ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ СКВАЖИН РАСТВОРАМИ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ

А. И. Варавва, В. Е. Вершинин

Аннотация


В статье рассмотрены вопросы эффективности метода повышения продуктивности скважин при их обработке водными растворами бинарных смесей. После закачки раствора в пласт инициируется экзотермическая реакция взаимодействия между компонентами бинарной смеси, сопровождающаяся выделением газов. Воздействие на призабойную зону нефтяных скважин разогретых продуктов химической реакции является комбинированным и сводится к трем явлениям: разогреву породы и находящейся в ней нефти; очистке призабойной зоны от парафинов, смол и кольматирующих отложений; расширению системы естественных трещин и появлению искусственных трещин. В результате обработки возле скважины формируются две области: повышенной проводимости и повышенной температуры, где снижается вязкость нефти. Размеры областей могут не совпадать. Каждая область вносит свой вклад в увеличение продуктивности скважины. В работе методами математического и численного моделирования исследуются процессы теплового воздействия продуктов химической реакции на пласт и оценивается прирост дебита скважины за счет снижения вязкости нефти. Предложена математическая модель процесса реагирования компонентов бинарной смеси, их фильтрации и влияния на пластовую систему. Численное решение задачи осуществлено на базе открытой интегрируемой платформы OpenFOAM. Приведены результаты численного моделирования процесса реагирования бинарной смеси и последующей добычи нефти из прогретого пласта. Получены оценки роста температуры и размеров области прогрева при протекании экзотермической химической реакции в поровом пространстве, а также ожидаемого прироста добычи нефти и продолжительности эффекта. Исследованы случаи различных концентраций активных веществ. Показана высокая экономическая эффективность метода по тепловым эффектам прироста добычи.


Ключевые слова


binary mixes;methods of oil production intensification;numerical computation;OpenFOAM;thermo-chemical gas impact;бинарные смеси;методы интенсификации добычи нефти;термогазохимическое воздействие;численное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература


Термогазохимический состав и способ применения для обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта / В. Б. Заволжский, В. А. Бурко, А. Р. Идиятуллин, Б. Н. Басюк, С. И. Валешний, В. А. Соснин, Т. А. Демина, В. П. Ильин, В. А. Кашаев, Ф. Л. Садриев: пат. 2525386с2 Рос. Федерация. № 2012150375/03; заявл. 26.11.12; опубл. 10.08.14. Бюл. № 22. 13 с.

Александров Е. Н., Кузнецов Н. М. Широкомасштабное нагревание нефтеносного пласта и оптимизация режима добычи жидких углеводородов // Каротажник. 2007. № 4. С. 113-127.

Александров Е. Н., Александров П. Е., Кузнецов Н. М., Лунин В. В., Леменовский Д. А., Рафиков Р. С., Чертенков М. В., Ширяев П. А., Петров А. Л., Лиджи-Горяев В. Ю. Высокотемпературный режим реакции бинарных смесей и стимулирование добычи на обводненных месторождениях // Нефтехимия. 2013. Т. 53. № 4. С. 312-320.

Вершинин В. Е., Вершинина М. В., Заволжский В. Б., Ганькин Ю. А., Идиятуллин Р. А., Соснин В. А., Зимин А. С., Лищук А. Н. Кинетика химических реакций при термогазохимическом воздействии на призабойную зону водными растворами бинарных смесей // Нефтяное хозяйство. 2016. № 12. C. 114-117.

Татосов А. В., Варавва А. И. Модель подачи реагирующей бинарной смеси в пласт // Научно-технический вестник Поволжья. 2017. № 4. С. 195-200.

Вершинин В., Федоров К., Ганькин Ю., Кириченко А. Способы управления процессом трещинообразования в результате горения взрывчатых веществ для интенсификации добычи // SPE-187691-RU.

Федоров К. М., Шарафутдинов Р. Ф. К теории неизотермической фильтрации с фазовыми переходами // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1989. № 5. С. 78-85.

Viswanth D. S., Ghosh T. K., Prasad D. H. L., Dutt N. V. K., Rani K. Y. Viscosity of Liquids. Theory, Estimation, Experiment, and Data. Dordrecht, The Netherlands: Springer. 2007. 667 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-6-20-34

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.