Неизотермическое вытеснение высоковязкой нефти смешивающимся агентом при одновременном электромагнитном воздействии

• Автор: Давлетбаев, Альфред Ядгарович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО (ВЧ) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО (ЭМ) ПОЛЯ НА НАСЫЩЕННЫЕ ПОРИСТЫЕ СРЕДЫ
1.1. Воздействие ВЧ ЭМ полей на многокомпонентные системы
1.1.1. Взаимосвязь потоков, полей и источников
1.1.2. Физическая сущность взаимодействия электромагнитного поля со средами
1.2. Физические модели и лабораторные исследования ЭМ воздействия на среды
1.2.1. Результаты экспериментальных исследований по ЭМ воздействию на среды
1.2.2. Лабораторные исследования по закачке растворителя,
комбинированной с ВЧ ЭМ нагревом
1.3. Технологии ЭМ воздействия на залежи высоковязких нефтей и битумов, результаты промысловых испытаний
1.3.1. Способы извлечения нефти и битума из залежей с применением ЭМ воздействия
1.3.2. Отечественный промысловый опыт
1.3.3. Промысловые работы по извлечению высоковязких нефтей и битумов
за рубежом
1.4. Теоретические исследования ЭМ воздействия на нефтяные пласты
1.4.1. Аналитические решения задач о ЭМ воздействии на нефтенасыщенные среды
1.4.2. Численные исследования технологических процессов в нефтедобыче при воздействии ЭМ полем

1.4.3. Численные исследования процесса закачки растворителя в нагнетательную скважину с одновременным ЭМ воздействием
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАКАЧКИ РАСТВОРИТЕЛЯ В ДОБЫВАЮЩУЮ СКВАЖИНУ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
2.1. Способ ВЧ ЭМ воздействия на продуктивный пласт, комбинированный с одновременной закачкой растворителя в добывающую скважину
2.2. Постановка задачи о комбинированном воздействии на пласт
2.3. Потери энергии в линии передачи электромагнитных волн, обоснование граничных условий
2.4. Численное решение задачи, анализ результатов
2.5. Сопоставительные расчеты комбинированного воздействия на пласт с другими способами воздействия
2.5.1. ВЧ ЭМ нагрев пласта с одновременным отбором нефти
2.5.2. «Холодное» вытеснение нефти растворителем
2.5.3. Результаты сопоставительных расчетных исследований
2.5.4. Расчет энергетического баланса
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В МНОГОСЛОЙНОЙ СРЕДЕ ПРИ НАГНЕТАНИИ СМЕШИВАЮЩЕГОСЯ АГЕНТА С ОДНОВРЕМЕННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
3.1. Закачка растворителя в пласт с одновременным ВЧ ЭМ воздействием
3.1.1. Постановка задачи и основные уравнения
3.1.2. Анализ результатов расчетов
3.1.3. Оценка потерь тепла в окружающие среды
3.2. Комбинированный метод воздействия с циклической работой генератора
ЭМ волн
3.2.1. Краевые условия для последовательной реализации этапов воздействия

3.2.2. Обсуждение результатов моделирования
3.3. Оптимизация комбинированного воздействия на залежь высоковязкой
нефти
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Необходимым условием выполнения исследования являлось соблюдение одинаковых параметров (физические характеристики модели, перепады давления, температура ВЧ и теплового прогрева) во всех трех экспериментах.
С точки зрения эффективности метода основным параметром, который определялся в процессе эксперимента, являлся коэффициент вытеснения нефти, для чего отбираемые в процессе эксперимента пробы анализировались на степень содержания в них вытесненной нефти и растворителя. Кроме того, методами фотоколориметрии определялось изменение концентрации выходящего растворителя с течением времени, что позволило количественно - через коэффициент конвективной диффузии -судить об интенсивности массообменных процессов в фильтрационном потоке при воздействии ВЧ ЭМ поля.
Исследование процессов вытеснения нефти растворителем при одновременном воздействии ВЧ ЭМ поля осуществлялось на экспериментальной установке, основной частью которой служила специально изготовленная модель пласта из неэлектропроводного материала - полихлорвиниловой трубки с внутренним диаметром 22 мм и длиной 50 см. В качестве наполнителя пористой среды использовался кварцевый песок с фракционным составом 0.5 - 0.25 мм. В качестве вытесняемого агента использовалась высоковязкая нефть Игринского месторождения (200 сПз при 20°С) с большим содержанием асфальтенов (8.45%), смол (50%) и парафинов (4%). Вытесняющим агентом служил осветленный очищенный керосин.
Генератором ВЧ ЭМ поля служила установка промышленного изготовления ВЧДЗ-6/81 мощностью 6 кВт и рабочей частотой ЭМ колебаний 81.36 МГц. Модель пористой среды помещалась внутри генератора на нижнем электроде. На выходе из модели устанавливалась термопара, предварительно отградуированная и подключенная к амперметру.