9. Использование волновой технологии в бурении

В области бурения одна из основных определяющих причин недостаточно эффективного бурового оборудования является недостаточно высокий уровень науки в области гидромеханики бурения. В связи с этим в Научном центре нелинейной волновой механики и технологии РАН были разработаны основы нелинейной гидромеханики процессов бурения. Это позволило определить критерии разработки высокопроизводительного бурового оборудования, увеличения скорости проходки, улучшения очистки забоя от выбуренной породы, уменьшения проникновения фильтрата в пласт, улучшения качества бурового раствора. Таким образом, возникли принципиально новые возможности выполнения процессов бурения. Опытные образцы модифицированных буровых долот, обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными.

Они обеспечивают кольматацию стенок пробуренных стволов, что предотвращает проникновение бурового раствора в продуктивный пласт; создают депрессию на забое и тем самым интенсифицируют удаление частиц разбуренной. Проведенные на уникальных стендах компании Шелл лабораторные и промысловые испытания подтвердили перспективность использования волновой технологии в бурении.

10. Волновые поля в призабойных зонах пласта. Скважинные генераторы волн. Очистка призабойных зон и горизонтальных скважин.

Волновая технология с успехом используется многие годы для очистки призабойных зон продуктивных пластов.

Специально сконструированные волновые генераторы устанавливаются на насосно-компрессорной трубе скважины напротив продуктивного пласта. Волновой генератор, создает в пласте такое волновое поле, которое обеспечивает перемещение твердых частиц (это возможно благодаря силам волновой природы см. раздел II.1), загрязняющих призабойную зону пласта из продуктивного пласта.

В настоящее время разработаны средства правильного выбора скважин и нефтяных пластов в целом для эффективной обработки и увеличения нефтедобычи добывающих скважин на 70-80% (в отдельных случаях в 2 - 5 раз). Аналогичная волновая очистка успешно проводится также на нагнетательных скважинах. Приемистость последних после волновых обработок повышается в ряде случаев в разы. Имеются также весьма обнадеживающие результаты по очистке экранов горизонтальных скважин. Все это будет изложено в основном тексте книги (глава 7).

11. Резонансная закачка волновой энергии в пласт. Площадные волновые обработки. Генератор ударных волн.

Широкое использование компьютерного моделирования позволило создать научные основы по нелинейной резонансной накачке энергии в целые нефтенасыщенные пласты (толщиной от 1-10 м и более, радиусом в километры). По этому направлению выполнены отдельные промышленные эксперименты, которые продемонстрировали возможность стимуляции и извлечению нефти из трудно извлекаемых традиционными методами локальных скоплений типа целиков и линз; существенного уменьшения обводненности скважин (на 20 - 30%), увеличения дебитов скважин и повышения нефтеотдачи пластов на 5 - 10%.

Для резонансной волновой накачки мощных пластов используют обычно оригинальные ударные генераторы низкочастотных колебаний на базе станка-качалки, разработанные в НЦ НВМТ РАН.

12. Ликвидация пробок ретроградного конденсата в газоконденсатных пластах.

Одной из насущных проблем газодобычи является следующая. При вскрытии газоносных пластов вблизи забоев скважин происходит превращение газа в так называемый ретроградный газоконденсат, сопровождающееся существенным понижением проницаемости призабойных зон. Одним из путей воздействия на них является использование волновых технологий.

Компьютерное моделирование низкочастотного волнового воздействия на фильтрацию газоконденсатной смеси в пласте показало, что образующуюся в результате протекания ретроградной конденсации “жидкую пробку” возможно существенно уменьшить и тем самым повысит проницаемость призабойной зоны пласта. За счет подобного воздействия вполне возможно увеличить среднеинтегральный расход газовой фазы на выходе из пласта, подняв тем самым уровень добычи газа из газоконденсатных месторождений.