Спосіб хвильової обробки нафтоносного пласта

Реферат: Спосіб хвильової обробки нафтоносного пласта включає хвильову дію гармонічним сигналом на пласт. При цьому вибір частоти гармонічного сигналу пов'язаний з урахуванням радіуса порових каналів в масиві нафтоносного пласта. UA 121624 U (54) СПОСІБ ХВИЛЬОВОЇ ОБРОБКИ НАФТОНОСНОГО ПЛАСТА UA 121624 U UA 121624 U 5 10 15 Корисна модель належить до засобів обробки нафтоносного пласта і призначена для підвищення нафтовилучення із нафтоносних пластів. Найбільш близьким технічним вирішенням до запропонованого є спосіб хвильової обробки нафтоносного пласта, що включає опускання в свердловину в зону залягання нафтоносного пласта випромінювача хвиль для створення хвильової дії на нафтоносний пласт в частотному діапазоні (ωmin, ωmax), де ωmin і ωmax - крайні значення частотного хвильового випромінення [1]. Недолік такого способу полягає в тому, що при виборі частотного діапазону хвильової обробки нафтоносного пласта не враховується розподіл порових каналів в нафтоносному пласті по їх радіусу, що знижує ефективність хвильової обробки нафтоносних пластів. Завданням, на вирішення якого направлений винахід, є підвищення ефективності хвильової обробки нафтоносних пластів. Очікуваним від застосування корисної моделі технічним результатом є покращення припливу нафти до вибою продуктивних свердловин. В основу корисної моделі поставлена задача створення в процесі обробки нафтоносного пласта хвильової дії на нафтоносний пласт гармонічним сигналом виду F(t)=ρAcosft, 20 25 (1) де А=Δρ/(ρl) - перепад тиску на довільно вибраному проміжку порового каналу довжиною І; ρ - щільність в'язкої рідини; f - частота дії гармонічного сигналу. Вибір частоти f гармонічного сигналу виду (1) при хвильовій обробці нафтоносного пласта, в якому відбувається рух флюїду (нафта, газ, вода), пов'язаний з урахуванням радіуса а порових каналів у масиві нафтоносного пласта, а частота f гармонічного сигналу повинна бути такою, щоб забезпечувалась найбільш висока швидкість руху флюїду поровими каналами до вибою свердловини. Відомо, що в процесі руху в'язкої рідини по капіляру найбільша швидкість руху рідини спостерігається на осі капіляра [2]. Швидкість в'язкої рідини в поровому каналі на його осі визначається коефіцієнтом  0 за виразом [3]  2f 1  k 2  2ber  a  v  0  k2    , (2) 30 де  2f k 2  ber 2  a  v      bei 2  a 2f   v    ,   (3) v - початкова кінематична в'язкість рідини; ber , bei - функції Кельвіна обчислюються за 35 40 45 50 таблицями [4]; число   3,14 . Здійснення корисної моделі досягається наступним чином. За матеріалами геофізичних досліджень визначають значення радіусів порових каналів, характерних для досліджуваних зразків нафтоносного пласта, що підлягає хвильовій обробці. Наприклад, для середньопористих нафтоносних порід (пористістю 5-20 %), радіус порових каналів знаходиться у межах значень від 0,0002 до 0,5 мм [5]. Розрахунки за виразами (2), (3) показують, що для порових каналів, найбільше значення коефіцієнта  0 , а відтак, і найбільш висока швидкість руху флюїду з початковою кінематичною в'язкістю v  2,22  10 5 м 2 с [6] досягається в процесі оброблення -5 флюїду гармонічною дією (1) за частоти / в межах 50-200 Гц; радіуса 12,5·10 м - 125-400 Гц; -5 -5 радіуса 2,5·10 м - 1 000-4 500 Гц; радіуса 1,0·10 м - 3 500-10 000 Гц. Після вибору частот f встановлюють тип випромінювача [7], який здатний генерувати гармонічний сигнал виду (1) в межах вибраних частот для оброблення відповідних порових каналів імпульсною дією. В подальшому здійснюють хвильову обробку середовища нафтоносного пласта гармонічним сигналом в інтервалі вибраних частот, охоплюючи присутній набір порових каналів в нафтоносному пласті. Крім того, переміщуючи випромінювач гармонічних хвиль вздовж 1 UA 121624 U 5 10 15 20 стовбура свердловини від верхньої до нижньої межі продуктивного горизонту, здійснюють обробку середовища нафтоносного пласта по всій його товщині. Досягнення технічного результату від застосування корисної моделі обумовлюється завдяки обробці нафтоносного пласта гармонічним сигналом у вибраному діапазоні частот в залежності від радіуса порових каналів, що супроводжується найбільш високими значеннями швидкостей руху флюїду в порових каналах пласта, а відтак - покращенням припливу флюїду до вибою нафтових свердловин і підвищенням їх дебіту. Джерела інформації: 1. Віброхвильове витіснення нафти з продуктивного пласта при внутрішньо-контурному заводненні /В.М. Казанцев, В.О. Фролагін, Ю.А. Балакіров, Ю.М. Бугай //Нафтова і газова промисловість 2003, № 1, с. 39-41. 2. Нагорний В.П. Імпульсні методи інтенсифікації видобутку вуглеводнів /В.П. Нагорний, І.І. Денисюк. - К: Ессе, 2012. – С. 77. 3. Нагорний В.П., Денисюк І.І. Математичне моделювання поля швидкостей в'язкої рідини у фільтраційних каналах нафтоносного пласта під дією гармонічних хвиль /XVІIІ Міжнародна конференція по математичному моделюванню. - Херсон, 2017. 4. Справочник по специальным функциям /Под ред. М.А. Абрамовица и И. Стиган. - М.: Наука, 1979. - 832 с. 5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин /А.И. Акульшин, B.C. Бойко, Ю.А. Зарубин и др. - М: Недра, 1989. - С. 28. 6. Динамічні процеси в геофізичних середовищах: теорія, експеримент, технології /В.П. Нагорний, С.В. Микуляк, Д.Б. Венгрович та ін. К.: Інтерсервіс, 2016. - С. 67. 7. Развитие опыта акустической обработки продуктивной зоны скважин /В. Александров, М. Бушер, Ю. Казаков, В. Майоров //Технологии ТЭК, 2003, № 2, с. 1-9. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 1. Спосіб хвильової обробки нафтоносного пласта, що включає хвильову дію гармонічним сигналом на пласт, який відрізняється тим, що вибір частоти гармонічного сигналу пов'язаний з урахуванням радіуса порових каналів в масиві нафтоносного пласта. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при взаємодії гармонічного сигналу з флюїдом, частота гармонічного сигналу повинна бути такою, щоб в процесі обробки нафтоносного пласта забезпечувалась найбільш висока швидкість руху флюїду поровими каналами нафтоносного пласта. 35 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2