Лаборатория физических методов воздействия на массив горных пород

Коллектив создан в 2002 г. по инициативе академиков М. В. Курлени и А. С. Алексеева на базе ВНК «Вибросейсмические процессы» для развития исследований воздействия волновых полей на флюидосодержащие горные породы и разработки физических технологий интенсификации добычи нефти и газа с названием «Лаборатория волновых технологий добычи нефти» в составе лабораторий геотехнологического направления. Коллектив известен экспериментальными исследованиями и методическими разработками в области вибросейсмического воздействия на нефтяные залежи с дневной поверхности, скважинными технологиями и техническими средствами интенсификации добычи нефти. Получила новое название в связи с изменением направленности исследований в рамках уточнения структуры в 2011 г.

Основное направление деятельности

Важнейшие результаты фундаментальных исследований

• Нефтепродуктивный пласт, подвергнутый вибросейсмическому воздействию, проявляет свойства автоколебательной нелинейной системы с сосредоточенными параметрами и жестким возбуждением по амплитуде и длительности колебаний и обладает рядом собственных частот и характерных времен различного масштаба.
• Вибросейсмическое воздействие на собственной частоте продуктивного пласта волновыми цугами, объединенными в циклы, период повторения и длительность которых соответствуют характерным временам наведенной сейсмичности и вариации обводненности извлекаемой жидкости, вызывает долговременное до одного-двух лет квазигармоническое увеличение добычи нефти.
• Установлено, что при монохроматическом сейсмическом воздействии на нефтепродуктивный пласт возникает эндогенное излучение упругих колебаний квазирезонансного характера, источником энергии которого являются нелинейные геомеханические и гидродинамические процессы во фрагментированной среде (на рис. сейсмический эмиссионный отклик карбонатного нефтепродуктивного пласта на вибросейсмическую обработку). Сопутствующие изменения физико-химических и фильтрационных свойств нефтяного коллектора, нефти и попутного газа интенсифицируют разработку высокообводненных нефтяных залежей.
• Установлена связь между макропоказателями эксплуатации нефтяного пласта и эффективностью вибросейсмической обработки. При вибросейсмической обработке месторождения увеличивается выход запасов нефти, которые трудно извлекаются методом заводнения пластов и доминируют в продукции скважин с обводненностью более 70%. Обязательным условием получения дополнительной добычи нефти с помощью вибросейсмической технологии является превышение отбора жидкости из продуктивного пласта закачиваемым в него объемом воды.

Важнейшие результаты прикладных исследований

• Создана методика прогноза дополнительной добычи нефти от вибрационной обработки продуктивных пластов и оптимизации геометрических параметров излучающей системы.
• Разработан проекционный кусочно-адаптивный алгоритм идентификации эксплутационных показателей нефтедобывающих скважин с процедурой пропорциональной коррекции, позволяющий автоматизировать определение долевого вклада отдельной скважины в суммарную добычу нефти по месторождению, исходя из стандартной промысловой информации.
• Разработана методика расчета генерации сейсмических волн гидроударной системой в скважинах с волноводной системой передачи энергии в пласт. Создан экспериментальный образец переносной скважинной аппаратуры для измерения и регистрации вибросейсмических полей и сейсмоакустической эмиссии с повышенной защитой от шумов передающего канала, предназначенный для исследований волновых сейсмических полей.
• Разработано и выпущено малой серией гидроударное устройство волнового воздействия на пласт УВВП44, успешно выдержавшее промышленные испытания на скважинах НК «Башнефть» (на рис. испытания установки УВВП44 на нефтепромысловой скважине).
• Разработана ударно-насосная установка УНУ для технического обеспечения депрессионно-сейсмической технологии интенсификации добычи нефти.
• Проведен крупный промышленный эксперимент по вибросейсмическому воздействию на многопластовую залежь Покачевского месторождения (ТПП «Покачевнефтегаз» НК «ЛУКойл») в комплексе с нестационарным заводнением и химическими композициями МЕТКА и МЕТКА-2 Института химии нефти СО РАН (г. Томск). Исследовано волновое поле центробежных наземных виброисточников в продуктивных пластах, разрабатываемых как с поддержанием пластового давления, так и без него. Впервые в мире вибросейсмическим воздействием в комплексе с химическими методами получено промышленно значимое увеличение добычи нефти из пластов, недокомпенсированных закачкой воды (на рис. дана карта увеличения добычи нефти по пласту АВ1–2 Покачевского месторождения).
• Проведены промышленные эксперименты по вибросейсмическому воздействию на многопластовую залежь Вать-Еганского месторождения (ТП «Югранефть» НК «ЛУКойл») в режиме линейной развертки частоты во времени, на Долговском месторождении (ТП «Оренбургнефть» ТНК-БП). Установлены закономерности прохождения вертикальных и горизонтальных составляющих вибросейсмического поля через продуктивный пласт.
• Разработана технология импульсной очистки призабойной зоны нефтяных скважин.
• Разработана депрессионно-сейсмическая технология интенсификации добычи нефти.