|
вязко-инерционной дисперсии появляются и другие виды дисперсии, например, термическая. Насыщенная пористая среда при распространении в ней звука находится в термодинамически неравновесном состоянии при большом значении потенциала внутренней энергии. Поэтому значительная часть акустической энергии затрачивается на восстановление первоначального равновесного состояния. В соответствии с теоремой Гинзбурга о всеобщей связи поглощения и дисперсии волн, например, вязко-инерционная и термическая дисперсии связаны с соответствующим типом поглощения, т. е. вязко-инерционным и термическим. 2.2 Глубина проникновения волн в насыщенную пористую среду продуктивного пласта Параметрами, характеризующими процесс распространения акустических волн в насыщенной пористой среде, являются фазовые скорости V и коэффициенты поглощения и продольных (первого рода) и поперечных волн. В общем случае на скорость и значение коэффициента поглощения волн в условиях нефтегазового коллектора могут влиять следующие факторы: 1) пористость к, 2) степень сцементированности зерен, 3) горное давление рг, 4) внутрипоровое (гидродинамическое) давление жидкости рфл, 5) тип насыщающего флюида, 6) температура Т, 7) частота звукового поля со = 2лГ и др. Под глубиной проникновения акустических волн для такой системы понимается максимальный линейный размер области, в пределах которой обеспечивается интенсивность акустического поля, достаточная для возникновения тепло и массопереноса в нефтегазоносном пласте. Решение задачи излучения упругих волн из скважины с помощью метода конечных разностей [50, 57]. На рисунке 2.1 приведена модель 55 |
10 на поперечная. Насыщенная пористая среда при распространении в ней звука находится в термодинамически неравновесном состоянии при большом значении потенциала внутренней энергии. Поэтому значительная часть акустической энергии затрачивается на восстановление первоначального равновесного состояния. Анализ теоретических кривых показывает, что оптимальный диапазон частот для воздействия на прискважинную часть пласта лежит в пределах I—20 кГц. Проведенные исследования показали, что совместное тепловое и акустическое воздействия на занарафинированную и заглинизированную пористые среды приводят к восстановлению ее проницаемости на 40—50%. Таким образом, акустическое воздействие на призабойную зону пласта может служить средством восстановления проницаемости пласта, а, следовательно, и повышения продуктивности скважин. В третьей главе описан принцип работы гидроакустического генератора. Используемый гидроакустический генератор (патент РФ №2296612) обладает свойством параметрического взаимодействия и усиления генерируемых волн, выходная волна обладает высокой направленностью и интенсивностью излучения. Кроме того, устройство обладает простотой и работоспособностью конструкции, надежностью в работе (отсутствуют подвижные детали и механические трения), технологичностью изготовляемых деталей. Рассмотрены особенности и рекомендации по выбору основных размеров вихревой камеры. Освещены результаты лабораторных экспериментов направленных на изучение амплитудночастотных характеристик гидроакустического генератора. Целью исследований являлось опрелеление пульсационных характеристик гидроакустического генератора, режимы работы (расход, перепад давления), при котором реализуется наибольшая интенсивность излучаемых акустических волн. При испытаниях измерялись пульсации давления и напорной магистрали на входе в гидроакустический генератор и на боковой поверхности, в средней и нижней частях трубной камеры гидроакустического генератора. Качественную и количественную оценку модели смешения водонефтяной 56 неравновесном состоянии при большом значении потенциала внутренней энергии. Поэтому значительная часть акустической энергии затрачивается на восстановление первоначального равновесного состояния. В соответствии с теоремой Гинзбурга о всеобщей связи поглощения и дисперсии волн, например, вязко-инерционная и термическая дисперсии связаны с соответствующим типом поглощения, т. е. вязко-инерционным и термическим. 2.2. Интенсивность и глубина проникновения акустических волн в призабойную зону пласта Основными параметрами, характеризующими процесс распространения акустических волн в насыщенной пористой среде, являются фазовые скорости V и коэффициенты поглощения продольных (первого рода) и поперечных волн. В общем случае на скорость и значение коэффициента поглощения волн в условиях нефтегазового коллектора могут влиять следующие факторы: 1) пористость к, 2) степень сцементированности зерен, 3) горное давление рг, 4) внутрипоровое (гидродинамическое) давление жидкости рфл, 5) тип насыщающего флюида, 6) температура Т, 7) частота звукового поля О) = 27сГ и др. Под глубиной проникновения акустических волн для такой системы понимается максимальный линейный размер области, в пределах которой обеспечивается интенсивность акустического поля, достаточная для возникновения тепло и массопереноса в нефтегазоносном пласте. Решение задачи излучения упругих волн из скважины с помощью метода конечных разностей [32, 44]. На рис. 2.1 приведена модель скважины, волновые движения в которой описываются векторным уравнением: (Я + ?.2 )%гас1(И\’й + А2 V: и р д2и д(2 (2.24) 82 Выводы к второй главе 1. В коллекторах нефти и газа в общем случае могут одновременно распространяться волны трех типов: две продольные (первого и второго родов) и одна поперечная. Волна первого рода — волна давления, распространяющаяся по скелету и флюиду — порозаполнителю. Механизм распространения этой волны зависит не только от физических свойств твердой и жидкой фаз, но и от степени гидродинамического и термодинамического взаимодействия между ними. Насыщенная пористая среда при распространении в ней звука находится в термодинамически неравновесном состоянии при большом значении потенциала внутренней энергии. Поэтому значительная часть акустической энергии затрачивается на восстановление первоначального равновесного состояния. 3. Анализ теоретических кривых показывает, что оптимальный диапазон частот для воздействия на прискважинную часть пласта лежит в пределах 1—20 кГц. 4. Проведенные исследования показали, что тепловое и совместное тепловое и акустическое воздействия на запарафинированную и заглинизированную пористые среды приводят к восстановлению ее проницаемости на 40—50% от естественной. Таким образом, акустическое воздействия на призабойную зону пласта может служить средством восстановления их проницаемости, следовательно, и повышения продуктивности скважин. На основании проведенного анализа ставится следующая задача 1) разработка акустического генератора, предназначенного для воздействия на призабойную зону; 2) выбор оптимальной технологии и режимов проведения воздействия на призабойную зону пласта. |