Перспективы дальнейшего увеличения добычи нефти обусловили необходимость внедрения новых передовых технологий на всех стадиях геологоразведочного процесса, бурения скважин, добычи и переработки углеводородов. На эксплуатируемых месторождениях, находящихся на поздней и завершающей стадиях разработки, в районах с развитой инфраструктурой задача повышения нефтеотдачи пластов особенно актуальна. Увеличение суммарного отбора нефти на месторождениях всего на несколько процентов позволяет получить дополнительно миллионы тонн нефти и газового конденсата. Нефтяная залежь является многофакторной динамической диссипативной системой и подчиняется всем свойствам нелинейных самоорганизующихся систем. Для упорядочивания физико-химических процессов в пласте в режиме параметрического резонанса достаточно периодическое воздействие на пласт широкополосными импульсами давления независимого нелинейного источника. Таким независимым скважинным источником является плазменно-импульсный генератор с энергией около одного килоджоуля и частотным спектром от нескольких герц до нескольких килогерц с периодом следования упругих колебаний 1-2 раза в минуту. Авторами технологии предложено применять подводный электрический взрыв проводников, в котором процесс образования проводящего канала представляет собой последовательную цепь фазовых преобразований металла под воздействием импульсного тока и затем пробой гидросреды по продуктам взрыва. Типичным процессом инициирования разряда является пробой межэлектродного промежутка в жидкости под действием электрического напряжения, возникающего на электродах при подключении к ним заряженного конденсатора через инициирующий взрыв проводник. Применение плазменно-импульсного воздействия на продуктивный пласт аппаратурой обеспечивает повышение дебита эксплуатационных нефтегазовых и приемистости нагнетательных скважин в 2-6 раз и улучшение соотношения «нефть – вода» добываемого флюида.
Рассмотрена проблема повышения нефтеотдачи пластов месторождений с трудноизвлекаемыми запасами высоковязких нефтей и битумов. Представлены результаты экспериментальных исследований по снижению эффективной вязкости образцов нефти и увеличения ее подвижности при воздействии перегретого пара с добавлением в теплоноситель незначительных объемов реагента (керосин, дизельное топливо) в 0,001-0,02 % массы. Для повышения нефтеизвлечения рекомендовано применять тепловое и плазменно-импульсное воздействие на пласт. Приведены результаты практического применения технологии в конкретных геологических условиях в сложных терригенных и карбонатных коллекторах.
Представлена оценка доли трудноизвлекаемых нефтей в общей структуре запасов. Изучены особенности проявления аномалий вязкости, влияние структурообразования нефти, предложены методы, способствующие ослаблению проявления тиксотропных свойств высоковязких нефтей. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований влияния технологии плазменно-импульсного воздействия на реологические свойства высоковязкой нефти.
Представлен анализ текущего состояния добычи нефти на месторождениях России и мира. Описана технология плазменно-импульсного воздействия, принцип работы и основные технические характеристики аппаратуры. Приведена методика экспериментальных исследований влияния комплексной технологии на фильтрационные свойства нефти Усинского нефтяного месторождения. Представлены результаты фильтрационных исследований высоковязкой нефти в призабойной зоне пласта после обработки плазменно- импульсным и физико-химическим воздействиями с моделированием различных термобарических условий.
Предложена разработка скважинного гравиметра на современных высокочувствительных элементах на основе пленочных акселерометров, обеспечивающих высокую надежность эксплуатации, для решения различных геологических задач: изучения межскважинного пространства вне скважины и ниже забоя скважины с целью выявления рудных тел; обнаружения целиков нефти и промытых зон нефтяных месторождений, находящихся в поздней стадии разработки; контроля закачки и расхода газа в подземных газохранилищах и др. Исходя из реальных перечисленных задач, научно обоснована необходимость и возможность создания скважинного гравиметра-градиентометра с чувствительностью (0,05-0,1) • 10" 5 м/с 2 . Такая чувствительность обеспечивается за счет высокой чувствительности датчиков, компьютерного внесения температурных поправок, учета положения прибора в скважине. Приведены теоретические расчеты возможных аномалий силы тяжести и ее градиентов над объектами правильной геометрической формы: сферой, вертикальным цилиндром, горизонтальным пластом конечной мощности. Результаты расчетов сопоставлены с данными полевых наблюдений при разведке медно-колчеданных месторождений и месторождений нефти и газа. Выполнены экспериментальные исследования основных узлов аппаратуры скважинного гравиметра и проведены их лабораторные и стендовые испытания, подтвердившие правильность теоретических расчетов.
Представлена информация о результатах развития теоретических и экспериментальных основ нелинейных геоэлектрохимических методов. Обоснованы физико-геологическая и физико-математическая модели струйных ореолов рассеяния нефтегазовых месторождений в неоднородных средах. Приводятся результаты компьютерной геофизической технологии для изучения межскважинного пространства сейсмическими методами с новыми скважинными источниками упругих колебаний на основе электрогидравлического эффекта, инициированного взрывной проволокой, с целью выделения целиков нефти на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, и вскрываемых разветапенно-горизонтапьными скважинами. Использование при обработке данных измерений томографии позволяет выделить в межскважинном пространстве нефтяных месторождений зоны с остаточной нефтенасыщенностъю (целики нефти) с целью дополнительного извлечения углеводородов разветвленно-направленными скважинами, пробуренными из эксплуатируемых скважин старого фонда.
Дан анализ эффективности и перспектив применения различных методов интенсификации режима работы нефтегазовых скважин и увеличения извлекаемых запасов углеводородов месторождений России.
Процесс изучения земных недр с целью поиска и разведки полезных ископаемых в конечном итоге сводится к построению информационной модели изучаемой среды на основе постепенного накопления всесторонней информации о строении, свойствах, параметрах объекта ...
