Плазменно-импульсное воздействие

Пла́зменно-и́мпульсное возде́йствие (ПИВ)  — один из методов интенсификации добычи нефти и газа, основанный на использовании резонансных свойств пласта. Метод заключается в повышении проницаемости и пьезопроводности продуктивного пласта за счёт создания разветвлённой системы микротрещин и изменения динамических характеристик флюида (нефть, газ, конденсат, вода). Воздействие на добывающие скважины вызывает приток флюида к скважине, а воздействие на нагнетательные скважины ведёт к увеличению их приемистости.

Метод позволяет восстановить добычу на скважинах, на которых в силу различных причин добыча нефти или газа традиционными способами невозможна или малорентабельна. Также теоретически возможно использование метода для разработки трудноизвлекаемых запасов, в том числе высоковязких, сланцевых и пр.[1]

Принцип действия

Электрический ток высокого напряжения (3000 В) пропускается через электроды разрядника в районе рабочего интервала внутри скважины. Электрическая дуга, характеризующаяся высокой степенью разложения молекул и ионизацией, приводит к образованию плазмы с мгновенным повышением температуры (порядка 20 000 – 40 000 °С). Благодаря этому в течение нескольких микросекунд развивается высокое давление (порядка 10³ МПа). Мгновенное расширение плазмы создаёт ударную волну, а последующее охлаждение и сжатие плазмы вызывает волну сжатия и обратный приток флюида в скважину через перфорационные отверстия в обсадной колонне. Распространяясь в прискважинной зоне, она разрушает кольматирующие образования. При многократных повторениях разряда энергия ударной волны распространяется по твёрдому скелету пласта и в жидкости, превращаясь затем в продольные (упругие) волны.[2] Основными параметрами электрогидравлической обработки, определяющими её эффективность, являются давление ударной волны и число генерируемых импульсов вдоль интервала перфорации.

В результате воздействий в массиве формируются волны упругих деформаций, которые распространяются на большие расстояния от скважины и обеспечивают получение значительных эффектов, как в самой возбуждающей скважине, так и в скважинах, расположенных в радиусе нескольких сот метров от нее.[3]

Исторические предпосылки воздействий на пласты с помощью упругих колебаний

Толчком к систематическим исследованиям влияния вибрационно-сейсмических процессов на нефтегазовые залежи послужили наблюдения за землетрясениями. Обнаружилось, что во время землетрясений изменяются пластовые давления и дебиты скважин. Так, землетрясение в Южной Калифорнии в 1952 г. вызвало местами десятикратное повышение давления на устьях фонтанирующих скважин, которое держалось в течение более двух недель. На Новогрозненском месторождении во время землетрясений 1950 и 1955 гг., интенсивность которых достигала 6 - 7 баллов, происходило повышение пластовых давлений и добычи нефти. Во время Дагестанского землетрясения в 1970 г. добыча нефти повысилась на нефтяных залежах в радиусе более 200 км от эпицентра. Так, на одной из скважин Эльдаровского месторождения, расположенной в 220 км от эпицентра землетрясения, увеличение дебита составило более 900 т/сут [4].

Влияние упругих колебаний на призабойную зону скважин

Для обозначения воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) упругими колебаниями существует много различных терминов: "вибрационное", "акустическое", "гидроакустическое", "волновое", "гидроволновое" и т.д.[5] Как свидетельствует литература, максимальный отклик ПЗП на воздействие упругими колебаниями находится в избирательном низкочастотном диапазоне 20-300 Гц, а глубина эффективного воздействия, определяемая пространственно-энергетическим распределением упругих колебаний и энергетическими порогами наступления эффектов, достигает от нескольких до 10 метров и более. Это расстояния в среде пласта для рассматриваемых частот порядка длины волны. Эксперименты показывают [6], что под воздействием высокоамплитудных низкочастотных колебаний давления в жидкости порядка 0,3 МПа происходит необратимое увеличение абсолютной проницаемости насыщенных пористых сред. Относительные изменения проницаемости искусственно сцементированных кернов доходят до 30% и связаны с образованием новых фильтрационных каналов в пористой среде, изменением пористости, раскрытием трещин, переупаковкой и изменением ориентации слагающих пористую среду зерен.

Резонансное возбуждение упругих колебаний

Существование резонансных режимов возбуждения колебаний в скважине, связанных с параметрами вмещающей пористой среды, подтверждают некоторые акустические эксперименты [7], показывающие, что если в ствол заполненной жидкостью скважины опустить приемник звуковых колебаний и замерять энергетический спектр шума, то на уровне залегания насыщенного жидкостью пласта можно выделить резонансную частоту.

Резонансное возбуждение скважины может достигаться как в режиме высокочастотных радиальных резонансов слоя жидкости [4], так и в режиме продольных резонансов столба жидкости на низких частотах [6]. Варьируя технические параметры генератора в пределах продуктивного интервала скважины, можно подбирать резонансные частоты возбуждения и добиваться согласования возбуждающей частоты с резонансными свойствами продуктивного пласта.

Если для перевода системы из состояния равновесия в новое состояние требуется весьма значительная энергия внешнего воздействия, то в случае нахождения её в метастабильном состоянии внешнее воздействие даже малой интенсивности способно вызывать качественно новое состояние среды [4]. Воздействие на среду с учётом возможной метастабильности её характеристических параметров энергетически является наиболее выгодным.

Существенная исходная термодинамическая неравновесность призабойной зоны как объекта воздействия [7], возможность проявления в процессах разработки месторождений естественных сил, например, возникновение скачков насыщенностей, неравновесных состояний капиллярных сил на контактах разно насыщенных зон, которые могут достигать в мелких порах продуктивной среды значений 0,003 - 0,05 МПа [4] и существовать длительные периоды времени [8], а также возможность существования в призабойной зоне других метастабильных состояний - все это предполагает возможность "отклика" ПЗП при виброволновом воздействии[9] с достаточно низкими интенсивностями колебательного поля.

Развитие методов обработки пластов с использованием виброволнового воздействия

Впервые метод обработки призабойных зон нагнетательных и добывающих скважин, использующий виброволновое воздействие, был испытан на нефтяных промыслах ещё в 60-х годах, и сразу же были получены достаточно обнадеживающие данные по его технологической эффективности. Тем не менее, дальнейший опыт показал, что для достижения высокой успешности и рентабельности метода, при его применении в осложненных геолого-промысловых условиях эксплуатации скважин, необходимо осуществление целого ряда теоретических, лабораторных и промысловых исследований, конструкторских и технологических изысканий.

Наряду с этим, в 60-х годах на нефтяных месторождениях СССР начали применять воздействие упругими колебаниями на призабойную зону пласта с помощью спускаемых в скважины различных забойных устройств. Именно в этом направлении были достигнуты наиболее впечатляющие предпосылки для развития виброволнового метода. Наибольшее распространение получили генераторы, использующие для работы гидродинамический напор закачиваемой в скважину технологической жидкости (вода, растворы ПАВ, нефть, растворители, кислоты и др.).

Несмотря на успешные результаты, широкое распространение импульсно-ударных методов на месторождениях в геолого-промысловых условиях, основанных на использовании взрывчатых веществ, сдерживается их невысокой эффективностью, недостаточной надёжностью и весьма существенными проблемами безопасности.

К импульсно-ударным методам также относится электрогидравлический[10] (ЭГВ) метод обработки скважин, где для получения импульсов давления используется эффект от электрического пробоя скважинной жидкости между электродами скважинного устройства. Помимо электромагнитного излучения разряда и выделяющегося тепла, в скважинной жидкости образуются импульс давления, газопаровая полость и её последующее пульсирующее схлопывание. Метод ЭГВ не получил широкого распространения из-за невысокой эффективности, в особенности при его использовании на глубоких скважинах.

Технология плазменно-импульсного воздействия, появившаяся в 2007 году является дальнейшим развитием технологии электровзрыва, ранее разработанной коллективом авторов Санкт-Петербургского Горного университета и ФГУП «НИИЭФА» имени Д.В. Ефремова.  

Комплексная технология повышения продуктивности и реанимации скважин с использованием плазменно-импульсной технологии

Всестороннее изучение процессов, происходящих при виброволновом воздействии в насыщенных коллекторах, заложило основу как для создания новых надёжных, высокоэффективных генераторов колебаний и других технических средств, так и для разработки рациональных технологий, использующих научно обоснованные операционные параметры.

Воздействие упругими колебаниями в условиях обратной приводит к резкой интенсификации очистки пористой среды, загрязнённой различными кольматантами. В связи с этим сочетание виброволнового воздействия с созданием депрессий на продуктивном интервале скважины является одним из необходимых условий эффективной очистки ПЗП, в особенности для скважин с низким пластовым давлением.

Благодаря наложению колебательных упругих деформаций интенсифицируется образование дополнительных трещин, при этом происходит перераспределение и ослабление остаточных упругих напряжений, что уменьшает их смыкание после сброса давления. Знакопеременные упругие деформации пласта в приствольной зоне и на перфорационных каналах приводят к появлению сети микротрещин как на поверхности перфорационных каналов, так и по радиусу от них в глубь пласта, что увеличивает количество открытых каналов для притока жидкости.

Технология ПИВ обладает следующим набором характеристик:

  1. Скважинные обработки с использованием ПИВ органично совмещаются со штатными промысловыми операциями подземного (ПРС) и капитального (КРС) ремонта скважин и с операциями большинства традиционных методов обработок ПЗП и пласта.
  2. Генератор ПИВ способен возбуждать на забое заполненной жидкостью скважины достаточно высокоамплитудные колебания давления в широком диапазоне частот, при этом частотный и амплитудный режим генерации способны сохранять стабильность и мало зависеть от внешних условий.
  3. При импульсном режиме шире спектр частот, что позволяет реализовать условия резонанса в обрабатываемой среде, и при этом амплитудное значение энергии в импульсе существенно выше, чем в непрерывном излучении.
  4. Генераторы ПИВ не создают при работе чрезмерные ударные нагрузки внутри конструкций и не вызывают нарушений технического состояния, а также целостности цементного кольца скважин. 
  5. В радиусе воздействия в окрестности скважины образуется несколько разветвлённых трещин, которые не смыкаются после снятия давления, поэтому, в отличие от гидроразрыва, отпадает необходимость их закрепления пропантом.
  6. По своей природе плазменно-импульсное воздействие в используемом амплитудно-частотном диапазоне является экологически безопасным

См. также

Примечания

  1. Плазменно-импульсное воздействие – инновационный подход к добыче традиционных и нетрадиционных углеводородов и заблаговременной дегазации угольных пластов - Бурение и Нефть - журнал про газ и нефть. burneft.ru. Дата обращения: 14 июля 2017. Архивировано 19 мая 2017 года.
  2. Способ воздействия на призабойную зону скважины и нефтенасыщенные пласты (варианты) и устройство для его осуществления. www.findpatent.ru. Дата обращения: 14 июля 2017. Архивировано 2 октября 2017 года.
  3. Технологии и методы повышения нефтеотдачи пластов (ПНП). www.novas-energy.ru. Дата обращения: 14 июля 2017. Архивировано 25 июня 2017 года.
  4. 1 2 3 4 Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шариффулин Р.Я., Туфанов И.А. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия // Недра. — 2000. — С. 381.
  5. Обзор современных методов повышения нефтеотдачи пласта. www.petros.ru. Дата обращения: 14 июля 2017. Архивировано 4 июня 2017 года.
  6. 1 2 Ахметшин Э.А., Нургалеев Р.М., Мавлютов М.Р., Фазлутдинов К.С. Опыт применения вибровоздействия на призабойную зону скважин // Нефтепромысловое дело. — 1970. — № 8.
  7. 1 2 Кузнецов О.Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. // Недра. — 1983. — С. 192.
  8. Попов А.А. Ударное воздействие на призабойную зону скважин // Недра. — 1990. — С. 157.
  9. Вибровоздействие - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1. www.ngpedia.ru. Дата обращения: 17 июля 2017. Архивировано 11 февраля 2017 года.
  10. Электрогидравлическое воздействие - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1. www.ngpedia.ru. Дата обращения: 17 июля 2017. Архивировано 28 апреля 2017 года.

Ссылки

  • www.ngv.ru/pdf_files/5173.pdf ПЛАЗМЕННО-ИМПУЛЬСНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ: СДЕЛАНО ПРИ ПОДДЕРЖКЕ ФОНДА СКОЛКОВО // ген.дир. ООО НОВАС, «Нефтегазовая Вертикаль», #13-14/2013
  • asu.edu.ru/images/File/Izdatelstvo/URV3/60.pdf

Read other articles:

Dinas PsikologiTentara Nasional Indonesia Angkatan DaratLambang TNI Angkatan DaratDibentuk15 Juni 1950Negara IndonesiaCabang TNI Angkatan DaratBagian dariTentara Nasional IndonesiaMotoUpakriya Labdha Prayojana BallotamaSitus webwww.dispsiad.mil.idTokohKomandan saat iniBrigjend TNI Henny Setyono, S.Psi., M.Si. Dinas Psikologi TNI Angkatan Darat (atau Dispsiad) di lingkungan TNI AD merupakan kelanjutan dari Leger Psychologiesche Dienst (LPD, Dinas Psikologi Tentara KNIL -red). Biasa disebu...

 

Bambangan besar Botaurus stellaris Rekaman Status konservasiRisiko rendahIUCN22697346 TaksonomiKerajaanAnimaliaFilumChordataKelasAvesOrdoPelecaniformesFamiliArdeidaeGenusBotaurusSpesiesBotaurus stellaris Linnaeus, 1758 Tata namaSinonim taksonArdea stellaris Linnaeus, 1758Subspecies B. s. stellaris Linnaeus, 1758[1] B. s. capensis (Schlegel, 1863)[2] DistribusiRange of Botaurus stellaris:     breeding     year-round &#...

 

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Oktober 2022. Gong Nekara Selayar adalah jenis peninggalan pra sejarah pada masa perunggu yang berlangsung sekitar tahun 500-100 SM. Nekara Selayar salah satu jenis Nekara yang paling besar di Asia Tenggara. Nekara tersebut berfungsi sebagai kantongan kerajaan. Sela...

Australian bishop The Right ReverendWilliam BroughtonBishop of AustraliaPortrait of Broughton by William NicholasChurchChurch of EnglandDioceseAnglican Diocese of AustraliaOrdersConsecration14 February 1836Personal detailsBorn(1788-05-22)May 22, 1788City of Westminster, MiddlesexDiedFebruary 20, 1853(1853-02-20) (aged 64)City of Westminster, MiddlesexBuriedCanterbury CathedralDenominationAnglicanSpouseSarah FrancisPrevious post(s)Archdeacon of New South WalesEducationQueen Elizabeth's Sc...

 

American producer and theatre owner/operator Sam S. ShubertBorn(1878-08-27)August 27, 1878Vladislavov, Russian EmpireDiedMay 13, 1905(1905-05-13) (aged 26)Harrisburg, Pennsylvania, United StatesNationalityAmericanOccupation(s)Theatre owner/operatorTheatrical producer Samuel S. Shubert (August 27, 1878 – May 13, 1905) was an American producer and theatre owner/operator. He was the middle son in the Shubert family and was raised in Syracuse, New York. Biography Born in Vladislavov, i...

 

Oliver E. WilliamsonOliver Eaton Williamson (2009)Kebangsaan Amerika SerikatInstitusiUniversity of California, BerkeleyBidangEkonomi mikroMazhabEkonomiAlma materStanfordMITCarnegie Mellon UniversityDipengaruhiRonald CoaseHerbert SimonRichard CyertIan Roderick MacneilPenghargaanPenghargaan Nobel dalam Ekonomi (2009) Oliver E. Williamson (lahir 27 September 1932) adalah seorang ahli ekonomi dari University of California, Berkeley, Amerika Serikat yang diumumkan sebagai penerima Pengh...

Fonts for dingbats (decorational glyphs and symbols) Not to be confused with Webdings. Wingdings seriesLanguage(s)Dingbat ornamentsDefinitionsUTC L2/12-368ClassificationPi fontsOther related encoding(s)Webdings, Zapf Dingbats, Bookshelf Symbol 7vte Wingdings is a series of dingbat fonts that render letters as a variety of symbols. They were originally developed in 1990 by Microsoft by combining glyphs from Lucida Icons, Arrows, and Stars licensed from Charles Bigelow and Kris Holmes.[1 ...

 

土库曼斯坦总统土库曼斯坦国徽土库曼斯坦总统旗現任谢尔达尔·别尔德穆哈梅多夫自2022年3月19日官邸阿什哈巴德总统府(Oguzkhan Presidential Palace)機關所在地阿什哈巴德任命者直接选举任期7年,可连选连任首任萨帕尔穆拉特·尼亚佐夫设立1991年10月27日 土库曼斯坦土库曼斯坦政府与政治 国家政府 土库曼斯坦宪法 国旗 国徽 国歌 立法機關(英语:National Council of Turkmenistan) ...

 

Pour les articles homonymes, voir Camondo. Moïse de CamondoComte Moïse de Camondo.Titres de noblesseComteBiographieNaissance 1860 ou 15 mars 1860Constantinople ou IstanbulDécès 1935 ou 14 novembre 19358e arrondissement de Paris ou ParisSépulture Cimetière de MontmartreNationalité françaiseActivités Collectionneur d'œuvres d'art, banquierPériode d'activité 1880-1935Famille Famille CamondoPère Nissim de Camondo (d)Conjoint Irène Cahen d'Anvers (d)Enfants Nissim de CamondoBéatric...

artikel ini tidak memiliki pranala ke artikel lain. Tidak ada alasan yang diberikan. Bantu kami untuk mengembangkannya dengan memberikan pranala ke artikel lain secukupnya. (Pelajari cara dan kapan saatnya untuk menghapus pesan templat ini) Robinson R22 adalah berbilah dua, helikopter ringan serba guna bermesin tunggal yang diproduksi oleh Robinson Helicopter . R22 dua kursi dirancang pada tahun 1973 oleh Frank Robinson dan telah di produksi sejak 1979. Spesifikasi (R22) Karakteristik umum Kr...

 

Taiwanese semiconductor foundry company Not to be confused with Taiwan Semiconductor Company Limited. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company LimitedOne of TSMC's factories in Taichung's Central Taiwan Science ParkNative name台積電Company typePublic companyTraded asTWSE: 2330NYSE: TSMLSE: OLCVISINUS8740391003IndustrySemiconductorsFoundedIndustrial Technology Research Institute, Hsinchu, Taiwan(21 February 1987; 37 years ago (1987-02-21))FounderMorris ChangHea...

 

Oasis region in Central Asia Not to be confused with Khorasan. Khorezm redirects here. For the Soviet republic, see Khorezm People's Soviet Republic. For the coextensive state which preceded it, see Khanate of Khiva. For the modern-day region of Uzbekistan, see Xorazm Region. For other uses, see Khwarezmian (disambiguation). Khwarazm(Chorasmia)KhwarazmLocation of the Khwarazm heartland in Central AsiaMap of Khwarazm during the early Islamic periodToday part ofUzbekistanTurkmenistan Khwarazm (...

Bangladeshi architect (1929–1982) For the Bangladeshi geologist, see Fazlur Rahman Khan (geologist). For the politician, see Fazlur Rahman Khan (politician). Fazlur Rahman Khanফজলুর রহমান খানBorn3 April 1929Dhaka, Bengal Presidency, British India(now Bangladesh)Died27 March 1982(1982-03-27) (aged 52)Jeddah, Saudi ArabiaResting placeGraceland Cemetery,ChicagoNationalityBritish Indian (1929-1947)Bangladeshi (after 1971)AmericanEducationBangladesh University of E...

 

4-Oktuna Nama Nama IUPAC (preferensi) Okt-4-una Nama lain Dipropilasetilena1,2-DipropilasetilenaDipropiletuna Penanda Nomor CAS 1942-45-6 Y Model 3D (JSmol) Gambar interaktif 3DMet {{{3DMet}}} ChemSpider 15221 Nomor EC PubChem CID 16029 Nomor RTECS {{{value}}} UNII IJI0Q2V1Z6 Y CompTox Dashboard (EPA) DTXSID6074338 InChI InChI=1S/C8H14/c1-3-5-7-8-6-4-2/h3-6H2,1-2H3Key: GZTNBKQTTZSQNS-UHFFFAOYSA-NInChI=1/C8H14/c1-3-5-7-8-6-4-2/h3-6H2,1-2H3Key: GZTNBKQTTZSQNS-UHFFFAOYAB SMI...

 

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (يوليو 2019) اليمين الحاسمة أحد أبرز وسائل الإثبات في القانون المدني وإن لم تكن أقواها، وهي يمين توجه في النزاع بين الأطراف فتنهيه وتحسمه ومنها جاءت مسماها. وبتسلطها على ...

WWE Hall of Fame Logotype du WWE Hall of Fame depuis 2015. Données clés Création 22 mars 1993 Membres Nombre total 204 au total 113 catcheurs 15 équipes (44 membres) (-4 intronisés 2 fois) 10 célébrités 5 Warrior Awards 36 membres Legacy modifier Le WWE Hall of Fame (anciennement WWF Hall of Fame) est une institution qui honore d'anciens employés de la World Wrestling Entertainment (anciennement World Wrestling Federation) et d'autres figures qui ont contribué au catch et au divert...

 

كأس الاتحاد الإنجليزي 1962–63 تفاصيل الموسم كأس الاتحاد الإنجليزي  النسخة 82  البلد المملكة المتحدة  المنظم الاتحاد الإنجليزي لكرة القدم  البطل مانشستر يونايتد  كأس الاتحاد الإنجليزي 1961–62  كأس الاتحاد الإنجليزي 1963–64  تعديل مصدري - تعديل   كأس الاتحاد ال�...

 

العلاقات الصينية الكمبودية الصين كمبوديا   الصين   كمبوديا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الصينية الكمبودية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين الصين وكمبوديا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه المقارنة الص�...

Albanian footballer Ergys Kaçe Kaçe with Albania in March 2016Personal informationFull name Ergys KaçeDate of birth (1993-07-08) 8 July 1993 (age 31)Place of birth Korçë, AlbaniaHeight 1.71 m (5 ft 7 in)[1]Position(s) Defensive midfielderTeam informationCurrent team GjilaniNumber 7Youth career2001–2004 Achilleas Triandrias2004–2010 PAOKSenior career*Years Team Apps (Gls)2010–2020 PAOK 113 (7)2011–2012 → Anagennisi Epanomi (loan) 19 (1)2016 → Viktor...

 

American professor This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article's lead section may be too long. Please read the length guidelines and help move details into the article's body. (July 2019) This article may rely excessively on sources too closely associated with the subject, potentially preventing the article from being verifiable and neutral. Please help improve it by repl...