Разработка научных основ технологии воздействия упругими волнами на процесс извлечения углеводородов из недр

Объект исследования - насыщенные пористые среды. Цель исследования - разработка научных основ технологии воздействия упругими волнами на процесс добычи углеводородов.Разработаны метод волнового воздействия на продуктивный пласт и методика выбора его оптимального режима. На основе теоретического рассмотрения процессов формирования в нагнетательной скважине стоячих волн и распространения энергии упругих колебаний в продуктивный пласт через стенку скважины установлено существование оптимальных значений частоты волнового воздействия на пласт. Предложен и запатентован способ повышения эффективности добычи высоковязкой нефти за счет совмещения метода парогравитационного дренажа с волновым воздействием на пласт. Полученные результаты могут быть использованы при выборе режима воздействия и технических средств его реализации. Проведенным численными исследованиями установлены закономерности пульсирующего течения в капилляре и в узком канале сложной формы. Показано, что наложенная нестационарность в узких каналах по-разному влияет на характер течения жидкости. Так, в капилляре с постоянным радиусом характер осредненного течения близок к стационарному режиму. В канале с синусоидально меняющимся радиусом наложение пульсаций эквивалентно созданию дополнительного градиента давления, что отсутствует в капилляре постоянного радиуса. Получено распределение амплитуды пульсаций скорости по радиусу канала. Установлено, что амплитуда максимальна вблизи стенок канала и превышает амплитуду пульсаций скорости на оси на 7 - 8%. Для пульсирующего течения в узком канале с синусоидально меняющимся радиусом получена обобщающая зависимость осредненной скорости течения от геометрических параметров канала, свойств жидкости и характеристик наложенных пульсаций (амплитуды и частоты). Выполнены экспериментальные исследования процесса генерации акустических шумов фильтрационным потоком в различных пористых средах. Получены спектры фильтрационных шумов для образцов искусственных и естественных кернов месторождений Республики Татарстан. Установлено, что вид спектра таких шумов зависит от типа фильтрующего флюида, свойств коллектора, а также режима течения. Увеличение скорости фильтрации приводит к повышению амплитуды шумов, при этом частота характерных пиков в спектре не меняется. Разработаны варианты скважинных излучателей для интенсификации добычи нефти, в основу конструкции разработанных устройств положен струйный резонатор Гельмгольца. Рассмотрены основные особенности работы запатентованных устройств с автоматической настройкой резонансного режима генерации, с автоматической настройкой постоянной частоты генерации; с постоянной частотой генерации при меняющемся пластовом давлении. Предложенные способы и устройства позволяют обеспечивать устойчивую генерацию колебаний давления в потоке нагнетаемой в пласт жидкости при меняющихся условиях работы скважины.