Технология резонансной обработки призабойной зоны пласта

Технология резонансной обработки призабойной зоны пласта.

1. Физические основы.

При определенных соотношениях размеров перфорационных каналов, открытой пористости и текущей проницаемости коллектора, плотности коллектора и насыщающего флюида, динимической и кинематической вязкости насыщающего флюида, механических характеристик коллектора перфорационные каналы могут выступать как резонансные системы. Т.е. при воздействии на перфорационные каналы колебаниями определенной частоты ( определенными диапазонами частот ) происходит резкое (до порядков) увеличение расхода через боковые стенки перфорационных каналов и амплитуды колебаний боковых стенок перфорационных каналов в продольном направлении канала.. Таким образом перфорационные каналы становятся вторичными источниками колебаний, но уже с значительно более высокими энергетическими параметрами, чем у излучателя. Повышение интенсивности излучения в призабойной зоне пласта приводит к более полному и интенсивному отрыву кольматирующего материала от стенок пор.

Расчет показывает, что в интервале частот от 1 до 23 кГц максимальная амплитуда в резонансе достигается в интервале текущих проницаемостей от 1 до 45 мД, в зависимости от диаметра перфорационного канала и пористисти. Для более высоких проницаемостей наибольшие амплитуды в резонансе будут на более высоких частотах, т.е. максимально резонансные частоты растут с увеличением текущей проницаемости. Необходимо отметить, что при фиксированной резонансной частоте и увеличении текущей проницаемости будет происходить снижение амплитуды колебаний, но она всегда будет выше чем при не резонансной частоте.

Из приведенных выше параметров, от которых зависит резонансная частота, невозможно достаточно точно определить только текущую проницаемость, пористость и радиус перфорационного канала, поэтому принимаются для расчета их возможные крайние значения. Т.к. резонансные частоты относительно не сильно изменяются в зависимости от пористости и радиусов перфорационных каналов, то возможно их объединить в интервалы. Т.е. работая на указанных интервалах частот, а так же на частотах, входящих в указанные ниже интервалы, резко повышается вероятность введения перфорационной системы с различными параметрами в резонансный режим колебаний.

2. Технология.

Т.к. невозможно без дополнительных исследований сказать какая текущая проницаемость в данный момент в том или ином интервале продуктивного пласта, то необходимо на каждом интервале применять ряд резонансных частот.

Т.к. невозможно точно сказать какая открытая пористость и какой радиус перфорационного канала в конкретном интервале пласта, то необходимо на каждом интервале применять ряды резонансных частот, объединенные в интервалы.

Обработка призабойной зоны пласта проводится начиная с наиболее низких резонансных частот (интервалов частот), которые приведены ниже. Среднее значение в интервале–средняя резонансная частота для некоторых интервалов пористости, проницаемостей, радиусов перфорационного канала, при следующих граничных условиях:

изменение пористости от 0.2 до 0.29;

изменение проницаемости от 1 до 45 мД;

изменение радиуса перфорационного канала от 5 до 10 мм.

Рассчитать точно время воздействия на каждом интервале невозможно, но с точки зрения физики процесса декольматации, чем дольше время воздействия, тем больше вероятность отрыва кольматирующих частичек от скелета породы.

Наибольший технологический эффект возможен при работе с пониженным уровнем жидкости в скважине, т.е. на изливе. Это будет способствовать помимо отрыва кольматирующих частичек их выносу в скважину.

После обработки нагнетательной скважины она должна отстоятся не менее суток. Это позволит исключить возможность того, что вынесенные и взвешенные частички опять попадут в пласт при запуске скважины

Интервалы резонансных частот, резонансные частоты и время работы на каждой частоте с учетом того, что на метр перфорации НГДУ выделяет 4 часа работы приведены в таблице на каждый интервал зоны перфорации: