Технології та технічні засоби інтенсифікації нафтогазовидобутку на основі термогідродинамічних методів впливу на привибійну зону пластів - Автореферат

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газуОднією з причин зниження продуктивності і дебіту є кольматація привибійної зони під час розкриття пластів та експлуатації свердловин дисперсними частинками бурових і цементних розчинів та інших рідин, продуктами корозії обладнання, осадами, що утворюються при взаємодії пластових вод і запомпованих розчинів, а також полярними компонентами нафти - смолами та асфальтенами, які адсорбуються на поверхні фільтраційних каналів. Складний характер кольматації порід свідчить про те, що вирішення проблеми підвищення дебітів свердловин та досягнення необхідних темпів видобування неможливе без застосування широкого комплексу фізико-хімічних методів впливу на привибійну зону пластів. Теоретичні та експериментальні дослідження, результати яких подано в дисертаційній роботі, розробки технологічних процесів та технічних засобів і їх впровадження в нафтогазовидобувних підприємствах України виконано у відповідності з основними положеннями національної програми „Нафта і газ України до 2010 р.” і становлять складову частину наукового напрямку кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (ІФНТУНГ). Результати роботи також входять у навчальні програми ряду дисциплін для студентів ІФНТУНГ. свердловина привибійна зона кольматація пласт Наукова новизна одержаних результатів: - розроблено нову математичну модель процесу кольматації привибійної зони під час первинного розкриття пластів з урахуванням експериментальних залежностей зміни розмірів та фільтраційних характеристик її ділянок у часі;Порівняння кривих розподілу тиску в привибійній зоні, а також зміни градієнтів тиску та швидкості фільтрації при створенні змінних і сталих депресій тиску показує, що, незважаючи на різний характер гідродинамічних імпульсів, практично значимі перепади тисків в обох випадках виникають у привибійній зоні пласта на відстані до 0,3-0,4 м, причому вже через 20-30 хв. їх величина зменшується майже наполовину і сягає робочих депресій тиску. Кольматація спричиняє значну затримку в поширенні збурення тиску і за наявності в пласті такої зони проникністю, наприклад, 0,01 мкм2, градієнти тиску за межами цієї зони знижуються до дуже малих величин. Розроблена аналітична модель дає змогу провести кількісну оцінку розподілу тиску в пласті за різного характеру кольматації привибійної зони та визначити градієнти тиску, які створюються під час реалізації гідродинамічних методів дії на пласт. Під дією високих миттєвих депресій тиску пластова рідина з великою швидкістю фільтрується з пласта у свердловину, виносячи продукти забруднення, а створення репресій тиску сприяє відкриттю тріщин у породі та руйнуванню кольматанту, полегшуючи його винесення з пласта. Врахувавши зміну стану газу зі зміною термобаричних умов у свердловині під час процесу, рівняння балансів тисків в трубах та затрубному просторі, обємів рідини, яка витісняється з затрубного простору і поступає в труби та пласт, а також обєму газу записано так: де - тиск компресора; - час нагнітання газу; - темп нагнітання газу та приймальність пласта; - обєми запомпованого газу, зведені до стандартних умов та до реальних середніх значень температури та тиску в свердловині; ; - початкова маса газу в затрубному просторі та трубах на дільниці від гирла до статичного рівня та маса повітря, яке нагнітається, зведені до стандартних умов; ; - довжина НКТ; - площа січення НКТ та затрубного простору; - глибина статичного рівня; - глибина пониження рівня в затрубному просторі та його підвищення в трубах відносно ; - втрати тиску на тертя на погонний метр під час руху рідини та газу в трубах і затрубному просторі; - протитиск в трубах на гирлі; - тиск газу за стандартних умов та середній тиск газу в свердловині в поточний момент часу; - температура газу на гирлі за стандартних умов та середня температура газу в поточний момент часу; - коефіцієнти стисливості газу за стандартних умов (= 1) та при тиску ; - густини газу за стандартних та реальних умов; - густина рідини.У роботі розроблено теоретичні та технологічні основи нових методів інтенсифікації процесу нафтогазовидобування шляхом гідродинамічної та термохімічної дії на привибійну зону, встановлено закономірності протікання цих процесів у свердловинах та пластах і запропоновано принципово нові технологічні та технічні рішення, які дають змогу істотно збільшити поточний видобуток нафти і газу та кінцеве вилучення вуглеводнів з пластів. Однією з основних причин зниження продуктивності пластів є забруднення привибійної зони на стадії будівництва свердловин і під час їх подальшої експлуатації, яке носить складний комплексний характер. Розроблено нову математичну модель процесу кольматації привибійної зони під час первинного розкриття пласта, розрахунки за якою дають змогу визначити величину депресій тиску, необхідну для очищення привибійної зони.

. ОСНОВНИЙ Зміст роботи