52. Явление поглощения упругих волн и коэффициенты, характеризующие поглощение.

Затухание волн обусловлено:

1) Поглощением части волновой энергии породой и трансформацией этой энергии в тепло;

2) Рассеянием акустической энергии на элементах фрагментарности (границах зёрен, порах) в различных направлениях.

Амплитуда волны падает по мере прохождения волны по следующему закону:

U=U0*e-θx

где U0 - амплитуда упругих колебаний;

U - амплитуда на расстоянии х;

θ - коэффициент поглощения |1/м|.

Коэффициент поглощения показывает потерю энергии по мере прохождения вглубь пласта.

Этот коэффициент зависит от свойств породы, таких как: тепловые свойства, коэффициент внутреннего трения, структура, а также частота колебания.

Для однородных тел зависимость θ(ω) (от частоты) записывается по закону Стокса- Кирхгофа.

Для однородных сред: θ'=2/3(ω2*η/(v3 *ρ)).

где ω - циклическая частота; η - коэффициент вязкости; ρ – плотность среды.

53. Явления отражения волн и их преломления. Коэффициенты, характеризующие эти явления.

Часто в расчётах используется удельное волновое сопротивление пласта:

Z=v*ρ

Этот коэффициент характеризует способность пласта отражать и преломлять упругие волны.

Коэффициент отражения — это отношение энергии отражённой волны к энергии падающей волны:

k0=A0/A=(z1-z2)/( z1+z2)

где z - удельное волновое сопротивление

Чем больше разница волновых сопротивлений, тем больше энергии отражается.

Также больше энергии отражается, с ростом контрастности сред.

При переходе из воздуха в воду отражается более 99,8% их энергии, а из воды в породу - до 85%.

Т.о. от коэффициента отражения зависит эффективность передачи волновой энергии в пласт.

С огласно закону Снеллиуса, угол падения и угол преломления упругой волны, проникающей в породу, находятся в определённом отношении со скоростями упругой волны в первой и второй средах, которое называется коэффициентом преломления упругой волны относительно первой фазы:

v1/v2=n.

54. Природные и техногенные тепловые процессы в нефтегазовых пластах

Причины:

В естественном состоянии пласты находятся на большой глубине, а, судя по геотермическим ступеням, температура в этих условиях близка к 150, поэтому можно утверждать, что породы изменяют свои свойства, ведь при проникновении в пласт мы нарушаем тепловое равновесие.

К огда мы закачиваем в пласт воду, эта вода имеет температуру поверхности. Попадая в пласт, вода начинает охлаждать пласт, что неминуемо приведёт к различным неблагоприятным явлениям, например парафинизации нефти. Т.е. если в нефти есть парафинистая составляющая, то в результате охлаждения выпадет парафин и закупорит пласт. К примеру, на месторождении Узень температура насыщения нефти парафином Тн=35(40), и при его разработки были нарушены эти условия, в результате температура пласта снизилась, парафин выпал, произошла закупорка и разработчикам пришлось длительное время закачивать горячую воду и прогревать пласт, пока весь парафин не растворился в нефти.

Высоковязкие нефти.

Для их разжижения используют теплоноситель: горячую воду, перегретый пар, а также внутренние источники тепла. Так в качестве источника используют фронт горения: поджигают нефть и подают окислитель.

Метод снижения вязкости нефтей посредством радиоактивных отходов. Они хранятся 106 лет, но при этом греют высоковязкую нефть, позволяя легче её добывать.