Исследование и разработка технологии увеличения нефтеотдачи применением электромагнитного поля

• Автор: Барышников, Александр Александрович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПУТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТЫ И ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ

1.1 Электромагнитное воздействие на продуктивные пласты

1.2 Плазменно-импульсное воздействие на призабойную зону пласта.

1.3 Электрическое воздействие на нефтяные пласты

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ФИЗИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ КЕРНА

2.1 Разработка лабораторной установки, генерирующей высокочастотное электромагнитное поле

2.1.1. Расчет параметров лабораторной установки

2.1.2. Принципы работы электротехнической части установки
2.1.3. Описание гидродинамической части установки
2.2 Гидродинамические эксперименты по исследованию электромагнитного воздействия
2.2.1. Определение критического градиента давления начала фильтрации
2.2.2. Выявление степени воздействия электромагнитной обработки на эффективность вытеснения нефти водой
2.2.3. Выявление изменения подвижности нефти при электромагнитном воздействии
2.2.4. Вытеснение технического масла под воздействием электромагнитного поля
2.2.5. Вытеснение нефти при помощи магнитной жидкости в электромагнитном поле
2.2.6. Анализ результатов экспериментов по электромагнитному воздействию
2.3. Расчет глубины проникновения электромагнитного излучения в породу коллектора
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ НЕФТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
3.1 Моделирование разработки Андреевского месторождения с применением электромагнитного воздействия
3.1.1 Краткая характеристика Андреевского месторождения

3.1.2. Описание базового расчета модели
3.1.3. Описание расчета гидродинамической модели с применением электромагнитного воздействия
3.2. Моделирование процессов добычи нефти по объектам Ачимовской толщи
3.2.1 Результаты моделирования по Выинтойскому месторождению
3.2.2. Результаты моделирования по Быстринскому месторождению
3.2.3. Результаты моделирования по Верхне-Колик-Еганскому месторождению
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
4 ПРОГНОЗ ДОБЫЧИ НЕФТИ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА
4.1 Классификация трудноизвлекаемых запасов углеводородов
4.2 Особенности продуктивных пластов Ачимовской толщи
4.3 Прогноз добычи углеводородов по ачимовской толще с учетом применения технологии электромагнитного воздействия на продуктивные пласты
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования
На поздних стадиях разработки месторождений с геологически обусловленными трудноизвлекаемыми запасами нефти, так и на ранних стадиях разработки с физически определенными трудноизвлекаемыми запасами с целью извлечения наибольшего количества нефти за короткие сроки необходимо применять методы увеличения нефтеотдачи пластов, отличающиеся повышенной управляемостью, энергоэффективностыо и экологичностью. Для залежей нефти с геологическими условиями, выраженными в макронеоднородности коллекторов, множественных водонефтяных контактах, разломах, тектонических экранах, применение заводнения не позволяет адресно воздействовать на зоны с отстаточными запасами. Например, для месторождений с физически определенными затруднениями вытеснения, вызванными высокой вязкостью нефти, реологическими свойствами, высокой долей микрокапилляров, требуется прямое длительное действие на флюиды для стимуляции фильтрационных процессов за счет снижения вязкости, градиента сдвига и капиллярных сил.
Учитывая опыт экспериментов, проводимых в СССР и, несмотря на то, что они не получили широкого внедрения из-за большой доли «легкоизвлекаемых» запасов в то время, следует полагать, что эффективным методом повышения нефтеотдачи является воздействие на продуктивные пласты физическим полями.
К технологиям воздействия физическими полями относятся воздействия: электрическим током, плазменно-импульсное,
электромагнитное. Влияние электрическим током промышленной частоты и напряжения путем спуска электродов в скважины не дало особых результатов и в связи с этим не было внедрено на промысле. Плазменно-

Для повышения вероятности грозового разряда в данной технологии предлагается использовать лазерный блок (12), исходящий луч которого проходит в верхней области (13) над металлическим элементом (9) приемника атмосферной электроэнергии. Лазерный луч от блока (12), оснащенного длиннофокусной оптикой, проходит в верхней части металлической мачты в области сферического элемента. Это приводит к ионизации воздуха в области прохождения лазерного луча. Грозовой разряд (14), проходя через металлическую мачту и обсадную колонну, попадает в продуктивный пласт (16) через интервал перфорации.
Вышеописанный комплекс и технология относится к нефтедобывающей промышленности, в частности может быть использовано для интенсификации скважинной добычи углеводородного сырья при помощи электрического воздействия на продуктивный коллектор, используя атмосферную энергию.
Технический результат достигается тем, что в способе интенсификации добычи углеводородов, включающем формирование электрической энергии для импульсного воздействия на продуктивный пласт, осуществление электрического воздействия с контролем электрических параметров, согласно изобретению формирование электрической энергии для импульсного воздействия на продуктивный пласт осуществляют из энергии атмосферного электричества путем использования разряда молнии, кроме того, использование энергии атмосферного электричества при воздействии на продуктивный пласт начинают с инициирования грозового разряда, которое осуществляют при достижении напряженности электрического поля над скважиной величины не менее 30 кВ/м, а инициирование грозового разряда осуществляют путем приближения к грозовому облаку приемника электрической энергии, электрически связанного с обсадной колонной скважины, а также инициирование грозового разряда осуществляют путем ионизирования воздуха в области верхней части приемника электрической энергии.