РОЛЬ НАГРЕВА ПРИ АКУСТИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ПЛАСТ

Abstract

В статье рассмотрены основные этапы, связанные с моделированием прогрева и фильтрации нефти при акустическом воздействии на пласт. С этой целью была сформулирована единая цепь задач, связанных с физическими явлениями, происходящими при ультразвуковой обработке по тепловому механизму. Расчеты акустического поля в окрестности скважины позволили найти распределение плотности акустической энергии и определить мощность тепловых источников. Найденное распределение мощности тепловых источников позволило количественно проследить за динамикой температурного поля в окрестности скважины. Численное моделирование диффузии температурного поля продемонстрировало количественное совпадение между расчетными и экспериментальными прогревами при АВ. Увеличение значений температуры в прискважинной области пласта и связанное с этим процессом уменьшение вязкости флюида приводят к росту подвижности и улучшению поступления флюида в скважину. На этой основе было определено количество дополнительно добытой нефти при однократном одноточечном АВ в зависимости от проницаемости среды, а также произведена оценка длительности положительного эффекта АВ. Показано, что при одинаковой мощности акустического и теплового излучателей, прогрев среды, возникающий при АВ, оказывается более эффективным для фильтрации нефти из пласта. Полученные оценки эффективности АВ по тепловому механизму показывают наличие лишь его кратковременного (в течение нескольких дней после АВ) эффекта. В то же время экспериментальные данные [13] свидетельствуют о достаточно долговременных (несколько месяцев) эффектах АВ. Следует, однако, иметь в виду, что наряду с простым прогревом околоскважинной жидкости, происходят как плавление тяжелых углеводородов, осевших на стенках пор, так и тиксотропические изменения свойств жидкости; слабые межмолекулярные связи разрушаются, и происходит эффективное вымывание структурированных элементов нефти. Таким образом, как и непосредственная встряска внутрискважинной жидкости, ее прогревание также может приводить к долговременным эффектам, если принимать во внимание разрушение, плавление и последующее вымывание ее структурированных элементов при прогреве. Авторы предполагают в дальнейшем провести количественную оценку этих эффектов.