• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.06.2023
ТюмГУ
889

Тюменские физики решили задачу блокировки техногенной трещины в нефтяном коллекторе

4.5

Ученые ТюмГУ выявили структуру решения задачи блокировки трещины с использованием метода характеристик и соотношения на разрыв на всех стадиях процесса.

Тюменские физики решили задачу блокировки техногенной трещины в нефтяном коллекторе
Тюменские физики решили задачу блокировки техногенной трещины в нефтяном коллекторе / ©Getty images / Автор: Михаил Григорьев

Нефтяной коллектор может содержать как прослои суперколлекторов с проницаемостью, превышающей проницаемость остальной части пласта в сотни и тысячи раз, так и высокопроводящие каналы, наведенные региональной трещиноватостью в определенном направлении.

Когда давление закачки воды становится выше критического значения, происходит гидроразрыв пласта или гидроразрыв пласта в нагнетательной скважине. Это сводит на нет преимущества технологии заводнения. Закачиваемая вода быстро прорывается в добывающие скважины, что приводит к значительной обводненности продукции и снижению коэффициента охвата пласта заводнением.

Обработки, препятствующие такому развитию событий, – так называемые технологии улучшения конформности. В основе этих технологий лежит закачка реагентов, прежде всего суспензий, которые могут проникать в высокопроводящие каналы и трещины, но не могут течь через основную пористую массу коллектора.

Статья «Задача перекрытия техногенной трещины в пласте взвесью» физиков ТюмГУ Александра Гильманова, Константина Федорова и Александра Шевелева вышла в журнале Fluid Dynamics. В работе рассматривается проблема частичной или полной блокировки трещины гидроразрыва в нагнетательной скважине. Обычно определение давления образования трещины гидроразрыва в такой скважине проводят с использованием двухступенчатого дебита.

В ходе этого испытания при переходе от одной ступени к другой изменяется расход закачиваемой воды и измеряется динамика забойного давления. Отслеживание динамики развития трещины гидроразрыва в нагнетательной скважине и оценка ее параметров осуществляется в процессе записи непрерывной кривой изменения давления во времени в процессе изменения режимов работы скважины.

Модели, рассмотренные учеными ранее, не описывают блокировку трещины гидроразрыва в нагнетательной скважине, которая может быть необходима для предотвращения притока воды к реактивным добывающим скважинам для снижения обводненности добычи. Решение этой задачи впервые дается в настоящей работе.

Для оценки влияния параметров трещины на обводненность окружающих добывающих скважин необходимо рассмотреть секторную модель коллектора в окрестности трещины. По промысловым данным, в результате образования трещины гидроразрыва в нагнетательной скважине эффективность закачки воды может снизиться до 50 процентов из-за быстрого прорыва воды по трещине.

Ранее ученые предложили модель блокирования трещины гелеобразующей композицией, в которой координата фронта закачиваемого геля в трещине рассчитывается из уравнения материального баланса. Модель также позволяет определить проницаемость трещины с учетом присутствия геля в трещине.

Более сложные модели, которые можно использовать для описания рассматриваемого процесса, рассматривают размещение, например, расклинивающего агента в трещине гидроразрыва в виде потока взвеси. В настоящей работе рассматривается развитие этого подхода для описания процесса блокировки техногенной трещины полимернодисперсной суспензионной смесью. Такое описание представлено впервые. В качестве дисперсных частиц используют частицы глины, мела или древесной пыли.

Блокировки трещины гидроразрыва в нагнетательной скважине предложено взвесью частиц, размеры которых больше размеров пор коллектора. Это позволяет продвигать оторочку подвески к концу трещины, а затем начинать блокировать трещину. Установлено, что для высокопроницаемого коллектора возможен сценарий, при котором несущая фаза вытекает в пористую толщу в начале трещины, а пластовый флюид вытекает в трещину ближе к ее концу.

Найден безразмерный критерий подобия, при котором этот сценарий может быть реализован. Выявлена структура решения задачи блокировки трещины. На первом этапе подвес движется с замедлением, но достаточно быстро через трещину и достигает ее конца.

На втором этапе формируется отраженная волна в виде разрыва. На этом разрыве происходит блокировка трещины. Скорость разрыва уменьшается. Это свидетельствует о проблематичности полной блокировки перелома. Аналитические решения получены физиками с использованием метода характеристик и соотношения на разрыв на всех стадиях процесса.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
5 часов назад
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Позавчера, 12:09
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

Вчера, 12:45
Татьяна

Открытая недавно планета LHS 1140 b заинтересовала ученых как потенциально обитаемая. В новой работе канадские исследователи подтвердили, что это, скорее всего, мир с теплым океаном, окутанным насыщенной азотом атмосферой.

Позавчера, 12:09
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

8 июля
Полина Меньшова

Ученые из Великобритании предложили психофизиологическую модель, объясняющую, как именно физические упражнения облегчают симптомы депрессии. Особенно она применима к аэробной нагрузке, например ходьбе, подъему по лестнице, бегу.

9 июля
Татьяна

Если человек не может однозначно интерпретировать какое-то визуальное явление, у него возникает желание рассмотреть его получше. Американские ученые впервые продемонстрировали, что происходит в этот момент в мозге.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно