ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 4 1.1 Устройство нефтяных скважин. 4 1.2 Производительность вертикальной скважины. 9 1.3 Производительность горизонтальной скважины. 13 ГЛАВА 2. ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ 16 2.1 Воздействие упругих колебаний на проницаемость 16 2.2 Воздействие упругих колебаний на вязкость 21 ГЛАВА 3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ ВОЛНОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 24 3.1 Постановка задачи. 24 3.2 Амплитудные оценки. 25 3.3 Оценка проницаемости и вязкости. 27 3.4 Оценка производительности вертикальной скважины. 33 ГЛАВА 4. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ ВОЛНОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 38 4.1 Постановка задачи. 38 4.2 Оценка производительности горизонтальной скважины. 39 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 46

1. Gray F. Petroleum Production in Nontechnical Language / Forest Gray. - 2nd edition. - Tulsa, OK, USA: Penn Well Publishing Company, 1995. - 416 p. 2. Пономарева И.Н. Подземная гидромеханика: Учебное пособие / И.Н. Пономарева, В.А. Мордвинов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 137 с. 3. Куштанова Г.Г. Подземная гидромеханика. Учебно-методическое пособие для магистрантов физического факультета по направлению «Радиофизические методы по областям применения» / Г.Г. Куштанова, М.Н.Овчинников.? Казань: Изд-во Казан.(Приволж.) федер. ун-та, 2010. - 67 с. 4. Борисов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами / Ю.П. Борисов, В.П. Пилатовский, В.П. Табаков. — М.: Недра, 1964. - 200 с. 5. Li W. Vibration-induced mobilization of trapped oil ganglia in porous media: Experimental validation of a capillary-physics mechanism / W. Li, R. Vigil, I.A. Beresnev, P. Iassonov, R. Ewing // Journal of Colloid and Interface Science. - 2005. - № 289. - P.193–199. 6. Губайдуллин А.А. Экспериментальное исследование вибро-акустического воздействия на фильтрацию углеводородных систем в пористых средах / А.А. Губайдуллин, С.А. Конев, С.Н. Саранчин // Нефть и газ Западной Сибири: Материалы всероссийской научно-технической конференции. - 2009, - Т.1. - Тюмень. – С.70-72. 7. Басниев К.С. Механика насыщенных пористых сред / К.С. Басниев, А.Т. Горбунов, Г.А. Зотов, В.Н. Николаевский – М.: Недра, 1980. - 339 с. 8. Elkhoury J. E. Laboratory observations of permeability enhancement by fluid pressure oscillation of in situ fractured rock / J.E. Elkhoury, N. Andre, E.E. Brodsky, C. Marone // Journal of Geophysical Research. – 2011. - 116(B2). - P. 2-16. 9. Shi, Z. Hydrological response to multiple large distant earthquakes in the Mile well, China / Z. Shi, G. Wang // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. - 2014. - 10.1002/2014JF003184. - P. 2448-2459. 10. Biot M. A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solid. I. Low frequency range. II. High frequency range / M. A. Biot // J. Acoust. Soc. Am. - 1956. - № 28. - Р. 168–178. 11. Сеймов В. М. Колебания и волны в слоистых средах / В. М. Сеймов, А. Н. Трофимчук, О. А. Савицкий - Киев: Наукова думка, 1990. - 224 с. 12. Молотков Л. А. Исследование распространения волн в пористых и трещиноватых средах на основе эффективных моделей Био и слоистых сред / Л. А. Молотков - СПб.: Наука, 2001. - 248 с. 13. Максимов Г.А. Требования к скважинным излучателям на основе аналитической оценки излучаемых ими акустических полей / Г.А. Максимов // Акустический журнал. - 2013. - том 59, № 3. - С. 301 -306. 14. Владимиров А.И. Разработка волновой технологии и оборудования для транспорта высоковязких нефтей и нефтепродуктов / А.И. Владимиров // Учетный номер в БД источника 022000500271. № 01200307565. 17. 01. 2005. 15. Муллакаев М.С. Влияние ксловий ультразвуковой обработки на свойства парафинистой нефти / М.С. Муллакаев, В.О. Абрамов, Ю.А. Салтыков, Р.В. Ануфриев, Г.И. Волкова // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2012. - № 12. - С. 18-21. 16. Mullakaev M. Influence of Ultrasound and Heat Treatment on the Rheological Properties of Ust-Tegusskoe Oil / М. Mullakaev, D. Asylbaev, V. Prachkin, G. Volkova // Chemical and Petroleum Engineering.– 2014. – Vol. 47. – Issue 9–10. – P. 584–587. 17. Pfiffer J.Ph. Asphaltic bitumen as colloid system / J.Ph. Pfiffer, R.N.J. Saal // J. Phys. Chem. - 1940. - V. 44. - P. 139. 18. Ten Fu Yen. Investigation of the structure of petroleum asphaltenes by Xray diffraction / Ten Fu Yen, J.G. Erdman, S.S. Pollack // J. Anal. Chem. - 1961. - V. 33. № 11. - Р. 345. 19. Муллакаев М.С. Ультразвуковая интенсификация технологических процессов добычи и переработки нефти, очистки нефтезагрязненных вод и грунтов / М. С. Муллакаев // Дис. докт. техн. наук. М.: Московский государственный университет инженерной экологии. - 2011. 20. Galimzyanova. A.R. The inflow of liquid to a horizontal well with acoustic impact on the formation / A.R. Galimzyanova, E.A. Marfin, B.R. Fasfiev // Engineering and Mining Geophysics. - 2018. - DOI: 10.3997/2214-4609.201800531. 21. Петрашень Г.И. Волны в слоисто-однородных изотропных упругих средах II ч. / Г.И. Петрашень, Л.А. Молотков, П.В. Крауклис - Л.: Наука, 1985. - 288 с. 22. Максимов Г.А. Расчет плотности акустической энергии в окрестностях скважины и дебита нефти при акустическом воздействии на пласт / Г.А. Максимов, А.В. Радченко // Сб. тр. ХI сессии РАО. М.: ГЕОС. - 2001. - Т. 2. - С. 67-71. 23. Максимов Г.А. Затухание волны Стоунли и высших Лэмбовских мод вследствие их рассеяния на двумерных неровностях стенок флюидозаполненной скважины / Г.А. Максимов, Е. Ортега, Е.В. Подъячев // Акуст. журн. - 2007. - Т. 53. № 1. - С. 20- 24.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 1.1 Устройство нефтяных скважин. Неотъемлемой частью разработки нефтяных месторождений является нефтяная скважина. Она представляет собой сложное устройство в виде цилиндрического ствола, проходящего через множество горных пород и позволяющее получить доступ к продуктивному пласту. Разработка скважины производится в несколько этапов и в следующей последовательности: 1. Освоение участка. На этом этапе отдел по освоению участка, отдел разведочных работ и юридический отдел устанавливают соглашение с владельцем земли об аренде прав на добычу нефти, газа и остальных минералов. 2. Буровые работы. После изучения участка, где может залегать перспективный пласт, начинают бурить поисково-разведочную скважину или начинают эксплуатационное бурение в зависимости от того, насколько достоверна перспективность продуктивного пласта. 3. Разработка месторождения. После бурения скважины и наличия месторождения нефти, начинается поиск наиболее нефтеносных участков, оценка размеров, числа скважин и выбор метода добычи. 4. Опробование пласта. Ведутся каротажные работы, исследование и отбор керна, что позволяет определить, когда бурение проходит через продуктивный пласт. В зависимости от перспективности пласта, ее ликвидируют или же заканчивают. 5. Заканчивание скважины. Выбирают наиболее приемлемый метод заканчивания данной скважины. В 90% случаев применяется заканчивание обсаживанием [1]. Нефтяная скважина обычно состоит из трех главных частей в следующем порядке: устье (верхушка, которая расположена на поверхности земли), ствол (пространство между боковой стенкой и нашей скважиной ), забой (нижняя часть скважины) (Рис. 1.1). Рис. 1.1. Основные элементы вертикальной скважины Ствол вертикальной скважины закрепляют при помощи обсадных труб, отличающихся друг от друга диаметром, которые располагаются в виде колец одна в другой (Рис. 1.2). Устье самой скважины тоже следует укрепить, чтобы его не размыло. Для этого сначала бурят колодец длиной от 4 до 8 метров, который называется - шурф, до тех пор пока не достигнут залегания устойчивых горных пород. В шурф устанавливается труба, а пространство от трубы и до стенки породы заполняется обычно бутовым камнем и заливаются цементом. Весь этот участок назвали направлением. Следующим делом бурится участок глубиной от 50 до 400 м и диаметром до 900 мм. Этот участок вертикальной скважины закрепляется с помощью колонны обсадных труб, называемой кондуктором. Пространство за трубой кондуктора цементируют. С помощью кондуктора происходит перекрытие верхних водоносных слоев, а также перекрытие неустойчивых и трещиноватых пород, осложняющих процесс самого бурения. Рис. 1.2. Схема крепления вертикальной скважины колоннами обсадных труб: 1 – направление; 2 – кондуктор; 3 – промежуточная колонна; 4 – эксплуатационная колонна; 5 – продуктивный пласт После того как установлен кондуктор, возникают новые проблемы такие как: сложные горные породы для бурения или необходимость изолирования продуктивных пластов, которые не планируется эксплуатировать данной скважиной. Эту проблему решают следующим образом: устанавливают и