На объектах нефтегазовой отрасли водозаборы подземных вод используют для питьевого, хозяйственного, противопожарного водоснабжения, а также для обеспечения систем поддержания пластового давления, особенно в условиях Крайнего Севера, когда использование поверхностных источников вод затруднено. В соответствии со статистическими данными, за 10 лет эксплуатации дебит водозаборных скважин снижается в несколько раз вследствие физического, химического и биологического кольматажа, что приводит к необходимости ликвидации этих скважин и бурения новых. Для решения данной проблемы разработана технология высоконапорной волновой интенсификации дебитов скважин в условиях депрессии, которая обеспечивает вынос продуктов раскольматации водоносных горизонтов на устье скважины, щадящую очистку фильтровой зоны, зумпфа и всего ствола. Для повышения энергоэффективности для неглубоких скважин предложена также технология низконапорной волновой интенсификации дебитов скважин за счет реализуемого развитого кавитационного истечения и сопровождающих его вторичных эффектов. При выполнении работ применялись вероятностно-статистические методы обработки исходной промысловой информации и экспериментальные методы исследований влияния вибровоздействия с различными амплитудно-частотными характеристиками на горные породы. Выполнено численное моделирование турбулентных затопленных струй с использованием программного комплекса STAR-CCM+ (CFD-моделирование). Определены оптимальные конструктивные параметры осесимметричных генераторов кавитации различных конструкций. Результаты обеспечивают удовлетворительную сходимость с экспериментальными данными.
Новизна и уникальность разработанных технологических решений подтверждается патентами РФ на изобретения. Рассмотренные технологии прошли апробацию более чем на 500 скважинах питьевого, хозяйственного и противопожарного назначения в Краснодарском, Ставропольском и Пермском краях, Ростовской, Астраханской, Саратовской областях, Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком округах и других регионах Российской Федерации. Успешность обработок превышает 95 %, минимальный прирост дебита после обработок составляет 30-50 %, максимальный зафиксированный – 7800 %. Эффект является длительным.
Список литературы
1. Бондалетова Л.И. Промышленная экология – Томск: Томский политехнический университет, 2002. – 168 с.
2. Департамент природно-ресурсного регулирования, лесных отношений и развития нефтегазового комплекса Ямало-Ненецкого автономного округа // РЕЕСТР лицензий на пользование недрами для целей геологического изучения, разведки и добычи подземных вод (участки недр местного значения) на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (по состоянию на 01.06.2021). –
https://dprr.yanao.ru/documents/active/46898/.
3. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия / В.П. Дыбленко, Р.Н. Камалов, Р.Я. Шариффулин, И.А. Туфанов. – М.: Недра, 2000. – 404 с.
4. Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Т., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. – М.: Наука, 2000. – 414 с.
5. Запорожец Е.П., Зиберт Г.К., Запорожец Е.Е. Гидродинамическая кавитация (свойства, расчеты, применение) // В сб. Подготовка и переработка газа и газового конденсата. – М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2003. – 130 с.
6. Пат. № 2652397 РФ. Погружная эжекционная установка / М.В. Омельянюк, И.А. Пахлян; заявитель и патентообладатель КубГТУ. – № 2017124272; заявл. 07.07.17; опубл. 26.04.18.
7. Пат. № 2542015 РФ. от 07.02.2014. Ротационный гидравлический вибратор / М.В. Омельянюк, И.А. Пахлян; заявитель и патентообладатель КубГТУ. – № 2014104385; заявл. 07.02.14; опубл. 20.02.15.
8. Пат. на изобретение № 2717163 РФ. Способ обработки прискважинной зоны продуктивного пласта / М.В. Омельянюк, И.А. Пахлян, А.А. Рогозин; заявитель и патентообладатель КубГТУ. – № 2019122220, заявл. 17.07.19; опубл. 18.03.20.
8. Омельянюк М.В. Техника и технология физико-химического восстановления дебитов скважин // Вода и экология: проблемы и решения. – 2017. – № 2 (70). – С. 90–105.
9. Дзоз Н.А., Жулай Ю.А. Инициирование водяных скважин путем кавитационного гидродинамического воздействия // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2008. – С. 345–350.
10. Шибанов Б.В. Совершенствование процесса восстановления гидрогеологических скважин с помошью центробежных виброгенераторров: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – М., 2007. – 26 с.
11. Ломакин В.О. Петров А.И. Кулешова Н.С. Исследование двухфазного течения в осецентробежном колесе методами гидродинамического моделирования // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2014 . – № 9. – С. 45–64.
12. Numerical simulation on flow field and cavitation in scroll hydraulic pump / S. Sun, K. Wu, Y. Huang [et al.] // Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering. – 2017. – № 35 (2). – Р. 100–105.
13. Cavitation characteristics of multiphase pump at low flow rate / X. Liu, Q. Hu, G. Shi, Q. Zhao // Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering. – 2018. – № 36 (1). – Р. 15–20.
.
