23. Виброволновое воздействие на пласт для повышения нефтеотдачи

Применение технологий виброволнового воздействия на пласт является одним из перспективных методов воздействия. Как утверждают многие авторы, применение данных технологий может способствовать изменению реологических свойств насыщающих флюидов и уменьшению обводненности продукции, а при непрерывном волновом воздействии полностью приостанавливается процесс запарафинивания и кольматациипризабойной зоны пласта. Промышленное применение технологий виброволнового воздействия в нефтяной промышленности началось с середины 1980-х годов.

Основными направлениями применения виброволновых технологий в нефтяной промышленности являются:

• обработка ПЗП нагнетательных и добывающих скважин;

• интенсификация добычи углеводородов на участках месторождений путем волновой обработки площадей месторождений (объемное воздействие) с помощью резонансного волнового воздействия;

• внедрение волновых технологий в процессы бурения (кольматация, увеличение механической скорости проводки скважин, приготовление высококачественных буровых и тампонажных растворов для цементирования скважин) и др.

Технологии виброволнового воздействия основаны на ряде специфических явлений, происходящих в массиве пород пласта и в большей мере в насыщающей его жидкости. В основном это нелинейные эффекты, в частности, искажение фронта волны, дисперсия и нелинейное поглощение энергии волн. К таким эффектам относится многократное увеличение скоростей движения жидкостей или газов в капиллярах и пористых средах, интенсификация и тепло- и массообменных процессов, перераспределение гидродинамического, гидростатического давлений и управляемого кавитационного поля.

Виброволновое воздействие на пласт осуществляется излучателями различных типов: пьезокерамические, магнитострикционные, электрогидравлические, электромеханические, гидравлические, электрогидравлические типа «взрывной проволочки». Пьезокерамические и магнитострикционные преобразователи, работающие в непрерывном гармоническом и импульсом режимах, имеют спектр излучаемых частот, определяемый размерами излучателей. Их частотный спектр находится в диапазоне от нескольких килогерц до нескольких десятков килогерц. Каждому размеру излучателя соответствует своя собственная резонансная частота колебаний. Перестройка частот может осуществляться только при смене излучателя других размеров. Электромеханические преобразователи типа «стриммер» и 25 гидравлические имеют диапазон излучаемых частот упругих колебаний от долей до единиц герц. Электрогидравлические преобразователи, использующие электрический пробой в жидкости и взрыв «проволочки» в жидкости, отличаются более широким спектром излучаемых частот упругих колебаний вплоть до нескольких сотен килогерц, их спектр также содержит сверхнизкие и низкие частоты.

24 Физическая сущность процессов изменения направления фильтрационных потоков

Технология метода заключа­ется в том, что закачка воды прекращается в одни скважины и переносится на другие, в результате чего обеспечивается из­менение направления фильтрационных потоков до 90°.

Физическая сущность процесса состоит в следующем. Во-первых, при обычномзаводнении вследствие вязкостной неус­тойчивости процесса вытеснения образуются целики нефти, обойденные водой. Во-вторых, при вытеснении нефти водой водонасыщенность вдоль направления вытеснения уменьшается. При переносе фронта нагнетания в пла­сте создаются изменяющиеся по величине и направлению гра­диенты гидродинамического давления, нагнетаемая вода внед­ряется в застойные малопроницаемые зоны, большая ось кото­рых теперь пересекается с линиями тока, и вытесняет из них нефть в зоны интенсивного движения воды. Объем закачки вдоль фронта целесообразно распределить пропорционально оставшейся нефтенасыщенности (соответственно уменьшаю­щейся водонасыщенности).

Изменение направления фильтрационных потоков достига­ется за счет дополнительного разрезания залежи на блоки, оча­гового заводнения, перераспределения отборов и закачки между скважинами, циклического заводнения. Метод технологичен, требует лишь небольшого резерва и мощности насосных стан­ций и наличия активной системы заводнения (поперечные раз­резающие ряды, комбинация приконтурного и внутриконтур-ногозаводнении и др.). Он позволяет поддерживать достигну­тый уровень добычи нефти, снижать текущуюобводненность и увеличивать охват пластов заводнением. Метод более эффек­тивен в случае повышенной неоднородности пластов, высоковязких нефтей и применения в первой трети основного периода разработки.