13.9. Застосування ультразвукових коливань

Експериментальні дослідження застосування ультразвуко­вих коливань з метою підвищення нафтовіддачі пласта генератором ГУЗ-5Д (рис. 13.5) для збільшення дебітності свердловин проводили в ямненських пісковиках на глибині 500—570 м на площі МЕП (Мері—Еквівалент— Польмін) у Бориславському нафтопромисловому районі в 1972 р. О.М. Снар-ський, А.І. Михільшан, О.О. Орлов.

Пастка для нафти на цій площі у масивних ямненських пісковиках при­урочена до невеликих розмірів антиклінальної складки. На початок 1972 р. нафта з пастки на природному водонапірному режимі була повністю висна­жена. Видобуток здійснювали форсованим заводненням ямненського пі­сковику. На поверхню з видобувних свердловин надходила вода, у якій об'єм плівки нафти досягав 12 % об'єму одержаної із свердловини продукції.

Експериментальні роботи були спрямовані на підвищення фільтрацій­ного процесу нагнітання води через пісковик і тим самим на збільшення обсягу продукції, яку видобували за допомогою дії на пласт ультразвукови­ми хвилями.

Для цього на усті нагнітальної свердловини, розміщеної в центрі площі, до обсадної колони був вмонтований електрозварюванням генера­тор ультразвуку ГУЗ-5Д. Отже, обсадна колона слугувала провідником ультразвукових хвиль до пісковику. Труднощі були пов'язані з тим, що під час роботи ультразвукового генератора протягом 10—15 хв руйнувалося йо­го зчеплення з колоною і генератор доводилося приварювати знову. Після кожного включення ультразвукового генератора і впливу на ямненський пісковик ультразвукових хвиль проводили заміри поточних дебітів у сусідніх

Рис. 13.5. Ультразвуковий генератор ГУЗ-5Д, закріплений до експлуатацій­ної колони (фото О.О. Орлова)

видобувних свердловинах. Спо­чатку дебіти продукції збільши­лися до ЗО %, але через 10 год роботи після застосування ульт­развукового генератора поверну­лися до початкових.

На Прикарпатті вплив ульт­развукових хвиль на привибій-ні зони застосовували також для інтенсифікації видобутку газу і газоконденсату із газонос­них і газоконденсатних пластів (В.І. Романюк, М.І. Чорний та ін., ІФНТУНГ). У технології об­робки привибійної зони пласта використовували ультразвуко­вий генератор гідродинамічного типу для збільшення ефектив­ності змішування кислотного розчину спирту — метанолу і

газоподібного азоту. Було встановлено, що в ультразвуковому генераторі енергія рідкого потоку, що подається в пласт, збуджує акустичні коливан­ня, які значною мірою підвищують приплив газу із пласта в свердловину, особливо в умовах низьких пластових тисків. У процесі обробки при­вибійної зони під дією ультразвукового генератора в насиченій азотом і воднем воді відбувається синтез аміаку та утворюються стійкі водонафтові емульсії в акустичному (високочастотному) полі, що приводить до стійкос­ті емульсій від декількох годин до 200 діб.

13.10. Витіснення нафти вуглекислим газом

У 1932 р. у США було опубліковано перше повідомлення про застосування вуглекислого газу разом з водою для збільшення наф-товіддачі продуктивних пластів і підвищення темпів видобутку нафти. У цьо­му повідомленні американський дослідник Рассел виклав результати лабо­раторних досліджень, проведених на зразках керна нафтовмісних пісковиків Пенсільванського родовища в нафтогазоносній області Мідконтиненту. Спо­чатку для експериментів з витіснення нафти, проведених за тиску 0,1 — 0,2 МПа, використовували сухий вуглекислий газ і звичайну воду. Було за­фіксовано невелике збільшення витіснення залишкової нафти із зразків досліджуваних порід. Потім вуглекислий газ був дисперсно розчинений у во-ляній папі лля олепжання капбонатизованої воляної суміші. Було встановле-

но, що у разі використання води, насиченої вуглекислим газом, можна одер­жувати вищу нафтовіддачу, ніж під час нагнітання чистого вуглекислого газу.

Промислові випробування методу нагнітання діоксиду вуглецю в наф­тові пласти здійснювали на родовищах нафти Задунайського району Угор­щини, де переконливо підтвердили обгрунтованість наукових висновків і практичних рекомендацій із упровадження діоксиду вуглецю для підви­щення нафтовіддачі. У публікаціях були наведені результати експеримен­тів, виконаних у лабораторних умовах і на родовищі Бредтод для вивчен­ня витіснення нафти карбонатизованою водою за максимального тиску 3,0 МПа. На основі експериментальних даних показано, що із застосуван­ням карбонатизованої води можна досягти набагато більшої нафтовіддачі, ніж витісненням звичайною водою.

У 1941 р. Пірсон (США) запропонував нагнітати вуглекислий газ під ве­ликим тиском у виснажені нафтові поклади або в пласти, що наближаються до стадії виснаження. Зміст цієї пропозиції полягав у тому, що при на­гнітанні вуглекислого газу під високим тиском можливо екстрагувати і випа­ровувати частину нафти, що залишилася в пласті. Цей спосіб запропоновано для ефективної розробки покладів, що містять важкі нафти. Було встановле­но, що для нафт з великою густиною і в'язкістю, навіть за невеликих об'ємів нагнітання, розчинення вуглекислого газу значно зменшує в'язкість нафти.

Отже, для розробки покладів, що містять високов'язкі нафти, можна застосовувати метод, суть якого викладено нижче. Вуглекислий газ, тобто вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння, після відповідного очищен­ня і стиску нагнітають у нафтові пласти. При цьому вуглекислий газ роз­чиняється в пластовій нафті, що сприяє підвищенню пластового тиску і зменшенню в'язкості нафти. Це пов'язано з тим, що в результаті змішуван­ня вуглекислого газу з нафтою при його нагнітанні в поклад її об'єм збіль­шується. Це зумовлює підвищення нафтонасиченості в пласті та рух нафти в напрямку присвердловинних зон. Під час видобутку фазова проникність нафти також збільшується, що забезпечує збільшення видобутку залишко­вої нафти із пласта.