авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Комплекс технологий воздействия на низкопроницаемые нефтяные пласты с целью интенсификации притока (на примере нефтяных месторождений республики беларусь)

-- [ Страница 2 ] --

При увеличении расхода рабочей жидкости за счет увеличения перепада давления на дроссельных отверстиях 10 увеличивается давление в надпоршневой полости 11 и поршень 2 через шток 3 сжимает пружину 4. При этом радиальные отверстия 9 разобщаются с подпоршневым каналом 7 и истечение рабочей жидкости через полые шток 3 и гайку 5 прекращается, а давление возрастает до рабочего (определяемого поджатием пружины 4 с помощью гайки 5). При движении поршня 2, перед открытием выпускных отверстий 6, происходит соединение каналов 7 с радиальными отверстиями 8 и, соответственно, сброс давления в подпоршневой полости 12. За счет возникшего перепада давления на дроссельных отверстиях 10, поршень 2 получает дополнительный импульс силы и в результате чего происходит резкое открытие выпускных отверстий 6. Рабочая жидкость импульсно сбрасывается в затрубное пространство и в зоне перфорации скважины возникает гидроударная волна большой амплитуды давления, распространяющаяся в пласт.

После сброса рабочей жидкости давление в надпоршневой полости падает и поршень под действием пружины перекрывает выпускные окна, в результате чего давление в надпоршневой полости вновь возрастает до рабочего. Процесс сброса давления рабочей жидкости в затрубное пространство повторяется, а в жидкой среде затрубного и порового пространства пласта возникает колебательный процесс, способствующий созданию сети микротрещин.

Исходя из описания его принципа действия, была создана математическая модель пульсатора, описывающая перемещение поршня от воздействия усилия перепада давления на пульсаторе, возникающая за счет эффекта дросселирования, и усилия пружины, препятствующее данному перемещению, с учетом граничных условий. Получена теоретическая зависимость пульсаций давления от расхода рабочей жидкости.

Установлено, что амплитуда пульсации ограничена в верхнем пределе максимально возможным перепадом давления (Pв), который может создать насосная установка при прокачке рабочей жидкости через пульсатор, а нижний предел (Pн) – перепад давления, возникающий при достижении поршнем упора и, как следствие, максимально открытых боковых (сбросовых) отверстиях.

Решение математической модели численным методом представлено на рисунке 2.

а) при Q=3 л/с б) при Q=6 л/с

Рисунок 2 – Импульсы давления на пульсаторе

Анализ математической модели пульсатора показывает, что:

  1. На частоту импульсов давления при работе пульсатора не явным образом влияет амплитуда свободных колебаний, в свою очередь, имеющая квадратичную зависимость от расхода рабочей жидкости.
  2. Амплитуда пульсаций (Pв – Pн) для расходов жидкости Q >1 л/с уменьшается при увеличении значений расхода Q.

Так же расход жидкости оказывает непосредственное воздействие на величину гидравлических потерь и забойное давление при проведении промысловых работ. Так при увеличении расхода рабочей жидкости возрастают потери давления на трение при движении жидкости по трубам и потери давления на продавливание закачиваемого объема жидкости в пласт. Первое - ведет к снижению давления в трубном пространстве над пульсатором, при одинаковом давлении на насосной установке. Второе - приводит к росту забойного давления (давления ниже пульсатора). Таким образом, при увеличении расхода рабочей жидкости происходит снижение значения перепада давления на пульсаторе.

Целью первых стендовых испытаний пульсатора В1 было определение величины рабочих параметров, а также выяснение особенностей функционирования устройства в различных режимах. Испытания показали правильность принятых технических решений и достижимость требуемых параметров. При изменении режима подачи рабочей жидкости (минерального масла) на устройство и параметрах самого устройства (количестве перепадных дросселей и длине выступа винта поджатия пружины) отмечались пульсации с амплитудой от 2 до 15 МПа и частотой от 0,08 до 5 Гц (в некоторых испытаниях наблюдались частоты до 100 Гц).

Для более полного изучения особенностей работы устройства В1 было принято решение провести цикл испытаний и исследований в условиях, приближенных к реальным. Проведенные испытания показали надежную работу испытываемого устройства, а также хорошие выходные параметры: при расходе жидкости около 7 л/с наблюдались пульсации с амплитудой 5-7 МПа и частотой 0,5-0,6 Гц (рис.3). Анализ формы выходного импульса показал следующее:

-в затрубном пространстве происходят интенсивные всплески импульсов давления;

-в промежутках между сбросами давления в затрубном пространстве с частотой 1 Гц и амплитудой 10,0 МПа наблюдаются импульсы с частотой около 15-20 Гц и амплитудой 5-6 МПа.

В результате испытаний было принято решение о проведении опытно-промысловых испытаний в скважинных условиях с целью определения эффективности данной технологии.

Комбинированное воздействие в данном импульсном режиме при условии закачки химических реагентов в пласт способствует формированию и расширению дополнительных путей фильтрации (создавая разветвленную сеть микротрещин).

Рисунок 3 - График изменения давления на входе и выходе пульсатора В1

С 2004 год с целью оценки эффективности технологии ГИКВ были проведены испытания пульсаторов В1 в промысловых условиях.

Работы были проведены на 4-х скважинах при интенсификации притока, 2-х – при освоении после бурения и 2-х – при увеличении приемистости. Практически на всех объектах был получен эффект.

Решение задачи увеличения продуктивности низкопроницаемых пластов с высокой степенью загрязнения ПЗП с помощью струйных насосов не всегда эффективно и оправдано.

Наиболее эффективным способом воздействия на низкопроницаемые пласты является применение тандемной компоновки струйного насоса в сочетании с гидроударным устройством (пульсатором).

Упругие колебания (гидроудары) в условиях депрессии на пласт способствуют уменьшению блокирующего влияния фаз – воды, нефти или газа, увеличению скорости фильтрации жидкости, выноса кольматирующего материала в скважину, в результате чего происходит выравнивание профиля притока за счет восстановления проницаемости ПЗП и подключения в работу неосвоенных или засоренных пропластков.

В 2004 году был изготовлен экспериментальный образец устройства гидроударного В1-73 для включения в тандемную компоновку скважинного оборудования (рис.4). Данная компоновка включает: 1 – струйный насос; 2 – устройство гидроударное; 3 – пакер; 4 – всасывающая линия; 5 – всасывающая полость; 6 – пружина; 7 – плунжер; 8 – радиальные окна; 9 – затрубное пространство; 10 – дроссельные отверстия.

Рисунок 4 – Тандемная компоновка

Были проведены стендовые испытания с целью проверки функционирования устройства на различных расходах жидкости. На проведенных испытаниях устройство показало способность при прокачке через него жидкости генерировать стабильные низкочастотные (1 Гц) импульсы, амплитуда которых может регулироваться количеством дросселей в плунжере, расходом подаваемой жидкости и создаваемым подпором на выходе из устройства.

Записи пульсаций давления показали, что при установке 2-х дросселей диаметром 2,3 мм гидроударный режим работы обеспечивается на расходах более 3-х л/с, а при установке 4-х дросселей диаметром 2,3 мм гидроударный режим обеспечивается на расходе 5 л/с.

Опытно-промысловые испытания были проведены в 2005 году. Следует отметить, что при проведении данных работ давление в подпакерной зоне над и под гидроударным устройством фиксировалось автономными манометрами. Анализ полученных записей (рис.5) показывает, что импульсы в НКТ между гидроударным устройством и струйным насосом характеризуются следующими значениями: амплитуда 3-7 МПа, частота 0,01-0,02 Гц. В тоже время гидроударное устройство в ПЗП создает импульсы со следующими характеристиками: амплитуда 0,8-1,1 МПа, частота 0,01-0,02 Гц.

Рисунок 5 - График изменения забойного давления (1 - ниже гидроударного устройства; 2 - в НКТ между струйным насосом и гидроударным устройством)

Таким образом, испытания технологии ДИВ в скважинных условиях показали свою работоспособность. Наличие стабильных импульсов давления, характеризующихся в среднем амплитудой 0,9 МПа и частотой 0,01 Гц при заданных конструктивных характеристиках, свидетельствует о создании в ПЗП гидроударных процессов.

Немаловажно, что работы по данной технологии проводятся без дополнительных материальных затрат (требования при работе со струйным насосом) при капитальном ремонте скважин.


ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ


1. Получены результаты анализа геолого-физических и технологических факторов, формирующих эффективность технологий воздействия на пласт для месторождений Беларуси, в результате которого были определены доминирующие, такие как энергетическое состояние пластовой системы, удельная емкость пласта, количество проницаемых пропластков, средний базовый дебит, наличие дострелов и реперфорации, порядковый номер обработки, максимальное давление закачки реагента.

2. Испытание технологий импульсного воздействия на пласт позволило установить:

-создание математической модели пульсатора В1 позволило определить особенности его функционирования при заданных входных параметрах и соответствующих им выходных. Амплитуда пульсаций для расходов жидкости >1 л/с уменьшается при увеличении значений расхода Q.

- в результате стендовых и опытно-промысловых испытаний был разработан образец пульсатора В1. Наземные и скважинные испытания показали надежную работу оборудования, а также хорошие выходные параметры: при расходе жидкости около 7 л/с наблюдались пульсации с амплитудой 5-7 МПа и частотой 0,5-0,6 Гц. Анализ формы выходного импульса показал, что в затрубном пространстве происходят интенсивные всплески импульсов давления; в промежутках между сбросами давления в затрубном пространстве с частотой 1 Гц и амплитудой 10,0 МПа наблюдаются импульсы с частотой около 15-20 Гц и амплитудой 5-6 МПа.

- испытания тандемной компоновки (на базе пульсатора В1-73) в скважинных условиях показали ее работоспособность. Наличие стабильных импульсов давления, характеризующихся в среднем амплитудой 0,9 МПа и частотой 0,01 Гц при заданных конструктивных характеристиках, свидетельствует о создании в ПЗП гидроударных процессов.

3. Разработана и внедрена комплексная технология ГИКВ на пласт, в результате чего получено увеличение эффективности по сравнению с простыми СКО в 2-2,5 раза.

4. Разработана и внедрена технология комплексного ДИВ на пласт, позволившее получить прирост по дебиту нефти 5,5 т/сут.

5. В результате внедрения разработанных новых технологий в 11 скважинах получен положительный результат в виде дополнительной добычи нефти в объеме 46 тыс.т.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Балыкин, В.И. Внедрение струйных насосов в процессах нефтедобычи на месторождениях ПО «Белоруснефть» / В.И.Балыкин, Н.А.Демяненко, В.А.Санников, И.А.Байгола, В.Г.Ашурко, А.И.Гавриленко // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. – вып. 3. – Гомель: БелНИПИнефть. - 1999. – С. 179-188.

2. Гавриленко, А.И. Оценка перспектив интенсификации добычи нефти на задонской залежи Славаньского месторождения / А.И. Гавриленко // Материалы научно-технической конференции молодых специалистов (26 ноября 1999 года, г. Речица). – Гомель: БелНИПИнефть. - 2000. – С. 47-54.

3. Гавриленко, А.И. Анализ факторов, формирующих эффективность ГТМ по интенсификации притока на месторождениях ПО «Белоруснефть» / А.И. Гавриленко // Материалы научно-технической конференции молодых специалистов (26 ноября 1999 года, г. Речица). – Гомель: БелНИПИнефть. - 2000. – С. 55-70.

4. Демяненко, Н.А. Влияние потенциала пласта на эффективность ГТМ по интенсификации притока / Н.А. Демяненко, А.И. Гавриленко, Н.О. Баранова // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. - вып. 4. – Гомель: БелНИПИнефть. - 2001. – С. 172-179.

5. Демяненко, Н.А. Эффективность интенсифицирующих обработок на скважинах Ватинского месторождения / Н.А. Демяненко, И.А. Байгола, А.И. Гавриленко, А.И. Селиванова, В.Е. Мельниченко // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. – вып. 4. – Гомель: БелНИПИнефть. - 2001. – С. 254-273.

6. Демяненко, Н.А. Технологии интенсификации притока и их эффективность / Н.А. Демяненко, И.А. Байгола, В.Г. Ашурко, А.И. Гавриленко, Н.О. Баранова, А.И. Селиванова // Проблемы освоения ресурсов нефти и газа Беларуси и пути их решения: Материалы научно-практической конференции (22-24 мая 2002 г.). – Гомель: РУП «ПО «Белоруснефть». - 2003. – С. 479-484.

7. Демяненко, Н.А. Технологии реагентно-импульсного воздействия на пласт / Н.А. Демяненко, А.И. Гавриленко, В.И. Родионов // Проблемы освоения ресурсов нефти и газа Беларуси и пути их решения: Материалы научно-практической конференции (22-24 мая 2002 г.). – Гомель: РУП «ПО «Белоруснефть». - 2003. – С. 490-494.

8. Демяненко, Н.А. Эффективность технологий воздействия на пласт / Н.А. Демяненко, В.Г. Пысенков, А.И. Гавриленко, В.Г. Ашурко, А.В. Серебренников, И.А. Байгола // Нефтяное хозяйство. – 2004. - № 11. - С. 38-40.

9. Демяненко, Н.А. Технологии интенсификации притока и их технико-экономическая эффективность / Н.А. Демяненко, И.А. Байгола, А.И. Гавриленко, В.Г. Ашурко, А.В. Серебренников, Н.О. Баранова, А.И. Селиванова // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. – вып. 5. – Гомель: БелНИПИнефть. - 2004. – С. 31-37.

10. Гавриленко, А.И. Применение пульсаторов клапанного типа для повышения эффективности реагентного воздействия / А.И. Гавриленко, Н.А. Демяненко, В.И. Родионов, И.А. Байгола, В.Г. Ашурко. // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. – вып. 5.– Гомель: БелНИПИнефть. - 2004. – С. 38-47.

11. Гавриленко, А.И. ГРП как метод интенсификации добычи нефти из низкопроницаемых пластов месторождений Республики Беларусь / А.И. Гавриленко // Интервал - 2007. - № 9. – C. 4-9.

12. Гавриленко, А.И. Импульсно-реагентный метод воздействия на пласт для месторождений РУП «ПО «Белоруснефть» / А.И. Гавриленко // Интервал - 2007. - № 10. – C. 23-28.

13. Гавриленко, А.И. Внедрение технологий волнового воздействия на ПЗП в условиях нефтяных месторождений Республики Беларусь / А.И. Гавриленко, Н.А. Демяненко, В.И. Родионов // Эффективные пути поисков, разведки и разработки залежей нефти Беларуси: Материалы научно-практической конференции (4-6 октября 2006 г.) – Гомель: РУП «Производственное объединение «Белоруснефть». - 2007 – С. 547-552.

14. Пат. 9460 Республика Беларусь МПК Е 21В 43/25, Е 21В 28/00. Вибратор / Н.А. Демяненко, В.И. Родионов, А.И. Гавриленко, И.В. Лымарь, Е.М. Абелев; заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие “Производственное объединение “Белоруснефть”. – № 20040432; заявл. 2005.12.30; опубл. 2007.06.30.

15. Гавриленко, А.И. Технология депрессионно-импульсного воздействия с использованием тандемной компоновки скважинного оборудования / А.И. Гавриленко // Бурение и нефть. – 2008. - № 2. – С. 34-36.

16. Гавриленко, А.И. Гидроимпульсное кислотное воздействия на нефтяные пласты месторождений РУП «ПО «Белоруснефть» / А.И. Гавриленко // Бурение и нефть. – 2008. - № 9. – С. 39-40.

17. Пат. 4398 Республика Беларусь МПК Е 21В 43/25. Устройство для очистки призабойной зоны низкопроницаемых коллекторов / Н.А. Демяненко, В.И. Родионов, А.И. Гавриленко; заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие “Производственное объединение “Белоруснефть”. – № 20070755; заявл. 2007.10.29; опубл. 2008.06.30.

18. Пат. 2374429 Российская Федерация МПК Е 21В 37/00, Е 21В 43/18, Е 21В 28/00. Устройство для очистки призабойной зоны низкопроницаемых коллекторов / Н.А. Демяненко, В.И. Родионов, А.И. Гавриленко; заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие “Производственное объединение “Белоруснефть”. – № 2008113990; заявл. 2008.04.09; опубл. 2009.11.27.

19. Ткачев, Д.В. Разработка и применение струйных аппаратов новых конструкций для освоения скважин и интенсификации притока / Д.В. Ткачев, А.И. Гавриленко, В.И. Родионов // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. – вып. 7. – Гомель: БелНИПИнефть. - 2010. – С. 174-179.

Соискатель А.И. Гавриленко




























Подписано в печать 21 декабря 2011 г.

Заказ №___

Формат 60x84 1/16

Печать офсетная.

Тираж 120 экз.

246022, Республика Беларусь, г. Гомель, ул. Артиллерийская, 8.

Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.