Спосіб хвильової обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта

Реферат: Спосіб хвильової обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта включає хвильову дію гармонічним сигналом на привибійну зону структурованого нафтоносного пласта. Частота гармонічного сигналу рівна резонансній частоті коливань зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта. UA 94505 U (54) СПОСІБ ХВИЛЬОВОЇ ОБРОБКИ ПРИВИБІЙНОЇ ЗОНИ СТРУКТУРОВАНОГО НАФТОНОСНОГО ПЛАСТА UA 94505 U UA 94505 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до засобів хвильової обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта і призначена для підвищення нафтовилучення із структурованих нафтоносних пластів. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого є спосіб хвильової обробки нафтоносного пласта, що включає опускання в нагнітальну свердловину в зону залягання нафтоносного пласта випромінювача хвиль для створення хвильової дії на нафтоносний пласт в досить широкому частотному діапазоні шляхом періодичної плавної зміни довжини чверті хвилі випромінювача від значення, що дорівнює радіусу ближньої зони нагнітальної свердловини, до довжини чверті хвилі, що дорівнює радіусу кола розташування видобувних свердловин [1]. Недолік такого способу полягає в недостатній вибірковій хвильовій дії на структурований нафтоносний пласт, що знижує ефективність хвильової обробки структурованих нафтоносних пластів. Задачею, на вирішення якої направлена корисна модель, є підвищення ефективності хвильової обробки структурованих нафтоносних пластів. Очікуваним від застосування корисної моделі технічним результатом є зниження в'язкості і зменшення зв'язку краплин нафти з твердою фазою пласта, що сприяє покращанню припливу нафти на вибій свердловини. Відомо, що в'язкість нафти під дією коливань знижується [2] і краплини нафти стають більш рухомими за рахунок руйнування приграничних шарів нафти на поверхні пор [3]. В основу корисної моделі поставлена задача створення в процесі обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта хвильової дії, на резонансній частоті ωр коливань зерен породи привибійної зони, гармонічним сигналом виду u=Asіn ωt, (1) де u - зміщення частинок середовища відносно початкового положення; А - максимальна амплітуда гармонічного сигналу; ω - частота дії гармонічного сигналу. Вибір резонансної частоти ωρ дії гармонічного сигналу пов'язується з мікроструктурою породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта, в якій відбувається резонанс в коливальному русі зерен породи під дією гармонічного сигналу виду (1), і яка визначається за виразом [3] ωp=V/(10d), (2) де V - масова (коливальна) швидкість; d - розмір зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта. Частота дії гармонічного сигналу (1) повинна знаходитись в діапазоні ω mіn … ωmах, де граничні значення резонансних частот ωmin і ωmах визначаються з урахуванням резонансних частот коливань найменших і найбільших за розміром зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта. Здійснення корисної моделі досягається наступним чином. Застосовуючи стандартні методики в лабораторних умовах із використанням кернів породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта, визначають масову швидкість V. Діаметр d зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта визначають в процесі дослідження під мікроскопом шліфів, виготовлених із кернів породи привибійної зони. Для порід структурованих нафтоносних пластів (для прикладу, пісковиків, алевролітів), для яких V  20 м/с [4] і розподіл зерен породи за розмірами знаходиться в межах 0,05-0,2 мм [5], за формулою (2) 20  10 ,0 10  0,002 КГц; 20 m ax   40 ,0 10  0,0005 КГц. m in  45 50 55 Після встановлення діапазону, в якому повинна знаходитись частота дії гармонічного сигналу (1), вибирають тип випромінювача [6], що здатний генерувати гармонічні хвилі виду (1) з частотами від ωmin до ωmах, в даному прикладі від 10,0 до 20,0 кГц. При цьому інтенсивність акустичного поля поблизу стінки свердловини в інтервалі залягання пласта повинна бути в 2 межах 1,0-2,0 кВт/м [6]. В подальшому випромінювач гармонічних хвиль виду (1) опускають на геофізичному кабелі у видобувну свердловину і розміщують в інтервалі залягання структурованого нафтоносного пласта. Здійснюють гармонічний вплив на привибійну зону на резонансних частотах коливань зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта в діапазоні від ωmin до ωmах, плавно збільшуючи частоту випромінення від її нижнього значення ωmin до верхнього ωmах. 1 UA 94505 U 5 10 15 20 25 30 Хвильовий вплив на резонансних частотах коливань зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта призводить до нарощування амплітуди коливань зерен, в результаті чого відбувається їх поворот та руйнування, що супроводжується генерацією хвиль акустичної емісії [7]. Переміщуючи випромінювач хвиль від підошви до покрівлі привибійної зони структурованого нафтоносного пласта, здійснюють хвильову обробку по всій її товщині. Час хвильової обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта залежить від товщини структурованого нафтоносного пласта. Досягнення технічного результату від застосування корисної моделі обумовлюється завдяки генерації хвиль акустичної емісії, яка виникає при дії гармонічного сигналу на породу привибійної зони структурованого нафтоносного пласта на резонансній частоті коливань зерен породи привибійної зони. При цьому взаємодія хвиль акустичної емісії з нафтою супроводжується зниженням її в'язкості і зменшенням зв'язку краплин нафти з твердою фазою пласта, що сприяє покращанню припливу нафти на вибій видобувної свердловини і підвищенню її дебіту. Джерела інформації: 1. Віброхвильове витіснення нафти з продуктивного пласта при внутрішньо-контурному заводненні /В.М. Казанцев, В.О. Фролагін / Збірник наукових праць науково-практичної конференції "Стан і перспективи впровадження технологій інтенсифікації видобування газу та нафти на родовищах України". - Вид-во Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, 2001. - С. 114-117. 2. Аметов И.М., Шерстнев Н.М. Применение композитных систем в технологических операциях эксплуатации скважин. - Μ.: Недра, 1989. - С. 37, 38. 3. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. - М.: Недра, 1996, с. 290, 291,297. 4. Поведение грунтов под действием импульсных нагрузок / А.А. Вовк, Б.В. Замышляев, Л.С. Евтерев и др. // К.: Наук, думка, 1984. - С. 165. 5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин / А.И. Акульшин, B.C. Бойко, Ю.А. Зарубин, В.М. Дорошенко // М.: Недра, 1989, с. 26. 6. Развитие опыта акустической обработки продуктивной зоны скважин / В. Александров, М. Бушер, Ю. Казаков, В. Майоров // Технологии ТЭК, 2003. - № 2. - С. 1-9. 7. Вильчинская Н.А., Николаевский В.Н. Акустическая эмиссия и спектр сейсмических сигналов / Физика Земли, 1984. - № 5. - С. 91-100. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб хвильової обробки привибійної зони структурованого нафтоносного пласта, що включає хвильову дію гармонічним сигналом на привибійну зону структурованого нафтоносного пласта, який відрізняється тим, що частота гармонічного сигналу рівна резонансній частоті коливань зерен породи привибійної зони структурованого нафтоносного пласта. 40 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2