Волновые технологии нефтегазодобычи и повышения нефтегазоконденсатоотдачи пластов

В нефтяной промышленности требуется организовывать течения жидкости в пористых средах, перемещать капиллярно удержанные капли нефти, создавать депрессию в скважинах вблизи перфорации, устранить влияние различных неоднородностей в пластах и т.п. Все это может быть реализовано на основе описанных выше эффектов нелинейной волновой механики более эффективно по сравнению с традиционными методами.

Промышленное применение волновой технологии в нефтяной промышленности началось с середины 80-х годов. Уже тогда, в самом начале развития этой перспективной технологии коллективом Научного центра сразу были получены положительные результаты по повышению нефтедобычи и нефтеотдачи пластов. Например, за 1986-1987 гг. в объединении “Нижневартовскнефтегаз” было получено дополнительно около 300 тысяч тонн нефти уже в самом начале испытаний волновой технологии.

На этом основании волновая технология была официально принята Миннефтепромом СССР для широкого внедрения по всему Советскому Союзу. В связи с этим в АН СССР (в Научном центре нелинейной волновой механики и технологии) было организовано обучение специалистов из разных нефтяных объединений, далее были развернуты работы в разных нефтяных объединениях: Нижневартовскнефтегаз, Когалымнефть, Лангепаснефть, Башнефть, Татнефть и др. К работе по внедрению технологии был привлечен ряд практиков нефтяной промышленности. Они усвоили тот давнишний, в настоящее время уже достаточно устаревший уровень волновой технологии и распространили эту технологию по многим российским компаниям. Поэтому можно говорить об этом этапе использования волновой технологии в нефтяной промышленности как о волновой технологии первого поколения. Она сыграла свою положительную роль, первые технические устройства вошли в практику, и в отдельных случаях были получены положительные результаты по обработке призабойных зон скважин.

Следует отметить, что генераторы колебаний для обработки скважин под разными названиями, как, например, СГГК (скважинные гидродинамические генераторы колебаний – это первый генератор, предложенный тогда НЦ НВМТ РАН для использования в нефтяной промышленности) и разными видоизменениями этого названия (ультразвуковой генератор, кавитационный генератор, вихревой генератор, роторно-пульсационный, акустический, ультразвуковой и др.) вошли в практику нефтяной промышленности в разных регионах.

В 1990 г. волновая технология НЦ НВМТ РАН после проведения приемочных испытаний на объединении «Нижневартовскнефтегаз» была принята Миннефтепромом СССР. После этого технология по существу стала серийной. Работы по обработке призабойных зон добывающих и нагнетательных скважин проводились (после принятия технологии) на многих месторождениях России и СНГ в массовом порядке. Некоторые результаты использования технологии на ряде объединений засвидетельствованы актами. Имеются акты использования технологии на объединениях Западной Сибири, Башкирии и других регионов России.

Гидромеханические волновые технологии нового поколения¹в настоящее время объединяют одну из новых и перспективных областей техники и технологии, разработанных впервые в мире в НЦ НВМТ РАН.

В последние годы в НЦ НВМТ РАН был выполнен широкий круг целенаправленных опытно-промышленных экспериментов в условиях добывающих и нагнетательных скважин в различных районах СНГ и за рубежом с проведением измерений на современном уровне.

Теперь можно с уверенностью констатировать, что наукоемкие основы гидромеханических волновых технологий разработаны для широких практических приложений. Они запатентованы и в России, и за рубежом. На уникальных стендах западных компаний в соответствии с теорией, разработанной в НЦ НВМТ РАН, были выполнены полномасштабные эксперименты, моделирующие процессы в реальных скважинах (с давлением до 300 атм.). Эти эксперименты с большой наглядностью подтвердили теоретические результаты. В настоящее время технология широко используется в промышленности. Обработано более 3000 скважин в разных регионах СНГ, а также за рубежом на месторождениях нефтяных компаний Шелл, Бритиш Петролеум, в Китае и др.

Таким образом, если более 15 лет назад ставился вопрос обработки только призабойных зон скважин, причем, по мнению авторов без достаточно глубокой научной основы, то в настоящее время речь идет как об обработке призабойных зон уже на новой научной основе со знанием характеристик коллекторов с целью увеличения их фильтрационных способностей, так и резонансной обработки целых пластов с целью уменьшения обводненности и увеличения нефтеотдачи пластов с различными генераторами. Созданы научные и практические основы гидромеханической волновой технологии нового поколения, которая базируется на новой области механики - нелинейной волновой механике. Соответствующие материалы изложены в [^xi,^xii] и кратко представлены в главе 7.

Разработанная технология позволяет также интенсифицировать процессы получения стабильных буровых растворов (активация и получения сухих смесей для буровых растворов), подготовки нефти и газа, разделения нефти, газа и воды, повысить антикоррозийную способность трубопроводного транспорта промысловой подготовки нефти и газа, повысить надежность трубопроводов различного назначения (борьба с гидроударами и вибрацией). Созданы и разработаны различные волновые генераторы, волновые машины и аппараты для нефтегазовой промышленности.