Анализ эффективности применения Акустической Реабилитации скважин и пластов на Ватьеганском месторождении, страница 11

На залежах с такими продуктивными горизонтами имеется необходимость в массовом применении технологии АРС и П для воздействия на призабойную зону скважин с целью выравнивания профиля приемистости и интенсификации процесса выработки запасов нефти из низкопроницаемых пластов (пропластков).

Технология АРС и П основана на избирательнои акустическом воздействии на призабойную зону скважины и пласт частотами звукового и ультразвукового диапазонов.

Влияние акустического поля на фильтрацию однородной жидкости  заключается в увеличении скорости фильтрации из-за разрушения реологической структуры жидкости, в том числе в пределах поверхностных слоев, примыкающих к стенкам поровых каналов.

Возникновение акустических колебаний с амплитудами давлений, превышающими предельные напряжения сдвига, приводит к разрушению структуры поверхностного слоя и превращению его в ньютоновскую жидкость с вязкостью, равной вязкости в объеме. При этом характер течения жидкости в поровых каналах становится близким к Пуазейлеву при одновременном увеличении эффективного сечения. Другими словами под действием акустического поля происходит более интенсивное вытеснение жидкой продукции скважин из порового пространства нефтяного пласта.

После окончания разработки нефтяного месторождения путем заводнения, когда эксплуатационные скважины практически полностью переходят на добычу воды со следами нефти, более 40% ее остается в пласте в виде рассеянных отдельных капель и линзообразных скоплений. Если прекратить дальнейшую разработку месторождения, то в пласте будет происходить чрезвычайно медленное гравитационное разделение нефти и воды. При этом  нефть, как более легкая, будет скапливаться в верхней части пласта. Теоретически продолжительность такого естественного процесса разделения исчисляется многими десятками и даже сотнями лет. При применении АРС и П, за счет увеличения абсолютной проницаемости и снижения эффективной вязкости нефти в акустическом поле процесс гравитационного разделения может быть ускорен на 2-3 порядка.

Эффективность акустического воздействия на призабойную зону пласта обусловлена созданием значительных инерционных сил в жидкости, интенсивных течений на разделах фаз твердое тело-жидкость, которые в коллекторе реализуются в виде внутрипоровой турбулизации жидкости, что приводит к отрыву механических частичек и высоковязких отложений от поверхности перфорационных каналов и порового пространства. Очистка зоны перфорации и околоскважинного пространства от механических частичек и высоковязких отложений приводит к увеличению приемистости и выравнивания профилей поглощения нагнетательных скважин, интенсификации притока добывающих скважин с включением в работу низкопроницаемых и закольматированных пропластков.

 Кроме того, генерирование поперечного магнитогидродинамического давления позволяет увеличить эффективное сечение поровых каналов за счет срыва застойных поверхностных пленок жидкости. Таким образом, акустическое воздействие позволяет восстановить или увеличить проницаемость призабойной зоны пласта.

С помощью аппаратуры, разработанной ЗАО "ИНЕФ", могут также устранятся ряд процессов, вызывающих снижение продуктивности скважин во времени, к которым можно отнести отложение в поровом пространстве солей, асфальтенов, смол, парафинов и других веществ, изменение фазовых проницаемостей. Если поле имеет высокую интенсивность (свыше 0,1 кВт/кв.м), то более 50% его энергии в пределах ствола скважины трансформируется  в тепло. Таким образом, пласт облучается совместным тепловым и акустическими полями (термоакустическое воздействие). Под действием теплового поля происходит разжижение парафиносмолистых отложений.

Обработка околоскважинного пространства волнами даже малой амплитуды, как показал опыт, позволяет увеличить дебит нефти и вызвать другие многочисленные физические процессы в скважинах, важнейшим из которых является увеличение притока нефти в скважину. Возможность управления притоками в околоскважинном пространстве с помощью технологии АРС и П является также важнейшей особенностью этого метода.