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

Отчет 239 с., 1 кн., 2 части, 104 рис., 17 табл., 149 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, АРКТИЧЕСКИЙ ШЕЛЬФ Цель работы: Повышение эффективности изучения и освоения трудноизвлекаемых запасов путём улучшения информативности и достоверности исходных данных для гидротермодинамического и геомеханического моделирования процессов в флюидонасыщенных коллекторах. Результаты 1. Разработан специализированный оптический измерительный блок, для определения критических параметров, включающий два лазера и фотоприемник рассеянного света. 2. Впервые показано, что при материальных параметрах, близких к реальным, возможен режим, когда за счет гибридизации мод электрического потенциала и параметра ориентации молекул, возникают возбуждения, закон дисперсии которых имеет мнимую часть. Такая гибридизация возникает при низкой проводимости вещества. Ненулевая мнимая часть в законе дисперсии появляется только при учете уравнений для скорости жидкости. Если анизотропия диэлектрической проницаемости жидкости не очень велика, найденные решения могут расти быстрее, чем статические. 3. Предложен и апробирован инструментальный оптический способ определения критических параметров модельных и пластовых УВ флюидов, использующий два основных универсальных признака критической точки жидкость-газ, а именно, достижение абсолютного максимума интенсивности критической опалесценции и появление/исчезновение мениска на середине высоты оптической ячейки. 4. Исследован характер температурной зависимости интенсивности рассеяния света однофазными УВ смесями при температурах, близких к крикондентерму. Обнаружен эффект фокусировки лазерного луча, проходящего через образец, связанный с началом конденсации. Установлено, что указанный эффект обусловлен формированием тепловой линзы на пленке конденсата, выпадающего на окне оптической ячейки. Последнее означает возможность определения условий начала конденсации для УВ смесей с малым конденсатным фактором оптическим методом. 5. Исследовано поведение бинарной смеси в окрестности критической точки жидкость‒газ. Показано, что зависимость давления от плотности вдоль критической изотермы, предсказываемая в рамках существующей теории, не всегда согласуется с формой пограничной кривой. Предложен способ устранения указанной проблемы. 6. Проведены экспериментальные исследования нелинейной фильтрации для освоения трудноизвлекаемых запасов в низкопроницаемых коллекторах. 7. Обоснованы новые технологии изучения трудноизвлекаемых запасов баженовской свиты, остаточной нефти, пластов с гетерогенной смачиваемостью. 8. Сформированы новые подходы к технологиям бурения и обустройства месторождений на длительно замерзающих акваториях Арктики. Проведен анализ сопутствующих рисков при освоении месторождений арктического шельфа - анализ устойчивости подводного сферического резервуара для хранения нефти. 9. Проведено исследование напряженно-деформированного состояния околоскважинной части пласта для формирования новых подходов к глубоководному бурению, снижения рисков разрушения и выноса песка из околоскважинной зоны.