нагнетательной (сверху) и

добывающей.

Реализация технологических параметров комбинированного воздействия на залежи нефти и природного битума происходит в объеме, который касается температурного и волнового полей колебаний и систем их обеспечения. При этом предполагается, что условия залегания и параметры ГС известны.

Из прогретой зоны нефть (битум) и конденсат стекают к нижней перфорированной горизонтальной трубе. В случае неперфорированной верхней горизонтальной скважины прогрев пласта происходит за счет теплопроводности длительное время. Поэтому верхняя труба перфорируется. Делается, это также для эффективного прохождения волнового поля из скважины в пласт. Благодаря этому осуществляется напорный режим добычи. При этом регулируется режим закачки пара, чтобы не допустить большое паро-нефтяное соотношение.

Верхняя горизонтальная скважина используется для нагнетания пара в пласт и создания высокотемпературной зоны [3, 14]. Процесс парогравитационного воздействия начинается со стадии предпрогрева, в процессе которой (несколько месяцев) происходит циркуляция пара в обеих скважинах. При этом за счет кондуктивного переноса тепла разогревается зона пласта между добывающей и нагнетательной скважинами, снижается вязкость нефти в этой зоне, что обеспечивает гидродинамическую связь между скважинами. На основной стадии добычи в нагнетательную скважину закачивается пар, который из-за разницы плотностей пробивается к верхней части продуктивного пласта, создавая увеличивающуюся в размерах паровую камеру. На поверхности раздела паровой камеры и холодных нефтенасыщенных пространств постоянно происходит процесс теплообмена, в результате которого

пар конденсируется в воду и вместе с разогретой нефтью под действием силы тяжести стекает к добывающей скважине. Уве-личение паровой зоны (камеры) вверх продолжается до тех пор, пока она не достигнет кровли пласта: затем она начинает расширяться в стороны. При этом нефть всегда контактирует с высокотемпературной паровой камерой. Вследствие чего, потери тепла минимальны. Процесс может быть реализован на залежах практически любой вязкости углеводородов.

Применение тепловолнового воздействия на продуктивный пласт рентабельно также с точки зрения очистки призабойной зоны пласта, поскольку при эксплуатации пласта в ствол добывающей скважины совместно с нефтью выносятся парафины, асфальто-смолистые вещества, механические примеси, вода и др. Пониженные значения температуры и давления приводят к интенсивным отложениям парафинов. Температура плавления многих парафинов лежат в пределах 40-80°С. Тепловое поле должно обеспечить плавление парафина в призабойной зоне пласта и вынос его при последующей эксплуатации скважины на земную поверхность.

В связи с увеличением теплопроводности насыщенных горных пород в упругом поле повышается эффективность совместного применения термического и волнового воздействия. В этом случае, изменяя интенсивность и частоту акустического поля, можно увеличить или уменьшить радиус прогрева приствольного массива.

Для реализации волнового воздействия на пласт необходимы соответствующие технические средства - излучатели или генераторы упругих волн.

Рассматриваемые ниже технические средства генерации колебаний давления, в основном, связаны с волновы-

ми методами воздействия. Их классификация выглядит следующим образом:

1)устройство для возбуждения ударных гидроимпульсов, вызываемых механическим путем, что влечет за собой образование в призабойной зоне пласта искусственных трещин. Основным недостатком этих средств является их трудоемкость, энергоемкость и малая прочность;

2)устройства для возбуждения в призабойной зоне пласта различного рода механических колебаний. Эти устройства, как правило, механического типа с передвижными элементами и узлами. В ряде случаев для обеспечения их работы на забой скважины подается электропитание. В связи с чем осложняется их эксплуатация, снижается их надежность и работоспособность;

3)устройства для осуществления воздействия на пласт направленной импульсной струей рабочего тела; они же, как правило, обеспечивают генерацию колебаний давления низкой частоты;

4)устройства, обеспечивающие воздействие на пласт упругими волнами давления в жидкости в режиме периодической срывной кавитации, вихревых эффектов и т.д. Для генерации колебаний с помощью этих устройств, используется, как правило, энергия собственно потока агента воздействия или рабочего тела. В этом их преимущество.

Нефтяные компании проявляют все возрастающий интерес к повышению нефтеотдачи за счет воздействия на нефтяные пласты знакопеременного давления различной частоты и интенсивности. Объектом воздействия могут быть как пласт в целом, так и призабойная зона скважины. Воздействие проводят с помощью свабов, пульсаторов давления (в том числе, имплозионных), пороховых генераторов и аккумуляторов давления, электроискровых излучателей (спаркеров), магнитострикционных и пьезокерамических излучателей [15]. Частотный спектр перечисленных методов воздействия занимает диапазон от тысячных долей герца (при свабировании) до десятков килогерц (для магнитострикторов и пьезокерамики), диапазон изменения давления простирается от тысячных - сотых долей мегапаскаля для магнитострикторов и пье-зокерамики, до десятков мегапаскалей для остальных методов. Учитывая то обстоятельство, что акустика в широком смысле, исследует упругие колебания от самых низких (условно, нулевых частот), назовем перечисленные методы воздействия акустическими.

Автором работы [16] в качестве устройств для обработки призабойной зоны скважины рассматриваются магнитострикционные и пьезокерамические излучатели. Преобладающая частота колебаний для этого типа излучателей 20-25 кГц, что соответствует ультразвуковой технологии воздействия. Интенсивность акустического поля в скважине достигает 10 кВт/м2, а в породе (вблизи стенки скважины) - порядка 1 кВт/м2. Это позволяет обеспечить интенсивность воздействия в пласте порядка 0,2 кВт/м2 на расстоянии примерно 1 м от стенки обсадной колонны скважины. При этом глубина залегания пластов может достигать многих тысяч метров.

Как указывают авторы работы [17], использовавшие излучатель с диапазоном рабочих частот 18-24 кГц (с пи-

тающим напряжением генератора от трехфазной сети 380 В) при обработке призабойной зоны скважин акустическое воздействие влечет за собой проявление микрорезонансных свойств многофазных пористых структур. Они, в свою очередь, вызывают микротечения, улучшают гидродинамические характеристики капилляров коллектора.

К настоящему времени разработаны акустические генераторы с различными активными элементами: вихревые, тороидальные, дисковые, диафрагменные, параметрические, работающие в режиме усиления выходных параметров [18, 19]. Широкий набор скважинных приборов различного диаметра позволяет проводить воздействие как в открытом стволе, так и через насосно-компрес-сорные трубы. В нагнетательных скважинах обработка может проводиться при закачке и во время остановки, а в скважинах газлифтного и фонтанного фондов - без прекращения добычи и подъёма насосно-компрессорных труб. На механизированных скважинах обработку целесообразно совмещать с подземным или капитальным ремонтом оборудования. Акустическое воздействие обладает эффектом последействия, т.е. положительный эффект от его применения сохраняется от нескольких недель до двух лет и более. Метод экологически чист, а затраты на его проведение ниже, чем при химобработке и, тем более, гидроразрыве. Однако, основными факторами, сдерживающими применение скважинных излучателей с длительным ресурсом эксплуатации являются проблемы, связанные, как с процессом кавитации в устройствах так и с недостаточностью величины амплитуды при генерации колебаний давления при приемлемых энергозатратах, связанных с изготовлением и эксплуатацией излучателей. В работе [20] предложены решения этих проблем, позволяющие увеличить амплитуду генерируемых колебаний, снизить и оценить потери в скважинной среде, а также увеличить ресурс службы самого технического устройства.

Стоит отметить, что разрабатываемые технические устройства (излучатели колебаний) для волнового воздействия, применяемые авторами для волнового воздействия на пласт, имеют ряд своих особенностей и преимуществ: использование в качестве источника энергии для формирования волнового поля преобразованной части энергии нагнетаемого в пласт потока агента; отсутствие в излучателе подвижных элементов конструкции; возможность регулирования в широких пределах режима воздействия - частоты и амплитуды генерируемых колебаний. Все это позволяет исключить необходимость в дополнительном источнике энергии, повысить ресурс работы излучателя, расширить область эффективного применения технологии, упростить и снизить стоимость технических средств.

Практическое применение подобные системы нашли при широкомасштабной апробации в условиях разработки Мордово-Кармальского месторождения природных битумов: при нагнетании пара в пласт [1], а также при нагнетании воздуха в условиях внутрипластового горения [3].

Выводы и предложения.

Анализ и обобщение зарубежных и отечественных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1.Для поддержания на современном этапе темпов до-

бычи нефти и природных битумов и увеличения коэффициента нефтеотдачи необходимы принципиально новые методы и средства воздействия на продуктивные пласты.

2.Перспективным представляется метод комбинированного (включая волновое) воздействия на продуктивные пласты, в том числе и в условиях горизонтальных скважин. При сбалансированном и эффективном сочетании параметров волнового и гидродинамического (или теплового) воздействий на пласт возможно достижение сверхсуммарного эффекта воздействия и снижение энергетических затрат.

3. Выявлено, что для обеспечения максимального эффекта волнового воздействия на продуктивный пласт предпочтителен гидродинамический излучатель колебаний давления, обеспечивающий большой ресурс эксплуатации (при воздействии на пласт в диапазоне инфразвуко-вых и низких частот, свойственном пластовым условиям на определенных этапах их разработки) и режим резонансных колебаний столба жидкости.

Поскольку наблюдаемая в процессе добычи тенденция характеризуется снижением нефтеотдачи - основного показателя рационального использования сырьевой базы, то выходом из сложившейся ситуации является наращивание добычи нефти рассматриваемыми методами воздействия на месторождениях с трудноизвлекаемыми углеводородами.

* Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № «16-38-00354-мол_а» .

Список литературы:

1. Гатауллин Р.Н., Кравцов Я.И., Марфин Е.А. Интенсификация добычи трудноизвлекаемых углеводородов за счет интегрированного тепловолнового воздействия на пласт. / Нефтяное хозяйство. - 2013 - №1. - Москва: Нефтяное хозяйство. - С. 90-93.

2. Марфин Е.А., Кравцов Я.И., Абдрашитов А.А., Гата-уллин Р.Н. Промысловые испытания волнового воздействия на процесс добычи нефти на Первомайском месторождении / Георесурсы, Казань: КГУ, №2, 2014. - С. 14-16;

3. Гатауллин Р.Н. Моделирование процесса тепловол-нового воздействия на продуктивный пласт в условиях горизонтальных скважин: Дисс. канд. техн. наук.- Казань. 2009. - 150 с.

4. Муслимов Р.Х. Нефтеотдача: прошлое, настоящее, будущее. - Казань: Фэн АН РТ, 2014. - 750 с.

5. Дыбленко В.П., Марчуков Е.Ю., Туфанов И.А., Ша-рифуллин Р.Я., Евченко В.С. Волновые технологии и их использование при разработке месторождений нефти с трудноизвлекаемыми запасами. (книга1) - М.: РАЕН, 2012. - 344 с.

6. Manga,M., I. Beresnev, E. E. Brodsky and etc. (2012), Changes in permeability caused by transient stresses: Field observations, experiments, and mechanisms, Rev. Geophys., 50, RG2004.

7. Elkhoury, J. E., A. Niemeijer, E. E. Brodsky, and C. Marone (2011), Laboratory observations of permeability enhancement by fluid pressure oscillation of in-situ fractured rock, J. Geophys. Res., 116, B02311.

8. Кузнецов О.Л., Симкин Э.М., Чилингар Дж. Физические основы вибрационного и акустического воздействия на нефтегазовые пласты. - М.: Мир, 2001, - 260 с.

9. Pant A. Johnson. Seismic stimulation of oil production in depleted reservoirs. Proposal summary. / GeoEngineering Group Los Alamos National Laboratory. pp. 1-5 1995.

10. Иванов Б.Н., Гурьянов А.И., Гумеров А.М. Волновые процессы и технологии добычи и подготовки нефти. - Казань: Изд-во «Фэн» АН РТ, 2009. - 400 с.

11. Кузнецов О.Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1983.- 192 с.

12. Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р. Определение протяженности горизонтального участка скважины для интегрированного воздействия на пласт. / Технологии нефти и газа. - 2015. - № 4 (99). - С. 44-48.

13. Шандрыгин А.Н. Разработка залежей тяжелой нефти и природного битума методом парогравитационного дренажа (SAGD) // Нефтяное хозяйство, 07, 2006. - С.92-96.

14. Butler R.M. The potential for horizontal wells for petroleum production // JCPT. - №3, 1989. - P.39-47.

15. НТВ Каротажник, Тверь: 1998. Выпуски 38, 42, 50.

16. Горбачев Ю.И., Иванова Н.И., Никитин Н.И. и др. Акустические методы повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти.//Нефтяное хозяйство № 5, 2002. С. 87-91.

17. Исаков А.А., Юнусова Л.В., Михайлов А.П. и др. Научно-технический сборник «Нефтяные проблемы и перспективы нефтегазовой отрасли в северо-западном регионе России» часть 2. Ухта, 2005. - С. 136-147.

18. Муфазалов Р.Ш., Гимаев Р.Н., Арсланов И.Г., Зари-пов Р.К. Акустические генераторы, разработанные для интенсификации технологических процессов добычи и переработки нефти. Труды научно-практической конференции VI международной специализированной выставки «Нефть, газ - 99» Казань, 8-9 сентября 1999 г. том. 2. С. 329-335.

19. Laaket A. and Meier G.E. A generator for high pressure pulses in liquids//Journal of Sound and Vilration. 1989. 131, 2. pp. 295-304.

20. Загидуллина А.Р., Буторин Э.А., Кравцов Я.И., Гатауллин Р.Н. Возбуждение продольных резонансных колебаний давления в условиях забоя скважины. / Нефтепромысловое дело. - 2015. - № 5. - С. 33-37.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.