Влияние напряженно-деформированного состояния горных пород на фильтрационный процесс и дебит скважин

• Автор: Карев, Владимир Иосифович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ В ОКРЕСТНОСТИ СКВАЖИНЫ
1.1 Напряженное состояние в окрестности скважины при проведении различных технологических операций
1.2 Описание экспериментальной установки
1.3 Базовые программы нагружения образцов
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НА ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
2.1 Классификация горных пород с точки зрения влияния
напряжений на их проницаемость
2.2 Выбор оптимальных технологических параметров при разработке месторождения на основе исследования свойств породы
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИИ ДВУХФАЗНОЙ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ СМЕСИ В СКВАЖИНУ С УЧЕТОМ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОРОДЫ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ СКВАЖИНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НАПРЯЖЕНИЙ
3.1 Интегральная и дифференциальная схемы многофазной
многокомпонентной фильтрации
3.2 Оценка эффективности метода георыхления на газоконденсатных месторождениях
3.3 Алгоритм расчета

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН - МЕТОД ГЕОРЫХЛЕНИЯ
4.1 Описание технологии
4.2 Практическая реализация
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Повышение дебита нефтяных и газовых скважин всегда было и остается важнейшей проблемой нефтегазодобывающей отрасли. Простые расчеты показывают, что ухудшение фильтрационных свойств продуктивного пласта даже в небольшой окрестности скважины существенно снижает ее продуктивность. Одной из основных причин уменьшения проницаемости в призабойной зоне скважины (ПЗС) является кольматация при бурении. Загрязнение фильтрационных каналов происходит и при эксплуатации скважины в результате их заиливания, запарафинивания, что также приводит к уменьшению проницаемости породы и снижению дебитов скважин. Однако, существует еще одна важная причина значительного падения проницаемости в окрестности скважины и, соответственно, дебита скважин -влияние напряжений на фильтрационные свойства породы.
Проницаемость среды определяется геометрией фильтрационных каналов, силами трения, возникающими между флюидом и твердым скелетом, капиллярными силами, кроме того, при определенных условиях (больших градиентах давления) свой вклад могут вносить силы инерции. Главную роль, особенно при небольших скоростях течения флюида в пласте, которые обычно имеют место в нефтяных и газовых пластах при их разработке, играют размеры и геометрическая форма фильтрационных каналов. Именно на них существенное влияние оказывает изменение напряженно-деформированного состояния среды. Если фильтрационные каналы представляют собой трещины, то напряжения, нормальные к их плоскостям, и давление флюида будут менять их раскрытие. Однако, если при этом не будет происходить роста трещин или смещения их берегов друг относительно друга, то такое изменение обратимо. С практической точки зрения, в частности, для увеличения нефтегазоотдачи пластов и продуктивности скважин большое значение имеют необратимые изменения проницаемости, связанные с изменением структуры среды. Такие изменения
Рис. 1.7 Интенсивность касательных напряжений.
Открытый ствол с перфорационными отверстиями. Ар = 0,3р
.008218 .3 .5 .7
.2 .4 .6 .
Рис. 1.8 Интенсивность касательных напряжений.
Открытый ствол с перфорационными отверстиями.
Ар = 0,7р