Воздействие акустического поля на фильтрацию двухфазной жидкости в пористом коллекторе

• Автор: Черемисин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ВОЛНОВОЕ ПОЛЕ В НАСЫЩЕННЫХ ПОРИСТЫХ СРЕДАХ
1 1 Анализ теоретических, экспериментальных и промысловых работ по волновому
ВОЗДЕЙСТВИЮ НА ПАРАМЕЛ РЫ НЕФ1ЕНАСЫЩЕННОГО КОЛЛЕКТОРА
12 Постановка диссертационной задэчи
13 АКУСТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В НАСЫЩЕННОМ ПОРИСТОМ СРЕДЕ
13 1 Обзор те орий распространения акустических волн в насыщенных средах
132 Попуэмпирическая иоде 1Ь распространения акустических колебаний
13 3 Расчеты акустических полей
ГЛАВА 2. ФИЛЬТРАЦИЯ ДВУХФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ
2 1 1 ИДРОДПНАМИЧЕСкАЯ МОДЕЛЬ
211 Математические уравнения фильтрации
2 12 Разностные схемы и численный метод решения)равнений фильтрации
2/1 Численное решение тестовых задач фильтрации
2 2 ФИЛЬТРАЦИЯ В НЕУПРУГО-ДЕФОРМИРОВАННОМ НЕФТЕНАСЫЩЕННОМ КОЛЛЕКТОРЕ
22 1 Условия возникновения необратимой деформации
2 22 Изменение коллекторных свойств при неупругой деформации
2 2 3 Уравнение пьезопроводности в неупруго- деформируемой среде
2 3 Основные параметры определяющие численное решение уравнении фильтрации
2 3 1 Фазовые проницаемости
2 3 2 Остаточная нефтенасыщенность
ГЛАВА 3. АКУСТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ФИЛЬТРАЦИЮ ДВУХФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ В
ПОРИСТОИ СРЕДЕ
3 1 ФИЗИЧ1 скин механизм воздействия
3 2 Параметры, определяющие резонансное усиление
3 2 1 Собственные частоты колебаний в предельном случае
3 2 2 Собственные частоты колебании капиллярно-защемленной нефти в общем случае
12 3 Коэффициент демпфирования
3 2 4 Градиент давления действующий на каттлярно-защемле/шую нефти
3 3 Система уравнении фильт рации с учетом акустического воздействия
3 4 численные оценки ак> стического воздействия на остаточную нефтенасыщенность
3 5 РЕЗОНАНСНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОНОВОГО И НАПРАВЛЕННОГО ВОЛНОВОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОЦЕСС ФИЛЬТРАЦИИ ДВУХФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ и НЕФТЕОТДАЧУ КОЛЛЕКТОРА
4 1 Частотная зависимость для пластов группы А (I и III литотипы коллектора)
4 2 Влияние неупругои деформации на параметры волнового воздействия
4 3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕИС1ВИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ВКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ (I литотип)
4.4. ВЛИЯНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ВОЛНОВОГО ФОНА КОЛЕБАНИЙ ДЕБИТОВ СКВАЖИН ПА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
4.5. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ИСТОЧНИКА В НЕОДНОРОДНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ И ВЫБОР НАПРАВЛЕННОСТИ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
4.6. Моделирование натурных испытаний, проведенных на Самотлорском месторождении
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Опыт разработки месторождений показывает, что виброакустические методы являются неотъемлемой частью комплексного воздействия на пласты. Во-первых, это - воздействие естественного волнового фона, создаваемого нестационарным режимом работы скважинного оборудования, их периодическими пусками и остановками, приливными волнами и сейсмической активностью земной коры. Во-вторых, это - процесс управляемого виб-роакустического воздействия на пласты, который в настоящее время изучен недостаточно полно.
Метод управляемого виброакустического воздействия на продуктивные нефтенасыщенные пласты разрабатывается с 70-х годов прошлого столетия. В настоящее время этот метод широко апробирован в различных геологофизических условиях для интенсификации скважинной добычи углеводородов. Существует много экспериментальных работ, свидетельствующих о том, что воздействие на нефтенасыщенный пласт с частотами от единиц до тысяч герц увеличивает приток нефти к исследуемой скважине и уменьшает ее обводненность.
Наиболее тщательно разработаны физические основы; различные варианты базовых технологий и технических решений для промышленной реализации виброакустического воздействия на призабойную зону скважин с целью восстановления ее проницаемости и интенсификации притока жидкости, но вопрос о механизмах влияния на удаленную промытую зону остается открытым.
Существуют разные точки зрения на механизм виброакустического воздействия, но на сегодняшний день непротиворечивых концепций, к сожалению, нет. Также не существует единой математической модели, позволяющей полностью описать и количественно рассчитать влияние виброакустических колебаний на гидродинамику вытеснения нефти водой.
В связи с этим изучение и пояснение физического механизма акустического воздействия на многофазную фильтрацию в пористой среде, создание на

1.3. Акустическое поле в насыщенной пористой среде
В данном параграфе будет идти речь о нахождении частотной и скоростной дисперсии сейсмической волны. Под сейсмической волной в данном параграфе подразумеваются колебания с любой частотой, но этот диапазон можно условно разбить на несколько частей. Например, волна с частотами от 1 до 100 Гц называется сейсмической, от 100 до 5000 Гц сейсмоакустической, от 5000 до 30000 Гц сейсмоультрозвуковой. Естественно, что данное деление условно.
В основном все исследования направлены на изучения поглощения волн в сейсмическом диапазоне, поскольку данное направление представляет большой интерес именно в сейсморазведке, на частотах не выше 200 Гц.
В данном параграфе на основе изучения литературных данных сделан обзор моделей и методов, применяющихся для теоретического изучения зависимости скорости сейсмической волны и коэффициента ее поглощения в реальных геологических породах.
1.3.1. Обзор теорий распространения акустических волн в насыщенных средах
В теоретических работах по изучению поглощения акустических волн можно отметить три основных направления [134].
Наиболее ранним, ставшим классическим является подход, когда в модели сплошной среды, наряду с чистой упругостью, предполагается некоторый механизм диссипации сейсмической энергии. Его связывают с вязкостью, внутренним трением или с упругим последействием среды. Эти свойства вводятся чисто феноменологическими соотношениями, аналогичными закону Гука для идеально упругих сред. Математический аппарат этих теорий также классический и повторяет ход решения задач теории упругости. Физические связи между приложенными напряжениями и деформациями задаются уравнениями состояния среды. Исследуются главные закономерности распространения сейс-