Совершенствование гидроакустической технологии обработки призабойной зоны пласта для повышения продуктивности скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Маликова, Эльмира Фидависовна

• Маликова, Эльмира Фидависовна
• кандидат технических наук
• 2009

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Маликова, Эльмира Фидависовна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Причинами ухудшения проницаемости ПЗП являются механическое загрязнение, разбухание пластового цемента при контакте его с водой, физико-химическое и термохимическое воздействия на пластовый флюид и породу пласта-коллектора. С целью восстановления естественных фильтрационно-емкостных свойств и повышение нефтеотдачи пластов эффективными являются методы гидроакустического воздействия на призабойную зону скважины.

2. Анализ показывает, что оптимальный диапазон частот для воздействия на прискважинную часть пласта лежит в пределах 1—20 кГц.

3. Предложена конструкция гидроакустического генератора и описан его принцип работы в режиме параметрического усиления волн. Получен патент на полезную модель №2296612.

4. Проведены стендовые испытания гидроакустического генератора, из анализа амплитудного спектра следует, что имеются выраженные дискретные составляющие с частотами 3000±200 Гц и с незначительно отличающимися амплитудами в диапазоне частот 11000-16000 Гц. Уровень пульсаций давления в нижней части на выходе из гидроакустического генератора на 10-15% выше по сравнению с уровнем пульсаций давления в верхней части.

5. Проведена оценка процесса смешения с применением гидроакустического генератора на основе моделирования и визуального мониторинга технологического процесса в лабораторных условиях. Наиболее интенсивное смешивание достигнуто при использовании гидроакустического генератора.

6. Перспективным направлением на развитие методов ограничения водопритока является применение высоковязких водонефтяных эмульсий, позволяющих бороться с обводнением продукции, увеличение эффективности изоляционных работ достигается созданием водоизоляционного экрана из эмульсии, обладающим высокими структурно-механическими свойствами, адгезией к горным породам и хорошей фильтрующей способностью в пласт. Разработана и внедрена технологическая схема получения эмульсий для закачки в нефтяной пласт.

7. Разработана технология воздействия на призабойную зону пласта гидроакустической технологией с использованием водонефтяной эмульсией, получен патент РФ №2280155 на данную технологию. Под действием упругих колебаний и градиентов давления происходят разрушение кольматирующих частиц, тискотропное разупрочнение глинистых включений, ослабляется их сцепление с породой, ускоряются перенос частиц потоком жидкости по поровым каналам и вынос их в скважину, инициируется фильтрация флюидов в низкопроницаемых зонах, устраняется блокирующее влияние остаточных фаз (водя, нефти или газа), улучшаются фильтрационные свойства ПЗП. При акустическом воздействии на кольматирующий материал и породу продуктивных пластов существенно повышается глубина проникновения реагентов в малопроницаемые зоны коллектора, все это значительно повышает качество очистки ПЗП.

8. По данной технологии с использованием водонефтяной эмульсии обработали 2 скважины Шереметьевского и 4 скважины Ивинского месторождений ОАО «Татнефтепром». Среднесуточный дебит 6 скважин составлял в среднем - 1,62 т/сут, после обработки 4,6 т/сут, т.е. в результате обработок дебиты скважин возросли в 3 раза.

Положительные результаты обработок с применением гидроакустической технологии, полученные в различных геолого-физических условиях в скважинах, вскрывших карбонатные и терригенные пласты, свидетельствуют о высокой перспективности применения новой технологии в различных нефтеносных регионах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Маликова, Эльмира Фидависовна, 2009 год

1. Аветисов А.Г., Бондарев B.H., Булатов А.И. и др. Оптимизация процессов промывки и цементирования скважин. М.: Недра, 1980. 216с.

2. Азимов P.A., Коршунов Г.И., Приходько Ю.Н. Комплексная характеристика гидродинамических явлений с учетом особенностей геологической структуры / Народное хозяйство Республики Коми. № 2, 1998. С.23-26.

3. Аметов И.М., Байдиков Ю.Н., Рузин Л.И. и др. Добыча тяжелых и высоковязких нефтей. М.: Недра, 1995. 205с.

4. Амиров АД., Овнатанов С.Т., Яшин A.C. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин М.: Недра, 1975.

5. Амиян В.А., Васильева Н.П. Вскрытия и освоение нефтегазовых пластов. М.: Недра, 1972. 306с.

6. Антониади Д.Г. Научные основы разработки нефтяных месторождений термическими методами. М.: Недра, 1995. 313с.

7. Бадиков Ю.В., Галиахметов Р.Н. Манойлов А.М.Об эффективности различных методов воздействия в химической технологии // Акустчиеская кавитация и применение ультразвука в промышленности: Сб. Славское, 1985. - С.69.

8. Бадиков Ю.В., Гарифуллина З.Н. Исследование гидроакустического воздействия на диспергирование твердой фазы препарата «Далур»// Новое в области разработки ХСЗР: Сб. Уфа: ВНИТИГ, 1985. - С.40.

9. Бадиков Ю.В., Галиахметов Р.Н., Курочкин А.К. Совершенствование технологии получения дифенилолпропана //Совершенствование процессов нефтехимического синтеза: Сб. Уфа, 1986.

10. Боголюбов Б.Н., Лобанов В.Н., Бриллиант Л.С. и др. Интенсификация добычи нефти низкочастотным акустическим воздействием / Нефтяное хозяйство. 2000, № 9.

11. Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. Учеб. для вузов. М.: Недра, 1990. 427с.

12. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Ребченко В.И. Технология промывки скважин. М.: Недра, 1980.

13. Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология промывки и освоение скважин. М.:Недра, 1981. - 303с.

14. Булатов А.И., Круглицкий Н.Н., Мариампольский Н.А. Промывочные жидкости и тампонажные растворы. М.: Техника, 1974. - 232 с.

15. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. М.: Высш.школа, 1986.-428 с.

16. Вклад ученых Башнипинефти в развитие нефтедобывающей промышленности Башкортостана / Е.В. Лозин и др.. Уфа: Башнефть, 2002. 302с.

17. П.Власов С.А., Краснопевцева Н.В. (НТО "ИТИН"), Каган Я.М., Полищук А.М. Применение биополимеров для повышения нефтеотдачи/ Нефтяное хозяйство, 2002. №8.

18. Возный П.А, Чураев Н.В. Термоосмотическое течение воды в пористых стеклах. Коллоидный журнал, т. XXXIX, 1997, № 3. С.438-443.

19. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М.: Наука, 1987. 431с. (вместо 9)

20. Газизов А. Ш., Газизов А. А. Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений на основе ограничения движения вод в пластах = : Increase of field development efficiency by restricting water flow in the formations. M.: Недра, 1999. 284c.

21. Газизов A.A. Увеличение нефтеотдачи неоднородных пластов на поздней стадии разработки. М.: Недра, 2002. 638с.

22. Гайворонский И.Н., Леоненко Г.Н., Замахаев B.C. Коллекторы нефти и газа Западной Сибири. Их вскрытие и опробование, М: Геоинформмарк, 2000.

23. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Динамика частиц при воздействии вибрации. Киев. Издательство «Наукова думка», 1975, 168с.

24. Ганиев Р.Ф. Колебательные явления в многофазных средах и использование в технике и технологии. Киев. Издательство «Техника», 1980, 203 с.

25. Ганиев Р.Ф. Волновая техника и технология. Научные основы, промышленные испытания и их результаты, перспективы использования. М.: Издательская фирма «Логос», 1993, 127 с.

26. Городнов В.Д. Методика определения набухания глин / В кн.: Разработка газовых и конденсатных месторождений. М.: Недра, 1970. 104с.

27. Добрынин В. M. и др. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. М.: ВНИИОЭНГ, 1988. 52с.

28. Замахаев B.C. Переходные процессы в пластах при первичном вскрытии и их влияние на освоение скважин / Журн. «Бурение», Специальное приложение к журналу «Нефть и Капитал» № 2, С.11-14.

29. Замахаев B.C. Физические основы планирования импульсно-волнового воздействия на нефтегазовые пласты. Нефтеотдача 2002, №5.

30. Золотарев П.П., Николаевский В.Ню Термодинамический анализ нестационарных процессов в насыщенных жидкостью и газом деформируемых средах. Труды Всесоюзного научно-исследовательского института нефтяной и газовой промышленности. №1, 1966. с.78.

31. Ивакин Б.Н., Кузнецов O.JI., Кайданов Э.П. К методике численного решения прямой геофизической задачи при акустическом каротаже. В сб. трудов Всесоюзного научно-исследовательского института ядерной геофизики и геохимии, вып. 18, 1973, с.26.

32. Иванников В.И., Кузнецов O.JL, Кузнецов Ю.И, Медведев Р.В., Семашко C.B., Чахмахчев В.Г. Влияние плотности бурового раствора наустойчивость стенок сверхглубокой скважины. (Опыт проходки Кольской СГ-30) М, ВНИИгеоинформсистем, 1989.

33. Интенсификация добычи нефти и газа: Сб. науч. тр. // Ташк. политехи, ин-т им. Беруни; Редкол.: 3. С. Ибрагимов (отв. ред.) и др.. Ташкент: ТашПИ, 1989. 56с.

34. Интенсификация притока вибрационным воздействием на забой скважины для увеличения отбора нефти. /Р.В.Вестермарк, Дж.Ф.Бретт, Д.Р.Мелони. Нефтегазовые технологии. 2002, №3.

35. Калашников Н.В., Черникин В.И. Вибропрогрев вязких нефтепродуктов. М.: «Недра», 1961, 120с.

36. Каплан JI.C., Семенов A.B., Разгоняев Н.Ф. Развитие техники и технологий на Туймазинском месторождении. Уфа: РИЦ АНК «Башнефть», 1998.416с.

37. Киинов JI.K. Разработка месторождений парафинистых и вязких нефтей в Западном Казахстане. М.: ВНИИОЭНГ, 1996. 149с.

38. Крец В.Г. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений: Учеб. Пособие/ Том. политехи, ун-т. Томск: ТПУ, 1992. 112 с.

39. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Интенсификация добычи вязкой нефти из карбонатных коллекторов // Самара: Кн. изд-во, 1996. 437с.

40. Кузнецов O.JL, Сергеев JI.A. Акустические свойства насыщенных зернистых сред. Труда Акустического института, вып. XI, М., 1970, с. 109.

41. Кузнецов О.Л., Сергеев Л.А., Симкин Э.М. О возникновении вынужденной конвекции в насыщенных песках под действием звукового поля. «Журнал прикладной механики и технической физики», №3, 1968, с.97.

42. Кузнецов О.Л., Симкин Э.М., Чилингар Дж. Физические основы вибрационного и акустического воздействий на нефтегазовые пласты. М.: Мир, 2001. 260с.

43. Кузнецов Ю.С. исследование и разработка метода вибровоздействия в зоне цементирования при креплении скважин. Автореферат дисс.канд.техн.наук. Уфа, 1972.

44. Курьянов Ю.А., Кузнецов О.Л., Чиркин И.А. Исследование техногенной трещиноватости, возникающей после гидроразрыва пласта // Гос. науч. центр. Рос. Федерации-ВНИИгеосистем. Ин-т нефтегазовых технологий Рос. акад. естеств. наук. М., 2001. 69 с.

45. Лебединец Н.П. Изучение и разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами. М.: Наука, 1997. 396с.

46. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Госиздат, физ. мат. лит., 1959. 700с.

47. Люстрицкий В.М. Влияние дисперсности на вязкость нефтеводяных эмульсий//Нефтепромысловое дело, 1997, № 10-11. С. 35-37.

48. Ляховицкий Ф.М. Упругие свойства зернистых сред. М., Московский государственный университет, 1975, 120с.

49. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М.: Гостоптехиздат, 1949.

50. Медведев Н.Я. Проблемы разработки крупных газонефтяных залежей и пути их решения. М.: ВНИИОЭНГ, 1995. 28с.

51. Мингулов Ш.Г. Технология освоения глубокозалегающих коллекторов за счет тепловой обработки глубинными диссипаторами гидравлической энергии / Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. СПб, 2001.

52. Мирзаджанзаде А.Х., Аметов И.М. Прогнозирование промысловой эффективности методов теплового воздействия на нефтяные пласты. М.: Недра, 1983.

53. Патент РФ №2047754. Способ обработки призабойной зоны эксплутационной скважины и устройство для его осуществления / Р.Ф.Ганиев, В.П.Вагин, Г.А.Калашников и др.

54. Патент РФ № 2175718. Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта и гидродинамический генератор колебаний расхода для него / В.П.Дыбленко, Е.Ю.Марчуков, И.А.Туфанов и др.

55. Повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов нефти карбонатных коллекторов: Учеб. пособие/ В. Е. Андреев, Ю. А. Котенев, А. Г. Нугайбеков и др.; Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т. Уфа: УГНТУ, 1997. 137с.

56. Повышение эффективности разработки месторождений углеводородов/ Редкол.: Э. В. Соколовский (отв. ред.) и др.. Грозный: Севкавнипинефть, 1991. 138с.

57. Попов A.A., Дорняк C.B. Опыт обработки и освоения скважин с применением гидрогенераторов давления. Тр. Печорнипинефти, 1985, вып. 12.

58. Породы-коллекторы на больших глубинах: Сб. науч. тр./ АН СССР, Междувед. литол. ком. Отв. ред. Б. К. Прошляков. М.: Наука, 1990. 167с.

59. Ратинская И.А. О затухании звука в эмульсиях. «Акустический журнал», т.8, вып.2, 1962, с.62.

60. Ребиндер П.А. Стабилизация дисперсных систем// Журнал «Физическая химия», т. 1, вып. 415, 1930. С.533-535.

61. Рубинштейн Л.И. Температурные поля в нефтяных пластах. М.: «Недра», 1972, 275с.

62. Рукенштейн Э. К вопросу о коэффициенте массо и теплоотдачи в случае турбулентного движения. «Журнал прикладной химии», т.36, №5, 1963, с.104.

63. Сафонов E.H., Исхаков И.А., Гайнуллин К.Х., и др. Применение новых методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях Башкортостана/ Нефтяное хозяйство, 2002. №4.

64. Сборник докладов молодых ученых и специалистов на XVIII творческой конференции АНК «Башнефть» Уфа, 2000. 70с.

65. Семенова Н.Г. Экспериментальные исследования процесса установления акустических течений. В сб. VI Всесоюзной акустической конференции, 1968, Б.4.5, с.75.

66. Сидоровский В.А. Вскрытие пластов и повышение продуктивности скважин. М.: Недра, 1978. 256с.

67. Слюсарев Н.И., Белюгов К.Ю., Усов А.И. Технологические и технические решения для повышения качества строительства и продуктивности скважин, СПб, СПГГИ, 2002.

68. Современные методы и системы разработки газонефтяных залежей // В. Е. Гавура, В. В. Исайчев, А. К. Курбанов и др.; ГП "Роснефть", РМНТК "Нефтеотдача". М.: Всерос. НИИ орг., управления и экономики нефтегазовой пром-сти, 1994. 344с.

69. Справочник по добыче нефти / В.В.Андреев, К.Р.Уразаков, В.У.Далимов и др.; Под ред. К.Р.Уразакова. 2000. 376с.

70. Тер-Саркисов, P.M. Повышение углеводородоотдачи пласта нефтегазоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1995. 166с.

71. Течения в пористых средах: физика, модели, вычисления /Рос. АО «Газпром», Информ.-реклам. центр газовой пром-сти. М.: ИРЦ Газпром, 1997.

72. Ураинский Л.Е. Волновая технология в нефтяной промышленности /под редакцией Ганиева Р.Ф. : Уфа. Издательство РНТИК «Баштехинформа», 1999, 46 с.

73. Флин Г. Физика акустической кавитации в жидкостях /Методы и приборы ультразвуковых исследований: Пер. с англ. М.: Мира, 1967, 362с.

74. Хафизов Ф.Ш. Разработка технологических процессов с использованием волновых воздействий. Дисс. . докт. техн. наук. Уфа: изд-во УГНТУ, 1996.

75. Христианович С.А., Гриб А.А., Рыжов О.С. Теория коротких волн//ЖПМТФ, т. 1, № 1, 1961.

76. Эффективность методов воздействия на призабойную зону скважин. / Нефтяная промышленность. Серия «Нефтепромысловое дело». М.: ВНИИОЭНГ, 1979.

77. Belonenko V.N. "Vibro seismic technology for increasing hydrocarbon bed recovery" New Technologies for the 21st Century. Join English/Russian Magazine, Vol. 4, 2000. p. 14.

78. Beresnev I.A. et.al. "Elasticwave stimulation of oil production: A review of methods and results". Geophysics. Vol. 59, No. 6, June 1994.

79. Biot M. A. «Michanics of deformation and acoustic propagation in porous media», J. Appl. Phys., v.33, N 4, 1962, p.230.

80. Biot M. A. «Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solid», part I, II J. Acoust Soc. Amer., v.28, N 2, p.101-106, 1966.

81. Brand H. «А study of the spead of sound in porous granular media». J. Appl. Mich., v.22, N 4, 1965. p.103.

82. Changjin S. et. al. "Basic research on applying physical fields to increasing crude oil production", Shi You Xue Ba, Vol. 18, No. 3, p. 63, July 1997.

83. Dusseault M.B. et. al. "Removing mechanical skin in heavy oil wells". SPE International Symposium on Formation Damage, Lafayette, Louisiana, SPE 58718, Feb. 23-24. 2000.

84. Herts H. «Zeitchrift fur reine und angewandete». Mathematic, Berlin, 1981, p.230.128

85. Jiangou M, rt. al. "Increasing the water flood recovery effeciency of cover by mechanical vibration", Xi An Shi You Xue Yue Bao, Vol. 12, No. 4, p. 19. July 1997.

86. Ling Y. et. al. "Effect of mechanical vibration on the capillary pressure curve and the wettability of a core". Vol. 12, No. 5, Sept. 1997. p. 23.

87. Mingyuan L. et. al. "The study of oil recovery by water flooding with sound vibration", Petroleum Science, Vol. 2, No. 1, March 1999. p. 48.

88. Nikolaevswkiy V.N. "Residual oilreservoir recovery with seismic vibrations", SPE Production & Facililies. May 1996. p. 89.

89. Pan Y. "Reservoir analysis using intermediate frequency excitation". PhD dissertation, Stanford University, August 1999.

90. Sharma A. et. al. "Seismic stimulation of oil production in mature reservoirs". Am. Assoc. Petrol. Geol. Annual Convention, Extended. Vol. 2, 1998. p. 591.

91. Spanos T.J.T. et. al. "Pressure pulsing at the reservois scail: A new EOR approach" presented at the CIM Conference, Calgary, Canada, June 1999.

92. Wenfei Z. et.al. "Coupling wave propagation model through porous media in artifical vibration oil producing". Ssi You Zuan cai Gong Yi, Vol. 19. No. 1, 1997. p. 60.г. кгс.:с.мчр. кг: гм *- . кгг'см1. С,С