Моделирование процесса тепловолнового воздействия на продуктивный пласт в условиях горизонтальных скважин

• Автор: Гатауллин, Рустем Наилевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения и сокращения

Введение

Г лава 1. Обзор состояния методов воздействия и технических средств

при освоении нефтяных и битумных месторождений

1.1. Интенсификация добычи нефти за счет воздействия на продуктивный пласт и призабойную зону

1.2. Особенности применения горизонтальных скважин при

разработке нефтяных месторождений

1.3. Механизм паротеплового воздействия на продуктивный пласт

1.4. Воздействие волнового поля на насыщенную пористую среду

1.5. Технические средства генерации колебаний давления
1.5.1. Описание устройств на основе генерации колебаний давления
1.5.2. Излучатель для генерации в потоке несжимаемой жидкости колебаний
давления высокой частоты
Выводы
Глава 2. Анализ факторов, определяющих режим волнового воздействия
2.1. Теоретическое исследование и разработка математической модели процесса распространения упругих волн в скважине
2.2. Описание экспериментальной установки
2.3. Методика и программа проведения эксперимента
2.4. Экспериментальное исследование и сопоставление результатов
с данными теоретического исследовании
Выводы
Глава 3. Исследование процесса интегрированного воздействия на
продуктивный пласт в условиях горизонтальных скважин
3.1. Исследование механизма тепловолнового воздействия на продуктивный пласт

3.2. Модель процесса тепловолнового воздействия на продуктивный
пласт при применении горизонтальной скважины
3.3. Определение оптимальной протяженности горизонтального
участка скважины
Выводы
Глава 4. Выбор режима тепловолнового воздействия в условиях горизонтальных скважин
4.1. Алгоритм расчета технологических параметров
4.2. Сравнение теплового и тепловолнового воздействия применительно к Мордово-Кармальскому месторождению
4.3. Рекомендации по обеспечению максимального эффекта тепловолнового эффекта на пласт
Выводы
Заключение
Библиографический список

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
с„ - скорость звука в породе , м/с; с/ -диаметр перфорационного отверстия, м;
И - внутренний диаметр обсадной колонны,м;
щ - число перфорационных отверстий на единицу длины обсадной колонны; !0 - длина перфорационного отверстия, м;
/о - частота собственных колебаний столба жидкости в обсадной колонне, Гц; £>- добротность акустической системы; с/ - дебит скважины, м3/с; к - проницаемость пласта, мкм2;
РК - давление на контуре питания, Па;
Рс - давление на стенке скважины, Па; д - коэффициент динамической вязкости нефти, Па-с;
Як - радиус контура питания, м;
/ - длина скважины в продуктивном пласте, м;
/г - мощность (толщина по вертикали) пласта, м; гс - радиус скважины, м; т - пористость;
Сж, Сп - теплоемкость пластовой жидкости и породы, кДж/(кг-К); а - эмпирическая постоянная;
п“* , тт - максимальное и минимальное значения диаметра пор в пласте,
Хп - теплопроводность пласта, Вт/(м-К);
Ц - погонная приемистость пласта, 0,022кг/(с-м); х - сухость пара; гс - радиус скважины, м; а - коэффициент затухания, м'1;
Ее - площадь поверхности горизонтальной скважины, м;

Технология паротеплового воздействия на пласт основана на нагнетании в него теплоносителя, при этом в пласт вводится как тепловая, так и гидродинамическая энергия.
За счет гидродинамического воздействия растет или стабилизируется пластовое давление, что уже благоприятно сказывается на работе добывающих скважин. Проявление гидродинамического эффекта обусловлено механизмом обычного заводнения.
При осуществлении метода ПТВ в процессе закачки пара происходит интенсивное вытеснение нефти за счет механизмов гидродинамического и теплового воздействий. Перед тепловым фронтом, как отмечалось выше, формируется нефтяной вал, образование которого подтверждено теоретическими, экспериментальными и промысловыми исследованиями.
В процессе воздействия, до подхода нефтяного вала к добывающим скважинам, показатели работы практически не отличаются от показателей при обычном заводнении. Это объясняется значительным отставанием теплового фронта от гидродинамического [75].
При непрерывном вытеснении нефти паром выделяют следующие основные механизмы [16, 19, 102, 112].
В зоне пара основными механизмами являются вытеснение паром и гравитационное разделение. В зоне горячего конденсата (горячая вода) имеют место снижение вязкости, изменение проницаемости под действием тепла, тепловое расширение и внутрипластовое вытеснение растворителем.
Вследствие нагрева породы пласта и насыщающих его флюидов, а также потерь тепла в окружающие породы происходит охлаждение теплоносителя. В результате этого тепловой фронт отстает от гидродинамического. В связи с этим по мере нагнетания теплоносителя и развития зоны с повышенной температурой происходит интенсивная промывка пласта вне этой зоны охлажденным конденсатом (водой).
Разность температур и давлений по зонам прогрева пласта способствует переносу тепловой энергии и перемещению в пространстве более горячих