Экспериментальные и теоретические исследования межфазных явлений, термодинамических, физико-химических и геомеханических свойств нефтегазовых пластовых систем для повышения эффективности освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов

Отчет 213 с., 1 кн., 2 части, 88 рис., 6 табл., 173 ист., 1 прил. ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ, ФАЗОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ, КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА, УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ, ПОРИСТЫЕ СРЕДЫ, КАПИЛЛЯРНО-ЗАЩЕМЛЁННАЯ ОСТАТОЧНАЯ НЕФТЬ, ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИНЫ, УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СМЕСИ, НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ, СЛАНЦЕВЫЕ КОЛЛЕКТОРА Цель работы – создание новых и совершенствование применяемых на практике экспериментальных и теоретических методов и технологий изучения и освоения углеводородных систем и флюидонасыщенных пластов с целью повышения нефте - и газоконденсатоотдачи. Разработан новый оптический метод определения критических параметров состояния углеводородных смесей и исследованы фазовые поведения индивидуальных алканов с помощью нового оптического метода. В рамках флуктуационной теории фазовых переходов (scaling theory) получены аналитические выражения для объемной доли жидкой фазы и ее производной по давлению в бинарной смеси на изотермах в двухфазной области. Проведена ревизия уравнения состояния околокритической бинарной смеси, изучена термокапиллярная конвекция. В окрестности критической точки жидкость-газ для этих величин на изотермах получены выражения, зависящие явным образом от давления. Получено явное выражение для производной при движении вдоль пограничной линии (dew-bubble curve) бинарной смеси. Получено уравнение, определяющее положение точки максимального значения в области ретроградной конденсации. На основе представлений о формировании вблизи поверхности пор адсорбционно-сольватных слоев фильтрующейся жидкости, сужающих эффективное проходное сечение поровых каналов в низкопроницаемых коллекторах нефти и газа, получены нелинейные зависимости скорости фильтрации от приложенного градиента давления. Проведён теоретический и экспериментальный анализ нелинейной фильтрации на микро и мезоуровне. Изучен физический механизм и получена математическая модель нелинейной фильтрации высоковязкой нефти на основе фрактальной теории вязкости неньютоновской жидкости. Установлено влияние масштабного эффекта при лабораторном изучении фильтрационно-ёмкостных свойств сланцевых отложений (баженовская, доманиковая, хадумская и кумская свиты). Изучена взаимосвязь микроструктурной смачиваемости с гранулометрическим составом пород (Красноленинское месторождение). Установлено влияние капиллярно-защемлённой остаточной нефти на эффективность разработки месторождений. Проведено численное моделирование напряжённо-деформированного состояния в окрестности перфорационного канала. Выявлены зоны аномального изменения напряжений. Разработана концепция планомерно-последовательного освоения трудноизвлекаемых запасов и нефтегазовых ресурсов шельфовых зон Арктики.