Методика прогнозирования изменения дебита добывающих скважин при распространении упругих колебаний в призабойной зоне терригенных коллекторов

UDK: 622.276.6:576.8
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-6-76-79
Ключевые слова: волновая обработка, призабойная зона пласта (ПЗП), проницаемость, продуктивность скважины, геомеханические свойства, терригенная горная порода
Авт.: Е.П. Рябоконь (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Проницаемость горной породы призабойной зоны пласта (ПЗП) влияет на интенсивность притока нефти к добывающей скважине. Одним из факторов, определяющих проницаемость, являются геомеханические свойства горной породы. В результате упругопластических деформаций при разработке месторождения изменяется структура порового пространства, снижается проницаемость ПЗП, что ведет к снижению дебита добывающей скважины. Обработка упругими колебаниями позволяет восстановить проницаемость ПЗП за счет упругого деформирования насыщенной пластовым флюидом матрицы горной породы. В статье рассмотрены особенности распространения продольных и поперечных волн в насыщенной пористой среде. Приведен пример устройства типа проницаемый поршень, которое при достижении максимального диаметра передает матрице горной породы (однородной на микро- и макроуровнях) упругую энергию. Для оценки глубины проникновения упругих колебаний в ПЗП выполнен анализ уравнений Био. Показано, что глубина проникновения упругих колебаний зависит от физико-механический свойств горной породы и насыщающей жидкости, а также от параметров волнового воздействия. Отмечено, что дебит добывающей скважины в случае плоскорадиального притока однофазной жидкости зависит от частоты колебаний. Разработана методика (математическая модель) изменения дебита скважины в результате распространения упругих колебаний (деформаций) в насыщенной пористой среде. Для верификации методики (математической модели) выполнено моделирование волновой обработки в вертикальной скважине методом конечных элементов (пакет ABAQUS). Глубина распространения упругих колебаний составила 1 м от скважины, что соответствует  результатам волнового воздействия на пласты пористостью от 15 до 21 % и проницаемостью от 0,126 до 0,763 мкм2 в скважинах аналогичных месторождений. Сделан вывод, что разработанная методика может быть использована для оценки проведения волнового воздействия в скважинах месторождений Пермского края.

Список литературы

1. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия / В.П. Дыбленко, Р.Н. Камалов, И.А. Труфанов, Р.Я. Шарифуллин. – М.: Недра, 2000. – 381 с.

2. Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. – М.: Недра, 1977. – 159 с.

3. Рябоконь Е.П. Лабораторные исследования влияния волнового воздействия на геомеханические и капиллярные свойства терригенных коллекторов // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 4. – С. 54–57.

4. Biot M.A. Theory of propagation of elastic wave in a fluid saturated porous solid, I. Low frequency range // Journal of the Acoustical Society of America. – 1956. – V. 28. – No. 2. – Р. 168–178.

5. Tuncay K., Corapcioglu M.Y. Wave propagation in fractured porous media // Transport in Porous Media. – 1996. – No. 23. – P. 237–258.

6. Марфин Е.А., Овчинников М.Н. Упругие волны в насыщенных пористых средах. – Казань: Казанский университет, 2015. – 31 с.

7. Механика пористых насыщенных сред / В.Н. Николаевский, К.С. Басниев, А.Т. Горбунов, Г.А. Зотов. – М.: Недра, 1970. – 335 с.

8. Заславский Ю.М. Об эффективности возбуждения быстрой и медленной волн Био в водо- и газонасыщенных средах // Техническая акустика. – 2002. – № 2. – С. 1–12.

9. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. II. Higher frequency range // Journal of the Acoustical Society of America. – 1956. – V. 28. – No. 2. – P. 179–191.

10. Сулейманов Б.А., Аббасов Э.М., Эфендиева А.О. Виброволновое воздействие на пласт и призабойную зону скважин с учетом эффекта проскальзывания // Инженерно-физический журнал. – 2008. – Т. 81. – № 2. – С. 100–113.

11. Johnson D. L., Koplin J., Dashen R. Theory of dynamic permeability and tortuosity in fluid saturated porous media // Journal of Fluid Mechanics. – 1987. – V. 176. – P. 379–402.

12. Прачкин В.Г., Галяутдинов А.Г. Волновые технологии интенсификации добычи нефти // Нефтегазовое дело. – 2015. – № 5. – С. 215–235.

13. Beresnev I.A., Johnson P.A. Elastic-wave stimulation of oil production:


A review of methods and results // Geophysics. – 1994. – V. 59. – No. 6. – P. 1000–1017.


Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.