Електророзрядна дія на структуру пористих матеріалів і динамікуфільтрації в них вуглеводневих флюїдів - Автореферат

Основне значення в дослідженнях з цієї проблеми приділяється обґрунтуванню комплексних теоретичних і експериментальних наукових підходів при розробці електророзрядного методу дії на структуру пористих матеріалів і динаміку фільтрації в них вуглеводневих флюїдів на основі встановлених закономірностей звязку між показниками властивостей цих матеріалів з параметрами дії. Результати, які представлено в цій роботі, отримано при виконанні науково-дослідних робіт тематичного плану Інституту імпульсних процесів і технологій НАН України за основним напрямком його діяльності “Дослідження імпульсної дії високоінтенсивних потоків енергії на багатофазні середовища, різноманітні матеріали та конструкції і створення на цій основі нових технологій”: - "Исследовать физику электрического разряда в углеводородных средах под высоким гидростатическим давлением и повышенной температуре окружающей среды с целью интенсификации процессов воздействия на нефтегазоносный пласт" - виконувалась на підставі постанови від 27.12.85 № 474 Президії АН УРСР (№ ДР 01860023365, 1986 - 1988 р.р. - Здобувач - відповідальний виконавець теми); Мета і завдання дослідження полягають у розробці наукових основ електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, і динаміки їх фільтрації, що базується на встановлених закономірностях звязку між показниками властивостей цих матеріалів і параметрами дії. розробки електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, та інтенсифікації динаміки їх фільтрації, що базується на встановлених закономірностях звязку між показниками властивостей цих матеріалів і параметрами дії, а також використання цього методу для інтенсифікації фільтраційних характеристик в пластах пористих матеріалів (осадкових гірських породах) існуючими пристроями; розряд пористий вуглеводневий флюїд Обєктами досліджень є пористі матеріали природного походження (пісковики і карбонати); твердофазні органомінеральні композиції (асфальтени, смоли, парафіни, солі та гіпс), що відкладаються в порах цих матеріалів і перекривають канали фільтрації; фільтрація нафти в пористих матеріалах; біопаливо (продукт термічної переробки деревини); електричний розряд у водних електролітах, водних електролітах ПАР, водонафтових емульсіях, водонафтових емульсіях ПАР і закономірності звязку його параметрів дії з показниками властивостей вищеперелічених матеріалів.Ніколаєвського), які враховують закони збереження маси, імпульсу і енергії в пористій матриці і в рідині, що заповнює пори, взаємодію твердого і флюїдного середовищ, звязок між деформаціями і напругами, пластичною течією, геометричні співвідношення між швидкостями деформацій і переміщеннями, зміну пористості, рівняння стану твердої і рідкої фаз, крайові умови. Тиск на стінку жорсткої труби = 35 МПА, який створює електричний розряд у водному електроліті з питомою електропровідністю 0,1 Ом-1м-1 (параметри існуючих пристроїв типу „Скіф”, енергія, що запасається - 1 КДЖ), при малих величинах гідростатичного Рг (до 5 МПА) і гірського (до 10 МПА) тиску сприяє утворенню радіальних і циліндричних тріщин у пористому середовищі на відстані приблизно 0,4 м (рис.1). Таким чином, не дивлячись на відносно малу кількість відкладень, що видаляються з пор за один розряд (@ 10-5 % маси асфальто-, смоло-, парафінових відкладень (АСПВ) за час контакту ПАР з відкладеннями @ 3 мс), послідовність розрядів може привести до істотної зміни проникності пористого середовища. Отже, необхідно добиватися збільшення амплітудних значень тиску, які сприяють зміненню проникності за рахунок створення і розвитку тріщин, та інтенсифікувати фільтраційні процеси розчинів ПАР у пористому середовищі, що допомагатимуть розчиненню і винесенню забруднюючих речовин із пор. Експериментальні дослідження впливу складу робочого середовища при високовольтному електричному розряді (водного електроліту (s0 = 0,1 Ом-1м-1); 0,3% водного розчину НМК-21(s0 = 0,1 Ом-1м-1); водонафтової емульсії обводненістю О до 30% (питома електропровідність дисперсної фази - водного електроліту s0 = 1,1 Ом-1м-1) і водонафтової емульсії з домішкою 0,3% НМК-21) на амплітуду імпульсів тиску, виконані за допомогою хвилеводних датчиків тиску, дозволили встановити (рис.2) що: - при гідростатичному тиску до 5 МПА найбільші амплітуди імпульсного тиску відзначаються при розряді у водному електроліті, оскільки при розряді у водному розчині НМК-21 і ВНЕ НМК-21, в результаті значного обєму газових включень з бульбашками великих розмірів (до 1 мм), практично на порядок зменшується амплітуда тиску, порівняно з розрядом у водному електроліті;Розвязано науково-технічну проблему розробки наукових основ електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, з метою поліпшення їх фільтраційних характеристик. Вперше науково обгрунтовано і експериментально визначено умови, за яких високовольтні електричні розряди приводять до перебудови структури порис

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ