Основная характеристика напряженного состояния в окрестности скважины при разнообразных конструкциях забоя. Особенность установления зависимости фильтрационных свойств различных типов горных пород от вида и уровня напряженно-деформированного состояния.
Аннотация к работе
На величину дебита скважины конкретного месторождения прежде всего влияет состояние призабойной зоны скважины (ПЗС) с точки зрения ее фильтрационных свойств. Роль напряжений, возникающих в окрестности скважины в процессе ее бурения, освоения и эксплуатации, в формировании фильтрационных свойств ПЗС в настоящее время исследована мало, хотя в нефтяной и газовой промышленности при разведке и эксплуатации месторождений, особенно на больших глубинах, выявлено, что концентрации напряжений в прискважинной зоне существенно влияют на проницаемость пластов, процессы фильтрации и, соответственно, на интенсивность нефтегазопритоков в скважину. Они начаты под руководством академика Христиановича и основаны на идее о том, что фильтрационные течения в горных породах определяются их микро-трещиноватопористой структурой и решающую роль играют действующие в породе напряжения, изменения которых могут приводить как увеличению проницаемости, так и к ее уменьшению, причем необратимому. Целями работы были: экспериментальное исследование влияния напряженно-деформированного состояния горных пород, составляющих коллектора нефтяных и газовых месторождений, на фильтрационные свойства; теоретический анализ фильтрации углеводородного флюида в скважину с учетом структурных изменений, которые могут происходить в породе при изменении напряженного состояния в окрестности скважины. развитие научно обоснованного подхода к разработке новых эффективных, экологически чистых и экономичных методов повышения продуктивности скважин и нефтегазоотдачи пластов, основанных на использовании природных сил - горного давления и давления пластового флюида.Напряжения в грунтовом скелете, возникающие в окрестности открытого ствола скважины, определяются известным из теории упругости решением задачи Ламэ для цилиндрической полости, находящейся под действием всестороннего сжатия внешним давлением и внутреннего давления заполняющей ее жидкости. где - компоненты напряжений в радиальном, тангенциальном и осевом направлениях, - горное давление (0), - радиус скважины, - доля площадок контактов относительно всей поверхности зерна грунтового скелета. С учетом того, что жесткость стали на порядок выше, чем породы, напряжения в окрестности скважины можно считать независящими от давления в скважине за исключением областей вокруг перфорационных отверстий. Разработаны три основных программы нагружения образцов, моделирующие условия сжатия породы при увеличении депрессии в скважине: программа 1 - «обобщенный сдвиг», моделирует напряжения в окрестности открытого ствола скважины; Программа 1, моделирующая напряжения в окрестности открытого ствола скважины Для скважин, пробуренных в породах первой категории, влияние напряжений на фильтрационные характеристики пласта не велико и может не учитываться при выборе режимов работы на скважине.
План
2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Список литературы
1. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Теоретическая модель фильтрации газа в газонасыщенных угольных пластах // ФТПРПИ. 1988. № 6. С.47-55.
2. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Одинцев В.Н. Механика гидрогазоимпульсного воздействия на трещиновато-пористую породу при скважинной гидродобыче // ФТПРПИ. 1995. № 6. С.
3. Христианович С.А., Коваленко Ю.Ф., Карев В.И. и др. Способ вскрытия продуктивного пласта. - Патент РФ № 2110664 от 10.05.1998.
4. Христианович С.А., Карев В.И. К расчету установившегося течения в скважине при наличии выделения газа из нефти (газлифта). В кн. Христианович С.А. Избранные работы. М.: Изд-во Наука - Изд-во МФТИ, 1998. С. 207-216.
5. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Развитие модели фильтрации газа в газонасыщенных угольных пластах.- Труды VIII международной научной школы "Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках". Симферопольский государственный университет. 1998. С.57-58.
6. Христианович С.А., Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. Увеличение продуктивности нефтяных скважин с помощью метода георыхления // Нефть и газ Евразия. 2000. № 2. С. 90-94.
7. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Динамика газовыделения из угольного пласта при проходке выработки и выбросоопасность ситуации // ФТПРПИ. 2001. № 1. С.56-63.
8. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Христианович С.А. Взаимовлияние деформационных и фильтрационных процессов в коллекторах нефтяных и газовых месторождений и создание новых технологий // Тезисы докл. на VIII Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике. Пермь. 2001. С.309-310.
9. Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. и др. Способ вызова или увеличения притока флюида в скважинах. - Патент РФ № 2163666 27.02.2001.
10. Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. и др. Способ освоения скважин. - Патент РФ № 2179239 от 10.02.2002.
11. Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. и др. Способ ремонта скважин. - Патент РФ № 2188317 от 27.08.2002.
12. Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. и др. Способ освоения скважин. - Евразийский патент № 003452 от 26.06.2003.
13. Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Карев В.И. и др. Способ обработки нагнетательной скважины. - Патент РФ № 2213852 от 10.10.2003.
14. Коваленко Ю.Ф., Карев В.И. Метод георыхления - Новый подход к проблеме повышения продуктивности скважин // Технологии ТЭК. 2003. № 1. С. 31-35.
15. Климов Д.М., Коваленко Ю.Ф., Карев В.И. Реализация метода георыхления для увеличения приемистости нагнетательной скважины // Технологии ТЭК. 2003. № 4. С. 59-64.
16. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Кулинич Ю.В., Прихно М.А. Определение деформационных и прочностных свойств горных пород применительно к баженовским отложениям // Технологии ТЭК. 2005. № 3. С. 17-21.
17. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Устинов К.Б. Математическое и физическое моделирование разрушения горных пород в окрестности наклонно направленных нефтяных и газовых скважин с учетом анизотропии упругих и прочностных свойств пород // Тезисы докл. на IX Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике. Нижний Новгород. 2006.
18. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Зависимость проницаемости призабойной зоны пласта от депрессии и конструкции забоя для различных типов горных пород // Технологии ТЭК. 2006. № 6. С.59 -63.
19. Карев В.И., Климов Д.М., Коваленко Ю.Ф. и др. Способ обработки призабойной зоны скважины. - Патент РФ № 2285794 от 20.10.2006.
20. Климов Д.М., Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Устинов К.Б. Об устойчивости наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин. В Сб. Актуальные проблемы механики. Механика деформируемого твердого тела. - М.: Наука, 2009. С.455-469.
21. Климов Д.М., Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Роль напряжений в формировании эксплуатационных свойств скважин. В Сб. Актуальные проблемы механики. Механика деформируемого твердого тела.- М.: Наука, 2009. С.470-476.
22. Карев В.И., Устинов К.Б. Фильтрация газоконденсатной смеси при применении метода георыхления // ПММ. Том 73. Вып. 5, 2009. С.787- 798.