Разработка вибротехники для эффективной закачки жидкости в нефтяной пласт

• Автор: Хабибуллин, Марат Яхиевич
• Шифр специальности: 05.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 148 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТРОЙСТВ ПО
ВИБРАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ ЖИДКОСТЬЮ НА
НЕФТЕНОСНЫЕ ПЛАСТЫ
1.1. Обзор конструкций средств для импульсной закачки жидкости в скважину
1.2. Анализ работы устройств и полученные результаты
1.3. Возможные пути совершенствования импульсных устройств и постановка задач исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЗАКАЧКИ
ЖИДКОСТИ
2.1. Исследование процесса распространения гидроакустических колебаний жидкости в условиях скважины
2.2. Исследование напряженного состояния колонны насоснокомпрессорных труб при работе импульсных устройств на забое скважин
2.3. Исследование механизма вытеснения пластового флюида водой под действием переменного давления нагнетания
2.4. Исследование процесса распространения волн давления в структуре горной породы
3. ЛАБОРАТОРНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ УСТРОЙСТВ
3.1. Разработка комплексной лабораторной установки для исследовательской работы по подбору оптимальных параметров разрабатываемых устройств и обоснования теоретических исследований
3.2. Методика проведения лабораторных исследований
3.3. Лабораторно-экспериментальные исследования механизма изменения импульсных параметров жидкости на образцах горных пород
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Создание устройств для воздействия на призабойную зону скважин жидкостью с колебаниями давления
4.2. Исследование теоретических зависимостей параметров работы разработанных конструкций
4.3. Стендовые испытания разработанных устройств
5. ВНЕДРЕНИЕ И ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ
СКВАЖИННОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВИБРАТОРА
5.1. Промысловые испытания вибратора в эксплуатационных и нагнетательных скважинах
5.2. Анализ полученных результатов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации производительность добывающих и нагнетательных скважин снижается вследствии выпадания в призабойной зоне парафина, смол, асфальтенов, а также при внесенных с технической жидкостью и закачиваемым агентом инородных материалов. При разработке многопластовой залежи единым фильтром фильтрационные характеристики призабойной зоны пластов изменяются неодинаково. Так, более проницаемые участки пластов, где происходит вымывание и одновременный эффективный вынос закупоривающих частиц с продукцией, вырабатываются и обводняются значительно быстрее. Это приводит к неравномерной выработке залежи, изменению рабочего профиля по интервалу пласта, прорыву закачиваемой жидкости по более проницаемым интервалам пласта, преждевременной обводненности скважин и непроизводительной закачке рабочего агента.
В промысловой практике по интенсификации добычи нефти путем перераспределения отбора из вскрытых перфорацией пластов, применяют методы селективного воздействия на призабойную зону продуктивного пласта ( гидропескоструйные, гидромониторные и термогазотермические обработки; закачка органических и неорганических растворителей, кислот и т.д. ), что требует специального оборудования и материалов, при этом, как правило, не достигается минимально ожидаемая эффективность воздействия, и, кроме того, ведет к длительному простою скважин в ремонте.
Одним из перспективных, не требующий значительных дополнительных затрат, методов воздействия на призабойную зону скважин и на неоднородные пласты углеводородной залежи является закачка рабочих агентов импульсами давления. На сегодняшний день существует множество конструкций вибраторов, генераторов, пульсаторов, способных повысить эффективность обработок, однако их разнообразие не способствует правильному подбору определенной конструкции геолого-физико-

периодическом изменении давления или расхода жидкости на границах пласта, приводящем к периодическому изменению этих параметров на контакте высокопроницаемых и низкопроницаемых объектов пласта.
В период цикла повышения давления нефть, находящаяся в пористых блоках, линзах или прослоях, сжимается и в них входит вода. При цикле же понижения давления содержимое пласта ( нефть и вода ) расширяется, но вода удерживается капиллярными силами в тех неоднородностях, в которые она проникла, а нефть выходит из них.
В механизме упруго-капиллярного циклического воздействия есть два эффекта, от которых зависит результативность этого способа. Один из этих эффектов заключается в ускорении внедрения воды в неохваченные водой неоднородности пласта за счет увеличения в среднем перепада давления между ними. Второй эффект состоит в капиллярном удержании воды в неоднородностях.
Для оценки эффекта ускорения внедрения воды в неоднородности рассмотрим трещиновато-пористый пласт, используя уравнение обмена жидкостью между блоками и трещинами. Дифференцируя это уравнение (2.21), получаем:
Полученное выражение легко представить в форме линейного дифференциального уравнения первого порядка.
Закачка воды в пласт с переменным давлением может осуществляться пульсаторами как устьевого исполнения, так и забойного. В тоже самое время конструкции пульсаторов имеют различный принцип действия.
Рассмотрим работу клапанного ( балансирного ) вибратора, установленного на забое нагнетательной скважины, с центральным
или в удобной форме
(2.22)