В статье рассматривается влияние гистерезисных явлений на технологический процесс добычи нефти и конечный коэффициент извлечения нефти (КИН). Поиски причинно-следственной связи потерь нефти в процессе добычи являются предметом фундаментальных научных изысканий, лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний. На конкретных примерах показано негативное воздействие петли гистерезиса, встречаемой на различных стадиях процесса нефтегазодобычи, на изменение показателей эффективности разработки.
Гистерезисные явления приводят к необходимости пересмотра методов решения основных задач гидродинамического моделирования и анализа динамических систем, поскольку они могут радикально повлиять на традиционные выводы и практические рекомендации.
При установившемся режиме фильтрации фазовые перемещения совершают всевозможные колебания в окрестности неустойчивого положения равновесия, обусловленные в первую очередь необратимыми гистерезисными явлениями и скачками управляющих параметров процесса.
Предполагается, что первопричина гистерезисных явлений в процессе фильтрации многофазной жидкости – форсированный отбор с применением высоких перепадов давления, запредельная нагрузка – разгрузка на горные породы при проведении геолого-технических мероприятий, неустойчивость фронта вытеснения нефти водой и другие технологические и техногенные факторы или нарушения. Как следствие, из-за необратимого изменения проницаемости и пористости, капиллярного удержания нефти в гидрофильных пористых средах, бифуркаций в зоне неустойчивости контакта нефти, воды и газа в процессе многофазной фильтрации, образуются застойные и слабодренируемые участки, что не позволяет достичь проектных показателей, в том числе конечных КИН, коэффициентов извлечения газа (КИГ) и конденсата (КИК).
В статье предлагаются теоретические и практические решения ряда задач, предотвращающие негативное влияние необратимых гистерезисных явлений. Реализация разработанных практических рекомендаций и новых путей решения направлена на существенное снижение потерь конечных КИН, КИГ, КИК.
Список литературы
1. Killough J.E. Reservoir simulation with history-dependent saturation functions // SPE-5106-PA. – 1976. - https://doi.org/10.2118/5106-PA
2. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. – 406 с.
3. Крейг Ф.Ф. Разработка нефтяных месторождений при заводнении. – М.: Недра, 1974. – 191 с.
4. Buckley S.E., Leverett M.C. Mechanism of Fluid Displacement in Sands // SPE-942107-G. – 1942. – https://doi.org/10.2118/942107-G
5. Шахвердиев А.Х. Системная оптимизация нестационарного заводнения с целью повышения нефтеотдачи пластов // Нефтяное хозяйство. – 2019. –
№ 1. – С. 44–49. –https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-1-44-49
6. Шахвердиев А.Х., Панахов Г.М., Аббасов Э.М. Синергетические эффекты при системном воздействии на залежь термореохимическими методами // Нефтяное хозяйство. – 2002. – № 11. – С. 61–65.
7. Шахвердиев А.Х. Еще раз о нефтеотдаче // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 1. – С. 44–48.
8. Шахвердиев А.Х., Арефьев С.В. Концепция мониторинга и оптимизации процесса заводнения нефтяных пластов при неустойчивости фронта вытеснения // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 11. – С. 104–109. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-11-104-109
9. Интегративная эффективность воздействия на пласт при внутрипластовой генерации газа / А.Х. Шахвердиев, Г.М. Панахов, Э.М. Аббасов [и др.] //
Нефтяное хозяйство. – 2006. – № 11. – С. 76–80.
10. Шахвердиев А.Х. Системная оптимизация процесса разработки нефтяных месторождений. – М.: Недра, 2004. – 452 с.
11. Shestopalov Y., Shakhverdiev A. Qualitative theory of two-dimensional polynomial dynamical systems // Symmetry. – 2021. – Т. 13. – № 10. – https://doi.org/10.3390/sym13101884
12. Шахвердиев А.Х. Оптимизация системы поддержания пластового давления при заводнении залежей // Нефтяное хозяйство. – 2001. – № 3. – С. 42–44.
13. Высокоэффективная технология повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти на основе внутрипластовой генерации СО2 / А.Х. Шахвердиев, Г.М. Панахов, Э.М. Аббасов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 5. – С. 90–95.
14. Инновационная технология извлечения остаточных запасов углеводородов внутрипластовой генерацией диоксида углерода / А.Х. Шахвердиев,
Г.М. Панахов, Э.М. Аббасов [et al.] // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 6. – С. 44–47.
15. Шахвердиев А.Х., Мандрик И.Э. Оптимизация плотности сетки скважин и ее влияние на коэффициент извлечения нефти // Нефтяное хозяйство. –
2007. – № 12. – С. 54–58.
16. Шахвердиев А.Х. Некоторые концептуальные аспекты системной оптимизации разработки нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 2. – C. 58–63. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-2-58-63
17. Shakhverdiev A. Kh., Shestopalov Yu.V. Qualitative analysis of quadratic polynomial dynamical systems associated with / the modeling and monitoring of oil fields // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2019. – Т. 40. – № 10. – С. 1695–1710. – DOI: 10.1134/S1995080219100226
18. Альтернативная концепция мониторинга и оптимизации заводнения нефтяных пластов в условиях неустойчивости фронта вытеснения / А.Х. Шахвердиев, Ю.В. Шестопалов, И.Э. Мандрик, С.В. Арефьев // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 12. – С. 118–123. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-12- 118-123
19. Shestopalov Y.V., Shakhverdiev A.Kh., Arefiev C.V. Bifurcation Associated with Three-Phase Polynomial Dynamical Systems and Complete Description of Symmetry Relation Using Discriminant Criterion. – 2023. – V. 16 (1). – No. 14. – https://doi.org/10.3390/sym16010014
20. Effect of surfactant on volume and pressure of generated CO2 gas / S.I. Bakhtiyarov, A.K. Shakhverdiyev, G.M. Panakhov, E.M. Abbasov // SPE 106902-MS. – 2007. – https://doi.org/10.2523/106902-MS
21. Шахвердиев А.Х., Мандрик И.Э. Влияние технологических особенностей добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов на коэффициент извлечения нефти / Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 5. – С. 76–79.
22. Polymer/surfactant effects on generated volume and pressure of CO2 in EOR technology / S.I. Bakhtiyarov, G.M. Panakhov, A.Kh. Shakhverdiyev, E.M. Abbasov // Proceedings of the 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Summer Conference, FEDSM 2007, 1 SYMPOSIA (PART B). – 2007. - P. 1583–1589. –
DOI: https://doi.org/10.1115/FEDSM2007-37100
23. Шахвердиев А.Х., Арефьев С.В., Давыдов А.В. Проблемы трансформации запасов углеводородного сырья в нерентабельную техногенную категорию трудноизвлекаемых // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 4. – С. 38–43. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-4-38-43
24. Optimization of reservoir waterflooding with unstable displacement front / A.Kh. Shakhverdiev, Y.V. Shestopalov, I.E. Mandrik, S.V. Arefyev / ANAS Transactions, Earth Sciences 2–2023. – Р. 64–78. – https://doi.org/10.33677/ggianas20230200103
25. О включении высокообводненных запасов недонасыщенных нефтью коллекторов в категорию трудноизвлекаемых / А.Х. Шахвердиев, С.В. Арефьев, А.С. Поздышев, Р.Р. Ильязов // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 4. – С. 34–39. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-4-34-39
26. Shestopalov Yu.V., Shakhverdiev A.Kh. Three-Phase Dynamical Systems and Their Applications to Monitoring for the Development of Hydrocarbon Fields // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – V. 44. – No. 11. – Р. 379–389. - https://doi.org/10.1134/S1995080223110306
