Управляемое вибросейсмическое воздействие на нефтяные залежи - новый метод повышения нефтеотдачи, страница 2

            Большой эффект наблюдается в скважинах с повышенной водонасыщенной призабойной зоны, когда водная блокада препятствует притоку нефти из пласта в скважину. В таких скважинах волновое воздействие позволяет образовывать стабильные каналы фильтрации нефти  за счёт слияния капельной нефти  в цепочки с непрерывной нефтенасыщенностью.

            Вибросейсмическое воздействие, осуществляемое на определённые локальные участки нефтяной залежи, приводит к перераспределению полей напряжения в продуктивных пластах. Это ведёт к их частичной реструктуризации  и образованию  новых фильтрационных каналов. В результате вибросейсмического воздействия уменьшается вязкость флюида, ускоряются миграционные процессы углеводородов, приводя к высвобождению гораздо большего количества нефти, повышая конечную нефтеотдачу пласта.                                     

            Наблюдениями установлено [52], что сейсмические воздействия могут возбуждать высокочастотное излучение в горных породах на больших площадях. Этот факт отражает проявление  внутренней энергии, запасённым в горном массиве. Подобные процессы зафиксированы и в пластах пород, содержащих запасы углеводородного сырья.

            Известно, что вибросейсмическое воздействие увеличивает проницаемость коллектора, причём увеличение зависит от длительности и частоты колебаний. Природа этого явления объясняется, с одной стороны, снижением вязкого трения флюида, с другой – образованием микротрещин в коллекторе при вибровоздействии. Известно, например, что микротрещены в горных породах зарождаются при деформациях растяжения и сжатия. Такие деформации имеют место в соответствующей фазе сейсмической волны [55].

            В коллекторе нефтяного пласта по мере отбора флюида и падения пластового давления накапливаются напряжения  под действием избыточной нагрузки на скелет пласта со стороны верхних слоёв горного массива. Вибросейсмическое воздействие на такой пласт приводит к разгрузке коллектора с образованием микротрещин в зонах концентрации нагрузок, к формированию зон уплотнения и разуплотнения среды. Образование и развитие трещин сопровождается сейсмической эмиссией, стимулирующий процесс.

            Эффект усиления сейсмической эмиссии был зафиксирован при воздействии виброисточником на среду в ходе геофизических экспериментов [56].

            Этот эффект, получивший название сейсмической люминесценции, свидетельствует об усилении процесса образования трещин под действием вибрации. Энергия облучающего поля стимулирует процесс разгрузки пород подобно тому, как внешнее облучение активного вещества вызывает дискретные переходы частиц на более низкий энергетический уровень. Освободившаяся потенциальная энергия пород расходуется на формирование зон уплотнения и разуплотнения, образование трещин, возбуждение сейсмической эмиссии, а также передаётся флюиду, частично восстанавливая пластовое давление. Трещины вскрывают замкнутые поры и образуют новые каналы, освобождая путь флюиду и повышая тем самым нефтеотдачу пласта. Под действием вибрации скорость фильтрации нефти увеличивается вследствие снижения вязкого трения и трения о стенки капилляров [50].

            Имеются данные о влиянии вибрации на физико-химические свойства флюида. Под действием вибрации флюид, состоящий из лёгких и тяжёлых фракций нефти,  воды и растворённого газа, подвергается сепарации с выделением пузырьков свободного газа и лёгких фракций нефти. Выделившийся газ увеличивает объём смеси и увеличивает пластовое давление, усиливая приток лёгких фракций к скважинам. Одновременно пузырьки газа пульсируют в такт  с полем, вызывая эффект Бьеркнесса, в результате которого пузырьки сближаются, а жидкость вытесняется в зоны низких давлений, т.е. к скважинам [54 ].