Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Экспериментальное исследование капиллярных явлений при смешивающемся вытеснении нефти

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное исследование капиллярных явлений при смешивающемся вытеснении нефти"

УДК 622.276

На правах рукописи

003456209

Хиразов Эдуард Рафаилович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ СМЕШИВАЮЩЕМСЯ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о 5 ДЕК

Уфа 2008

003456209

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет» и Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов».

Научный руководитель - доктор технических наук

Ямалетдинова Клара Шаиховна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Хисамутдинов Наиль Исмагзамович

- кандидат технических наук Щербинин Виктор Георгиевич

Ведущая организация - Центр химической механики нефти

Академии наук Республики Башкортостан

Защита диссертации состоится 19 декабря 2008 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУЛ «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУЛ «ИПТЭР».

Автореферат разослан 18 ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета , доктор технических наук ---

Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При современном уровне развития науки и техники удается извлекать из горных пород не многим более половины геологических запасов нефтяных ресурсов. Одна из причин такой низкой эффективности неф-теизвлечения состоит в недостаточном научном обосновании механизма вытеснения углеводородов из пористой среды. Поэтому выявление закономерностей динамики взаимодействия углеводородов и вытесняющих их агентов в продуктивных породах позволит значительно повысить эффективность неф-теизвлечения.

Изучение движения двухфазных сред, например жидких и газообразных углеводородов в тонких капиллярах, становится более актуальным в связи с тем, что в настоящее время, когда открытие новых крупных нефтяных месторождений связано с возрастающими трудностями, а многие разрабатываемые нефтяные месторождения истощены, вопрос повышения нефтеотдачи продуктивных пород с учетом тиксотропных свойств пленочно-удержанной нефти в продуктивном пласте приобретает особо важное значение.

В связи с возрастающей ролью в увеличении нефтеотдачи пластов доли трудноизвлекаемых запасов представляет интерес более детальное изучение механизма вытеснения остаточной пленочной нефти с учетом напряжения сдвига.

Экспериментальное исследование движения двухфазных жидкостей с использованием кварцевых капилляров с длительной выдержкой для установления адсорбционных процессов и с размерами, соизмеримыми со средним диаметром пор продуктивного пласта, с учетом фазовых превращений и поверхностных сил дает возможность регулирования процесса вытеснения нефти из горных пород.

Работа выполнялась в рамках Целевой комплексной научно-технической программы АН Республики Башкортостан (РБ) «Топливно-энергетический комплекс РБ. Стабилизация. Развитие на 1999 - 2002 годы», Правительственной Программы Республики Башкортостан «Интенсификация нефтегазоизвлечения трудноизвлекаемых запасов углеводородов, разработка и внедрение обновленных технологий и технических средств в нефтегазовых отраслях на 2006 - 2008 годы»,

гранта Российского фонда фундаментальных исследований и Республики Башкортостан «Поволжье - 2008» «Исследование гидромеханики двухфазной среды в модели единичной поры с позиции микро- и нанокапиллярной физики».

Целью работы является уточнение механизма вытеснения нефти углеводородным газом в тонких капиллярах, моделирующих единичную пору продуктивного пласта, с учетом тиксотропных свойств пленочно-удержанной нефти.

Задачи исследования:

1. Изучение особенностей движения двухфазных углеводородных систем в тонких капиллярах с учетом тиксотропных свойств пленочно-удержанной нефти;

2. Теоретическое изучение закономерностей капиллярных явлений в модели единичной поры нефтенасыщённого пласта;

3. Экспериментальное исследование неравновесных эффектов в модели единичной поры пласта;

4. Разработка способов и средств исследования капиллярных явлений на границе раздела жидких и газообразных углеводородов.

Методы исследований. При решении поставленных задач проведены теоретические исследования с использованием современного математического аппарата, экспериментальные исследования механизма вытеснения нефти различными агентами и обработка результатов исследований с применением современных информационных технологий цифровой обработки оптических изображений.

Научная новизна работы

1. Получена зависимость длины зоны смешения от соотношения вязкостей вытесняющей и вытесняемой жидкостей путем решения задачи растворения пленочно-удержанной нефти при воздействии на продуктивный пласт углеводородным газом высокого давления.

2. Установлены закономерности вытеснения вязкой жидкости углеводородным газом высокого давления в тонком капилляре. Используя результаты экспериментальных исследований, рассчитаны капиллярное давление и поверхностное натяжение между контактируемыми средами.

3. Выявлены особенности динамики движения двухфазной среды с учетом напряжения сдвига, проявляющегося в начальном этапе воздействия на продуктивный пласт вытесняющим агентом.

4. Экспериментально установлено влияние поверхностных сил на движение двухфазных сред в тонком капилляре при исследовании зависимости краевого угла смачивания от давления в системе и от поверхностного натяжения между фазами.

5. Экспериментальными исследованиями механизма вытеснения нефти углеводородным газом в тонких капиллярах с учетом напряжения сдвига при использовании технологии компьютерной микроскопии установлено, что спектральный анализ яркостного профиля выбранной строки позволяет выявить скрытые периодичности изменения характеристик двухфазного потока.

На защиту выносятся:

1. Механизм образования переходной зоны при движении двухфазных углеводородных систем в тонких капиллярах с учетом напряжения сдвига, проявляющегося в начальном этапе воздействия на продуктивный пласт вытесняющим агентом;

2. Технология растворения остаточной пленочной нефти для повышения эффективности выработки продуктивных пластов. Зависимость диффузионной длины смешения от отношения вязкостей жидкой и газовой фаз;

3. Закономерности вытеснения нефти углеводородным газом высокого давления с учетом неравновесных эффектов в пористой среде для широкого класса жидких и газообразных углеводородов применительно к конкретным нефтяным месторождениям.

Практическая ценность результатов работы

Результаты исследования движения двухфазных жидкостей в тонких капиллярах могут быть использованы при создании новых технологий воздействия на продуктивные нефтяные пласты с целью увеличения коэффициента извлечения

нефти. Исследования, приведенные в работе, использованы при составлении «Дополнения к проекту доразработки Тереклинского нефтяного месторождения с применением технологии закачки углеводородных газов».

Достоверность научных выводов и рекомендаций подтверждается использованием известных методов моделирования экспериментальных исследований нефтевытеснения с учетом параметров подобия, корреляцией результатов численных расчетов с экспериментальными данными. Полученные результаты не противоречат физическому смыслу при закладывании в расчет исходных данных в диапазоне практических величин.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практических конференциях (Казань, 1999 г., 2000 г.); Международной молодежной научной конференции «Молодежь - науке будущего» (Набережные Челны, 2000 г.); Международной конференции по многофазным системам (Уфа, 2000 г.); Втором международном симпозиуме «Наука и технология углеводородных дисперсных систем» (Уфа, 2000 г.); восьмом всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Пермь, 2001 г.); юбилейной научной конференции молодых ученых (Уфа, 2000 г.); научно-практической конференции «Актуальные проблемы национальной безопасности государства, общества и личности в условиях переходной экономики» (Уфа, 2002 г.); Первой научной конференции «Качество. Инновации. Образование» (Москва, 2003 г.); Третьей Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством» (Москва, 2004 г.); Республиканской научно-практической конференции «Безопасность и здоровье человека в современном мире» (Уфа, 2004 г.); научно-практической конференции «Окружающая среда и безопасность человека в современном мире» (Уфа, 2005 г.); Пятой Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством» (Москва, 2006 г.); региональной научно-методической конференции «Формирование профессиональной компетентности специалиста. Теория. Диагностика. Технологии» (Уфа-Оренбург, 2006 г.); второй международной научно-практической конференции «Управление качеством в современной организации» (Пенза, 2007 г.); Всероссийских научно-методических конференциях «Инновации

наукоемкие технологии в образовании и экономике» (Уфа, 2007 г., 2008 г.); на заседаниях Ученых Советов, семинарах университетов БашГУ, «МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского (Москва, 2006 г.).

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе два - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.

В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение и анализ полученных результатов.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность д.ф.-м.н., профессору, члену-корр. РАН, академику АН РБ Ильгамову М.А.; д.т.н. Ямалетдино-вой К.Ш.; академику АН РБ, д.т.н., профессору Гимаеву Р.Н.; д.ф.-м.н., профессору Гоцу С.С. за плодотворные идеи, внимание и поддержку в процессе работы над диссертацией.

Структура н объем работ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 154 наименования. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 87 рисунков, 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цели и задачи исследования, представлена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрено современное состояние исследований капиллярных эффектов в пористой среде с учетом поверхностных явлений.

Рациональная разработка нефтяных месторождений и обеспечение полноты выработки пластов предусматривают учет реологических свойств нефтей. При проектировании разработки месторождений реологические свойства обычно учитывают через коэффициент вязкости нефти.

В связи с истощением запасов легких нефтей и необходимостью добычи трудноизвлекаемых запасов в менее проницаемых сложнопостроенных залежах, а

также в нефтенасыщенных зонах и пропластках истощенных залежей с более тяжелой нефтью повышенной и высокой вязкости экспериментальные исследования капиллярных явлений в работе проводятся применительно к неньютоновским нефтям.

Изучению влияния тиксотропных свойств жидкости на движение двухфазных сред посвящены работы Дж. Марсани, Л.М. Новэса, М. Сирато, Дз. Арагаки, Дж. Астариты, Дж. Маруччи, Н.И. Хисамутдинова, А.Х. Мирзаджанзаде, А.Г. Те-лина, Н.Ш. Хайретдинова, И.Л. Мархасина, М.Л.Сургучева, А.И. Брусиловского, Г.С. Степановой, Р.Г. Галеева, ББ. Деряпша, Н.В. Чураева и др. Показано, что при течении у неньютоновской жидкости проявляются аномалии вязкости С") и структурно-механические свойства, т.е. зависимость ц от градиента скорости сдвига или напряжения сдвига.

При движении неньютоновской жидкости связь между касательным напряжением ги градиентом скорости ¡рай V записывается следующим образом:

г-,пф 1, которая при и = 1 соответствует ньютоновской жидкости.

Проявления нелинейных эффектов в пористой среде характерны для жидкостей, которые Либо сами обладают псевдопластическим реологическим поведением, либо приобретают его при взаимодействии с пористой средой. Степень проявления нелинейных эффектов в пористой среде может быть весьма различной в зависимости от конкретных геологических условий. Отмечена сильная зависимость смачивания от капиллярного давления.

Таким образом, движение жидкостей и газов в пластовых условиях с учетом их тиксотропных свойств является одним из ключевых моментов при исследовании влияния поверхностных сил на движение двухфазных сред в тонком капилляре.

В работе выполнен системный анализ отечественных и зарубежных исследований капиллярных явлений в пористой среде. Проанализированы известные исследования особенностей взаимодействия вытесняемого и вытесняющего агентов при фазовых переходах первого рода.

Вторая глава посвящена теоретическому изучению закономерностей капиллярных явлений в модели единичной поры нефтенасыщенного пласта.

Изучены капиллярные эффекты с использованием капилляров с диаметром, соизмеримым со средним диаметром пор насыщенного пласта. Рассмотрены параметры, определяющие процессы, происходящие на контакте между двумя кон-тактируемыми фазами: краевой угол смачивания, коэффициент поверхностного натяжения, поверхностная энергия жидкости.

Решена задача вытеснения дегазированной остаточной пленочной высоковязкой нефти углеводородным газом.

Допустим, что под влиянием основного потока углеводородного газа по оси ог (рисунок 1) происходит конденсация компонентов углеводородного газа и диффузия в остаточную пленочную нефть с коэффициентом молекулярной диффузии Д) по оси оу, увеличивая при этом в пленочной нефти концентрацию газа С. Введем подвижную систему координат £,=2-1Л (где г - координата, отсчитываемая вдоль оси капилляра, / — время) и будем рассматривать стационарное распределение концентрации углеводородного газа в пленочной жидкости в координатах £ у.

Тогда имеем систему уравнений

15 ТУ *

■г

Рисунок 1 - Схема вытеснения остаточной пленочной нефти углеводородным газом (растворителем)

— м— =о, М ду)

(1)

где V - скорость проникновения газовой фазы в пленочную нефть; и - скорость движения вытесняющей фазы - углеводородного газа; /¿(С) - вязкость, зависящая от концентрации вытесняющей фазы (С).

Уравнение (1) показывает отсутствие ускорения движения газовой фазы по оси оу. Систему уравнений (1) и (2) решаем при следующих граничных и начальных условиях:

дС

vl = 0, vî =U,— 'у ду

= 0

у. 0

=i(f<o), с| = о > о)

(3)

I у=6 /

Задачу решаем методом интегральных соотношений. Представим диффузию газовой фазы в пленочно-удержанную нефть из двух ступеней смешения. При малых £ находим длину первой ступени смешения.

Зависимость вязкости ц от концентрации С аппроксимируем выражением

ц =-^-г, 1 + b + d = ^-, (4)

И 1 + bC + dC2 //, w

где Ht — вязкости вытесняемой и вытесняющей фаз соответственно; 6- толщина пленочной нефти; Ь, d - коэффициенты, определяемые экспериментально.

Длину зоны смешения во второй ступени находим при концентрации газа возле внутренней стенки капилляра С0, равной 0,9.

На рисунках 2-4 приводятся распределение концентрации газовой фазы в жидкой, изменение вязкости смеси в остаточной пленочной нефти и увеличение подвижности последней, рассчитанные по полученным формулам с учетом экспериментальных данных и ранее предложенных зависимостей, в которых установлены максимальное и минимальное значения коэффициента молекулярной диффузии компонентов жидкой фазы в газовую, которые впоследствии увлекаются потоком в ядре поры нефтенасыщенного пласта.

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

0 1 2 3 4

Рисунок 2 - Распределение концентрации углеводородного газа в пленочной нефти л.ыПас

>

±

*5Г

Рисунок 3 - Изменение вязкости пленочной нефти при конденсации и диффузии углеводородного газа в ней

у.Ю", м/с

; б, ыкы

Рисунок 4 - Изменение скорости проникновения углеводородного газа в остаточную пленочную нефть

Полученные результаты позволили установить, что диффузионная длина смешения существенно зависит от отношения вязкостей жидкой и газовой фаз. Чем больше эта величина, тем большее количество углеводородного газа потребуется для полного вытеснения остаточной пленочной нефти.

Для решения задачи вытеснения вязкой жидкости углеводородным газом высокого давления в тонком капилляре в случае ламинарного режима (рисунок 5) использовали метод послойного движения, применяемый в подземной гидроди-

намике при исследовании перемещения границы раздела двух жидкостей. В нашем случае это условие выполняется при вытеснении нефти углеводородным газом высокого давления. При этом давление на концах капилляра задано, этора распределения скоростей такая, как и для движения однородной жидкости при тех же граничных условиях. Скорость движения граничной точки вдоль оси г на мениске между двумя фазами в капилляре определяется из системы уравнений:

Л 4дгу '

Л 4 (u2(L-z)v ' где Р - давление в точке раздела (на мениске между двумя фазами); //;, ¿о - вязкости вытесняющего и вытесняемого углеводородов; Я - радиус капилляра; г - расстояние маркера от оси капилляра; Ь - длина капилляра; Р,1\Рг- давлениия в сечениях 2 = 0 и г = Ь соответственно.

Рисунок 5 - Изображение границы раздела двух жидкостей при вытеснении нефти углеводородным газом высокого давления (Р = 22,5 МПа)

В результате решения задачи получена полуэмпирическая формула расчета коэффициента поверхностного натяжения при вытеснении нефти углеводородным газом высокого давления

\

4/^(1-¿/2)

гт=Я

Р--

{я2 -Я1 соя^/А

Используя результаты экспериментальных исследований, были проведены расчеты минимального и максимального значений капиллярного давления

от 7 до 200 кПа и поверхностного натяжения между контактируемыми фазами от 0,17 до 1,32 Н/мм при вытеснении вязкой жидкости в тонком капилляре.

В третьей главе приводятся результаты исследования поверхностных явлений на границе различных фаз. Изучено многокомпонентное равновесие в системе «газ - нефть» при фазовых переходах первого рода, влияние поверхностной энергии на границе жидкости с другими фазами на капиллярные явления при вытеснении нефти.

При фазовом переходе 1-го рода превращение одной фазы в другую требует перестройки системы и преодоления барьера энергетически невыгодных промежуточных состояний (испарения и конденсации).

По результатам исследований установлено, что основными факторами, определяющими форму фазовой диаграммы, линий давления начала конденсации, а также линий максимального количества выпавшей жидкой фазы, являются:

- количество растворенной в смеси жидкой фазы - конденсата, нефти;

- состав конденсата или нефти и их плотности и др.

Поверхностная энергия жидкости зависит не только от свойств самой жидкости, но и от свойств среды, с которой жидкость граничит. Когда жидкость граничит с другой жидкостью или с твердым телом или с газом под большим (несколько сот атмосфер) давлением, плотности веществ сравнимы между собой и поэтому нельзя пренебрегать взаимодействием частиц жидкости с частицами соприкасающейся среды. Значения коэффициентов поверхностного натяжения жидкости, граничащей со своим паром и с другим более плотным веществом, значительно различаются между собой. Поэтому, определяя коэффициент поверхностного натяжения, необходимо учитывать свойства фаз по обе стороны от границы раздела.

В главе рассмотрены параметры, определяющие процессы, происходящие на контакте между двумя контактируемыми фазами: краевой угол смачивания, коэффициент поверхностного натяжения, поверхностная энергия жидкости. Смачивание жидкостью поверхности твердых тел характеризуется величиной равно-

весного краевого угла смачивания во, который определяется в точке пересечения продолжения профиля невозмущенной поверхности силами объемной жидкости с подложкой.

Дерягин Б.В. показал, что объемная жидкость может образовывать конечные краевые углы смачивания с полимолекулярными пленками, которые могут рассматриваться как прослойка жидкой фазы, находящейся в силовом поле межфазных поверхностей, между которыми она заключена. Им предложено использовать для описания условий такого равновесия понятие натяжения плёнки ау, эквивалентное а„ и зависящее от её толщины А: <ту = <т„ (Л). Это уравнение позволяет рассчитывать значение коэффициента поверхностного натяжения на границе вытесняемого и вытесняющего фаз путем измерения равновесных краевых углов смачивания во, характеризующих особенности взаимодействия данной жидкости с твердой подложкой. Определяют величину разности удельных межфазных энергий подложки, радиуса кривизны мениска между вытесняемой и вытесняющей фазами.

В следующей главе с использованием вышеизложенного на основе большого объема экспериментальных исследований изучены капиллярные явления в модели единичной поры продуктивного пласта с учетом реологических свойств пле-ночно-удержанной нефти.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию движения двухфазных жидкостей в модели единичной поры пласта. Усовершенствована методика проведения экспериментальных исследований на капиллярной установке. Изучены неравновесные эффекты в различных системах вытесняемого и вытесняющего агентов. Исследованы процессы фазового перехода первого рода в остаточной пленочной нефти. Усовершенствована методика цифровой обработки изображений в оптической микроскопии.

На основе экспериментальных исследований на капиллярной установке подтверждены теоретические предпосылки, а также обнаружены дополнительные, ранее неустановленные эффекты вытеснения нефти углеводородными газами.

Экспериментальное исследование изменения угла смачивания различных систем в зависимости от давления проводилось в кварцевом капилляре диаметром 100 мкм при постепенном повышении давления от 1 до 23 МПа. В экспериментах использовались различные модели нефти, пластовая нефть Арланского месторождения и природный газ Метелинского месторождения Республики Башкортостан. Повышали давление и наблюдали за изменением краевого угла смачивания через микроскоп, а также на экране телевизора через установленную на микроскопе цифровую видеокамеру. В результате анализа исследований установили, что с повышением давления уменьшаются радиус кривизны и краевой угол смачивания.

Экспериментальные исследования на капиллярной установке с использованием как моделей нефти (гексан, гептан), так и нефти Арланского месторождения подтверждают теоретические предпосылки зависимости краевого угла смачивания и радиуса кривизны мениска от поверхностного натяжения и давления для эталонных жидкостей (гексан, гептан):

- с увеличением краевого угла смачивания поверхностное натяжение уменьшается;

- с увеличением давления в системе краевой угол смачивания уменьшается.

Экспериментальные исследования по изучению структуры массопереноса

двухфазных смесей в продуктивной пористой среде нефтяного месторождения проводили с использованием как модели нефти, так и с реальными нефтями. В качестве вытесняющего агента служил углеводородный газ Метелинского месторождения. Исследования проводили на капиллярной установке при давлениях от 15 до 30 МПа и температуре залежи используемой нефти (рисунок 6).

Рисунок 6 - Процесс массопереноса двухфазных смесей в модели единичной поры пласта

В работе проведен анализ процесса массопереноса с помощью усовершенствованной программы 3d Image, созданной в Башгосуниверситете, с учетом специфики реализации цифровой обработки двумерных цветных изображений в оптических микроскопах на примере модели нефти и углеводородного газа.

Программа имеет полный набор стандартных средств для статистического анализа яркостных профилей выделенных строк изображения. Кроме этого, в программу введены такие функции, как построение трехмерного изображения и раздельный анализ цветовых компонент исходного изображения.

Изображение записывалось в виде растровых телевизионных изображений и обрабатывалось в цифровой форме в компьютере.

Основными характеристиками программы являются профиль яркости растровых изображений, спектральная плотность, автокорреляционная функция, а также представление яркостного профиля строки в псевдофазовой плоскости. На рисунке 7 в качестве анализируемых характеристик используется одномерная функция распределения профилей трехмерных изображений процесса массопереноса двухфазных смесей в капиллярной модели, сопоставительные характеристики которых представлены четырьмя последовательными строками через каждые десять строк по поперечному сечению капилляра диаметром 100 мкм.

Одномерная функция распределения

*.......* « *

Рисунок 7 - Функция распределения профилей, усредненная по четырем строкам

8 id 12 и 16

Аетокорреляинонная Функция

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ОопинагаАКФ

Рисунок 8 - Автокорреляционная функция профилей, усредненная по четырем строкам

8 6 4

2 0

0 4 8 12 1Б 20 24 28 32

0 61 122 182 243 304 Каа поофиля

Рисунок 9 - Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), усредненная по четырем строкам

Рисунок 10 - Динамические характеристики профилей четырех строк на псевдофазовой плоскости

На рисунке 8 представлены автокорреляционные функции профилей, усредненных по четырем последовательным строкам, которые могут выявлять скрытые периодичности изменения концентрации компонент двухфазного потока.

Как видно из анализа рисунка 8, немонотонный спад с последующим ростом автокорреляционной функции свидетельствует о наличии регулярностей в изменении профиля. Амплитудно-частотные характеристики также позволяют анализировать регулярность повторения профиля.

Амплитудно-частотные характеристики на рисунке 9 с большим количеством пиков показывают, что в данном эксперименте наблюдаются конкретные регулярности изменения профиля. Одновременно исследовались и фазово-частотные характеристики по анализируемому эксперименту, которые представлены на рисунке 10.

В связи с тем, что при дифференцировании экспериментальных данных возможны допущения больших погрешностей, здесь мы анализируем псевдофазовые плоскости профилей строк.

Если сопоставить соответствующие рисунки в одних и тех же строках по профилю яркости и фазовой плоскости, например рисунки 10 и 11, то видно, что профили яркости совпадают, а по фазовым траекториям тех же строк обнаруживается их различие. Маркер в программе 3d Image позволяет в фазовой траектории найти соответствующую точку в трехмерном и экспериментальном изображениях.

304 243 192 122 61 0

Профиль строкМ

Профиль строкой)

0 14 29 41 55 БЗ 83 97 110 124138 Отсчет в стоке

612 490 367 245 122 О

О 14 27 41 54 69 82 95 109 122136 Отсчет в сгооке

Рисунок 11 - Яркостные профили четырех строк

В связи с необходимостью получения яркостного профиля четырех последовательных строк по истечении определенного времени контакта фаз и одномерной функции распределения яркостного профиля в работе представлены фотографии и рисунки на примере модели нефти и углеводородного газа, которые дают возможность более детального изучения физических явлений на контакте вытесняемого и вытесняющего агентов между остаточной пленочной жидкостью и вытесняющим агентом с учетом напряжения сдвига в начальный момент времени. Многочисленные опыты показали, что для изучения реологических характеристик нефти и систем, применяемых при нефтедобыче, необходимо выдержать систему как минимум 48 часов для установления адсорбционных процессов. В приведенных опытах кварцевый капилляр использовался как модель терригенных пород. Исследования показывают, что определяющим фактором поведения исследуемой системы является время релаксации (или модуль сдвиговой упругости). Поэтому для установления некоторого равновесия между контактируемыми фазами визуальное наблюдение начали через 48 часов после контакта, посчитав, что этого времени в модели единичной поры пласта является достаточно для изучения поведения бингамовской среды в терригенных пластах. Измерения диффузионной длины в остаточной пленочной нефти проводились видео- и фотосъемкой. При первоначальном контакте фаз визуально не наблюдается проявление эффекта нормального напряжения сдвига. При повышении давления в системе на изображении контакта фаз проявляется остаточная пленочная жидкость (рисунок 12).

Рисунок 12 - Изменение диффузионной длины в остаточной пленочной нефти

В результате исследования механизма вытеснения остаточной пленочной нефти с учетом продолжительности контакта жидкой и газообразных фаз установлены минимальное и максимальное значения коэффициентов молекулярной диффузии компонентов жидкой фазы в газовую, которые в последствии увлекаются потоком в ядре поры нефтенасыщенного пласта: Dmin = 2,3 • 10"9 м2/с; Dmax= 4,0 • 10'9 м2/с, что хорошо согласуется с ранее полученными результатами. Максимальное и минимальное значения коэффициентов молекулярной диффузии Dmax и Dmin рассчитаны из соображения пропорциональности диффузионной длины (L) и коэффициента диффузии (D,/2):

L-JEhr,

где г - время релаксации в изображении яркостного профиля.

На рисунках 6-12 яркостные профили строк приводятся для 10-ого, 12-ого и 14-ого слоев при условии, что 100-микронный диаметр капилляра делится на 15 равных по ширине слоев. В то же время каждый слой поделен на 6 равных по ширине строк для детальной обработки результатов исследования по программе 3d Image. Для сравнительного анализа рассмотрим яркостные профили аналогичных четырех последовательных строк в начале исследования и по истечении определенного времени: через 1 минуту после создания высокого давления в системе (17 МПа) и 28 минут.

Для более тонкого анализа в каждом слое одновременно рассматриваются профили яркости четырех последовательных строк. Вид кривых профилей яркости указывает на диффузионные явления от 10 до 14 слоев. В 10-ом слое преобладает капиллярная конденсация компонентов газовой фазы в жидкую и молекулярная диффузия. В 12-ом слое слева от контакта фаз диффузионные явления наблюдаются лишь за счет капиллярной конденсации компонентов газовой фазы в жид-

кую и молекулярной диффузии фаз друг в друга. Справа от контакта фаз яркост-ный профиль каждой из четырех строк резко отличается друг от друга, что объясняет послойное растворение пленочной нефти в вытесняющем агенте за счет преобладания молекулярной диффузии. Анализ результатов 13-ого слоя показывает распространение процесса молекулярной диффузии в зону вытесняемой жидкости до контакта между фазами. Вид яркостных профилей 14-ого слоя позволяет сделать заключение о том, что остаточная пленочная жидкость имеет поверхностную энергию, отличную от жидкости в ядре капилляра независимо от воздействия вытесняющего агента.

Анализ рисунков 6-12 демонстрирует бурный процесс диффузионных явлений в приграничной зоне.

Существование времени релаксации жидкости, определяющего характерные реологические эффекты при движении вязкоупругих систем, позволяет сделать заключение о действии нормальных напряжений, характеризующихся модулем сдвиговой упругости и скорости сдвига.

Те же самые рисунки показывают стабилизацию диффузионной длины, т.е. диффузия не бесконечна, имеются определенные силы, которые препятствуют диффузии.

При фильтрации неньютоновской нефти через образец пористой среды в зависимости от скорости фильтрации и созданного градиента давления изменя-ется коэффициент подвижности, равный отношению проницаемости породы к эффективной вязкости нефти. При малых скоростях фильтрации, что соответствует удаленным от скважины зонам пласта, нефть двигается практически с неразрушенной структурой. При этом ее подвижность имеет минимальное значение #„,•„.

Таким образом, если провести аналогию с диффузионной теорией в полупроводниках, то силой, препятствующей диффузии, является градиент давления. Из закона Дарси следует:

7 = Я = -

И М

где V - скорость движения жидкости, м/с; к - проницаемость пласта, м2; ц -вязкость нефти, мПа-с; Р - давление в системе, Па; Я - подвижность нефти.

Как видно из рисунков 6-12, относительные вероятности изменения вязкости вытесняемой и вытесняющей фаз в переходной зоне увеличиваются вдвое. Вероятно, это связано с процессом образования смешивающейся переходной зоны за счет изменения вязкости на контакте между фазами и послойного изменения вязкости в остаточной пленочной жидкости. Это хорошо согласуется с результатами аналитического решения задачи в главе 2 (п. 2.1) о зависимости длины зоны смешения от отношения вязкостей вытесняемой и вытесняющей фаз, которые подтверждают наличие между жидкими частицами определенных силовых взаимодействий, обеспечивающих упругие свойства среды, а также способность жидкости сопротивляться сдвиговым деформациям. Чем меньше расстояние между жидкими частицами и выше их упаковка, тем больше сила взаимодействия между ними, тем большее усилие нужно приложить, чтобы сдвинуть их относительно друг друга. Это усилие при постоянной скорости деформации определяется коэффициентом вязкого трения.

Эксперименты показали хорошую сходимость результатов решения аналитической задачи о стабилизации диффузионной длины.

Основные выводы

1. В работе выполнен системный анализ отечественных и зарубежных исследований капиллярных явлений в пористой среде. Проанализированы известные исследования особенностей взаимодействия вытесняемого и вытесняющего агентов при фазовых переходах первого рода. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований по уточнению механизма взаимодействия вытесняемого и вытесняющего агентов при смешивающемся вытеснении нефти в модели единичной поры продуктивного пласта.

2. Получены полуэмпирические формулы для расчета распределения концентрации газовой фазы в жидкой, изменения вязкости смеси нефти и газа в остаточной пленочной нефти и увеличения подвижности последней. Подтверждена зависимость диффузионной длины смешения от отношения вязкостей жидкой и

газовой фаз. Чем больше эта величина, тем большее количество углеводородного газа потребуется для полного вытеснения остаточной пленочной нефти.

3. Получена зависимость, позволяющая, используя результаты экспериментальных исследований, рассчитать минимальное и максимальное значения капиллярного давления от 7 до 200 кПа и поверхностного натяжения между кон-тактируемыми фазами от 0,17 до 1,32 Н/мм.

4. Установлено, что как угол смачивания, так и радиус кривизны границы раздела двух сред при смешивающемся вытеснении нефти уменьшаются в зависимости от поверхностного натяжения жидкости. При этом темп уменьшения краевого угла смачивания при монотонном повышении давления в системе неодинаков для гексана, гептана, и тем более для нефти. Схожесть темпов уменьшения краевого угла смачивания гептана и гексана объясняется незначительным различием их плотностей и влиянием вязкости на процесс формирования переходной зоны.

5. Использование методики цифровой микроскопии для анализа яркостного профиля строк позволило установить минимальное и максимальное значения коэффициентов молекулярной диффузии компонентов жидкой фазы в газовую, которые в последствии увлекаются потоком в ядре поры нефтенасыщенного пласта: Отш = 2,3 • 10"9 м2/с; Отах= 4,0 • 10"9 м2/с, что хорошо согласуется с результатами аналитического расчета.

6. Впервые обнаружен эффект стабилизации диффузионной длины в переходной зоне, т.е. диффузия не бесконечна, есть определенные силы, которые препятствуют молекулярной диффузии. Обосновано обнаруженное визуальным наблюдением наличие у покоящейся жидкости пространственной структуры, достаточно плотной, чтобы сопротивляться любому напряжению, не превышающему величину предельного напряжения сдвига для данной системы.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Хапиков Г.А., Дияшев Р.Н., Ямалетдинова К.Ш., Хиразов Э.Р. Проблема извлечения остаточной нефти на поздней стадии освоения месторождений угле-

водородов II Матер, научн.-пракг. конф. в рамках VI Международной специализированной выставки «Нефть. Газ-99», 8-9 сентября 1999 г. - Казань, 1999. - Т. 1. -С. 249-251.

2. Gimaev R.N., Yamaletdinova K.Sh.,. Mukminov F.Kh, Khirazov E.R. etc. Modelling of Pressure Diffusion Processes in a Saturated Porous Medium Dynamics of Multiphase Systems U Proceedings of International Conference on Multiphase Systems. - Ufa, 2000. - P. 323-326.

3. Ямалетдинова К.Ш., Янгуразова 3.A., Хиразов Э.Р. и др. Исследование процессов диффузии в единичной поре пласта // Новые идеи в поиске, разведке и разработке нефтяных месторождений. Матер. научн.-практ. конф. 5-8 сентября 2000. - Казань, 2000. - С. 97-98.

4. Ямалетдинова Г.Ф., Хиразов Э.Р., Насыров A.M., Давлетшина Р.Х. Учет диффузионных и адсорбционных процессов при фильтрации жидкости в пористой среде // Молодежь - науке будущего. Тез. докл. Междунар. молодежной научн. конф. - Набережные Челны, 2000. - С. 56-57.

5. Гимаев Р.Н., Ямалетдинова К.Ш., Янгуразова З.А., Хиразов Э.Р. и др. Исследование неравновесных эффектов в насыщенной пористой среде // Наука и технология углеводородных дисперсных систем. Матер, второго международного симпозиума 2-5 октября 2000. - Уфа, 2000. - Т. 1. - С. 195-196.

6. Ямалетдинова К.Ш., Янгуразова З.А., Хиразов Э.Р., Давлетшина Р.Х. Влияние адсорбционных процессов на фильтрацию жидкости в пористой среде // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан. Матер. IV респуб-ликанск. научн. конф. - Казань: АН РТ, 2000. - С. 151.

7. Хиразов Э.Р., Насыров А.М., Давлетшина Р.Х. Вытеснение туймазинской нефти оторочкой конденсата // Проблемы геологии и освоения недр. Тр. Четвертого Международн. научн. симпозиума имени академика М.А. Усова. - Томск, 2000.-С. 383-384.

8. Ямалетдинова К.Ш., Ильгамов М.А., Хиразов Э.Р. Изучение процессов диффузии в модели единичной поры нефтенасыщенного пласта // Сб. ст. научн.

конф. по научно-техническим программам Министерства образования РФ. - Уфа: РИО БашГУ, 2001. -Ч. I. - С.137-141.

9. Хиразов Э.Р. Квазистационарное движение неньютоновской вязкопла-стической жидкости по цилиндрическому капилляру кругового сечения // Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков. Матер, юбил. научн. конф. - Уфа, 2001. -С. 54-56.

10. Ямалетдинова К.Ш., Гимаев Р.Н., Халиков Г.А., Хиразов Э.Р. Влияние группового состава углеводородных фаз на интенсивность фазовых превращений в переходной зоне // Сб. статей научн. конф. по научно-техническим программам Министерства образования РФ. - Уфа: РИО БашГУ, 2001. -Ч. I. - С. 134-137.

11. Ямалетдинова К.Ш., Гимаев Р.Н., Хиразов ЭР. Изучение равновесия многофазной системы в единичной поре горной породы // Аэромеханика и газовая динамика. - Пермь, 2001. - № 1. - С. 182.

12. Статистические методы и обработка изображений в автоматизированных системах управления качеством: Учебн. пособие / С.С. Гоц, К.Ш. Ямалетдинова, В.А. Васильев, Э.Р. Хиразов. - Уфа: РИО БашГУ, 2005. - 208 с.

13. Статистические методы и автоматизированные системы управления качеством экспериментальных исследований: Монография / С.С. Гоц, K.LLL Ямалетдинова, В.А Васильев, Э.Р. Хиразов. - Уфа: РИО БашГУ, 2005.-207 с.

14. Ямалетдинова К.Ш., Гоц С.С., Хиразов Э.Р. Статистическая обработка изображений в оптической микроскопии // Электронный журнал «Нефтегазовое дело». - 2006. - www.ogbus.ru/authors/Yamaletdinova/ Yamaletdinova_l.pdf.

15. Новичков В.Е., Хиразов Э.Р., Ямалетдинова Г.Ф., Хазиев И.И., Гаре-ев Р.Ю. Роль аудита информационных систем в организации производственных процессов // Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике. Матер. Всеросс. научн.-метод. конф. - Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2007. - С. 99-103.

16. Ямалетдинова К.Ш., Гоц С.С., Хиразов Э.Р. Цифровая обработка изображений в оптической микроскопии // Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике. Матер. IV Всеросс. научн.-метод. конф. - Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2008. - С. 430-437.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 17.11.2008 г. Бумага писчая. Заказ № 519. Тираж 100 экз. Ротапринт ГУП «ИПТЭР», 450055, г. Уфа, проспект Октября, 144/3.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Хиразов, Эдуард Рафаилович

Введение

Глава 1 Современное состояние исследований капиллярных явлений в пористой среде

1.1 Особенности взаимодействия вытесняющего и вытесняемого агентов в пористой среде

1.2 Влияние тиксотропных свойств жидкости на движение двухфазных

Глава 2 Теоретическое изучение закономерностей капиллярных явлений в модели единичной поры нефтенасыщенного пласта

2.1 Задача вытеснения неньютоновских сред с различающимися реологическими свойствами

2.2 Задача вытеснения нефти газом высокого давления в модели единичной поры пласта

Глава 3 Исследование поверхностных явлений на границе различных фаз

3.1 Изучение многокомпонентного равновесия в системе газ-нефть при фазовых переходах первого рода

3.2 Исследование влияния поверхностной энергии на границе жидкости с другими фазами на капиллярные явления при смешивающемся вытеснении нефти

3.3 Физические основы смачивания жидкостью поверхности нефтенасыщенных пород

Глава 4 Экспериментальное исследование движения двухфазных жидкостей в модели единичной поры пласта

4.1 Методика проведения экспериментальных исследований

4.2 Изучение неравновесных эффектов в различных системах вытесняемого и вытесняющего агентов 74 4.3. Цифровая обработка изображений в оптической микроскопии при изучении гидродинамических процессов в микрокапиллярах

4.4 Исследование процессов фазового перехода первого рода в остаточной пленочной нефти

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Экспериментальное исследование капиллярных явлений при смешивающемся вытеснении нефти"

При современном уровне развития науки и техники удается извлекать из горных пород не многим более половины геологических запасов нефтяных ресурсов. Одна из причин такой низкой эффективности нефтеизвлечения состоит в недостаточном научном обосновании механизма вытеснения углеводородов из пористой среды. Поэтому выявление закономерностей динамики взаимодействия углеводородов и вытесняющих их агентов в порах и трещинах горных пород позволит значительно повысить эффективность нефтеизвлечения.

Изучение движения двухфазных сред, например, жидких и газообразных углеводородов в тонких капиллярах становится более актуальной в связи с тем, что в настоящее время, когда открытие новых крупных нефтяных месторождений связано с возрастающими трудностями, а многие разрабатываемые нефтяные месторождения истощены, и вопрос повышения нефтеотдачи продуктивных пород приобретает особо важное значение.

При существующих в продуктивном пласте скоростях фильтрации углеводородную двухфазную систему на границе раздела фаз можно считать локально равновесной. Однако в переходной зоне происходят фазовые превращения углеводородов, т.е. повышение взаимной растворимости углеводородов как за счет растворения компонентов газа в пластовой нефти, так и за счет испарения компонентов нефти в газовую зону.

Исследования поверхностных явлений применительно к пористым средам были начаты в 1930-х годах в Коллоидно-электрохимическом институте АН СССР в лаборатории тонких слоев. В последние годы подверглось пересмотру мнение, что слагающие породы нефтяных пластов являются в своем большинстве очень сильно смачиваемыми по отношению к воде (ОССВ). Условия смачиваемости пластовых пород могут меняться в широком диапазоне: весьма распространенными являются системы промежуточного и смешанного типов. По поведению краевого угла смачивания, который считают наиболее универсальной мерой смачиваемости поверхностей, пластовая система "порода - соляной раствор-нефть" (ПСРН) распадается на два класса, отличающихся друг от друга большим или малым гистерезисом между фазами наступления и отступления границы раздела. Также отмечена сильная зависимость смачивания от капиллярного давления.

В работе [34-37] приведены результаты исследования динамики образования переходной зоны между нефтью и вытесняющим её газом. При смешивающемся вытеснении нефти из продуктивных пород углеводородными газами между вытесняющим и вытесняемым агентами образуется переходная зона со свойствами, изменяющимися от одной фазы к другой. В первоначальный момент времени между нефтью и газом существует четкая граница раздела фаз - мениск, от формы которого зависит влияние капиллярного давления на нефтевытеснение.

Динамику образования переходной зоны авторы [34, 38-42] изучали в капиллярной модели, позволяющей проводить визуальные исследования за процессами, происходящими на контакте между жидкими и газообразными углеводородами. Установлено, что статистический угол смачивания жидкой фазы с повышением давления уменьшается, причем в определенных пределах, в частности, до достижения давления насыщения газом; с дальнейшим повышением давления угол смачивания изменяется незначительно. Тем не менее, по результатам исследований можно судить о влиянии изученных компонентов на интенсивность массообменных процессов, а значит, на устранение отрицательного влияния молекулярно-поверхностных сил непосредственно на контакте нефти и газа [43-45].

Экспериментальное исследование движения двухфазных жидкостей с использованием кварцевых капилляров с 30-летней выдержкой для установления адсорбционных процессов и с размерами, соизмеримыми со средним диаметром пор продуктивного пласта, с учетом фазовых превращений и поверхностных сил дает возможность регулирования процесса вытеснения нефти из горных пород при разработке новых технологий повышения коэффициента извлечения нефти.

На основе проведенного системного анализа отечественных и зарубежных исследований капиллярных явлений в пористой среде установлено, что исследования фазового поведения систем обосновывают применение в технологических процессах вытеснения нефти смешивающихся с ней агентов. Избирательное смачивание [71] происходит при непосредственном контакте твердого тела с двумя несмешивающимися жидкостями. Изучение закономерностей избирательного смачивания необходимо для выяснения природы действующих сил и сил сопротивления, а также для разработки методов управления смачиваемостью. Основной характеристикой избирательного смачивания служат статистические краевые углы, при неподвижной линии трехфазного параметра смачивания.

Результаты численного моделирования [75] свидетельствуют о том, что влияние внутренней неоднородности блока на его "внешнее, поведение" достаточно мало. Для уменьшения капиллярного удержания нефти в порах, неблагоприятного соотношения подвижностей вытесняющего агента и вытесняемой нефти и влияния неоднородности продуктивного коллектора необходимо создать условия смешивающегося вытеснения.

Исследование фазовых превращений в таких многокомпонентных углеводородных системах, как нефть-газ, позволяет более детально объяснить процесс смешивающегося вытеснения [76]. Для описания фазовых превращений в системе нефть-газ многокомпонентную смесь представляют на треугольной фазовой диаграмме.

К такому представлению сложной многокомпонентной смеси обращаются многие исследователи [77-82]. В работе Г.С.Степановой (1983г.) наиболее подробно изучены фазовые превращения углеводородных смесей в зависимости от составов газовой и жидкой фаз, группового состава жидкой фазы и описаны основные закономерности фазовых равновесий тройных углеводородных смесей.

В условиях, когда между смешивающимися фазами существует граница раздела (мениск), авторы [83, 84] предлагают обратить внимание на капиллярные явления между фазами.

В зависимости от пластовых условий залегания, физико-химических свойств нефти и газа, в зависимости от интенсивности их перемешивания, характеризующейся коэффициентом диффузии, возможны различные варианты вытеснения нефти газом. Наибольшая эффективность вытеснения достигается при создании условий полной смешиваемости пластовой нефти и закачиваемого газа, при котором отсутствуют мениски на контакте фаз. Поэтому исследователями большое внимание уделено изучению условий полной смешиваемости вытесняемого и вытесняющего агентов. При этом определяющим параметром является уменьшение напряжения сдвига на поверхности породы и уменьшение угла смачивания породы жидкой, фазой.

Как известно, для вытеснения капиллярно-удержанной нефти необходимо преодоление неньютоновских эффектов — напряжения сдвига, зависимости скорости движения нефти в пласте от напряжения сдвига. Этим вопросом в различное время занимались многие ученые, такие как Кэссон, Рейнер, Бингам, Шведов, Пуллен, Климат, Йойхт, Жаргон, Дз.Арагаки, М.Сирато, Л.М.Новэс, Дж.Марсани, Бэккер и др. [101-112].

В работах [101, 103, 113] для описания зависимости вязкости и напряжения сдвига от скорости сдвига выбирают наиболее распространенную модель для описания течения неньютоновских жидкостей - это модель Шведова-Бингама.

Однако, применительно . к смешивающемуся вытеснению нефти из продуктивных пород исследования в этой области не носили системного характера, кроме того требуют дальнейшего развития теоретические и экспериментальные исследования капиллярных явлений при смешивающемся вытеснении нефти с учетом напряжения сдвига.

Работа выполнялась в рамках Целевой комплексной научно-технической программы АН Республики Башкортостан (РБ) «Топливно-энергетический комплекс РБ. Стабилизация. Развитие на 1999 - 2002 годы», Правительственной Программы Республики Башкортостан «Интенсификация нефтегазоизвлечения трудноизвлекаемых запасов углеводородов, разработка и внедрение обновленных технологий и технических средств в нефтегазовых отраслях на 2006 - 2008 годы», гранта Российского фонда фундаментальных исследований и Республики Башкортостан «Поволжье-2008» «Исследование гидромеханики двухфазной среды в модели единичной поры с позиции микро-и нанокапиллярной физики».

Целью настоящей работы является уточнение механизма вытеснения нефти углеводородным газом в тонких капиллярах, моделирующих единичную пору продуктивного пласта, с учетом тиксотропных свойств пленочно-удержанной нефти.

При решении поставленных задач проведены теоретические исследования с использованием современного математического аппарата, экспериментальные исследования механизма вытеснения нефти различными агентами и обработка результатов исследований с применением современных информационных технологий.

Диссертационная работа направлена на уточнение механизма вытеснения нефти углеводородным газом.

Предмет исследования — смешивающееся вытеснение нефти углеводородным газом в тонких капиллярах.

Формулировка научной проблемы - совершенствование фундаментальных исследований по уточнению механизма вытеснения нефти углеводородным газом в тонких капиллярах с учетом тиксотропных свойств пленочноудержанной нефти для разработки научных основ освоения трудноизвлекаемых запасов нефти.

Направления исследований

1. Изучение особенностей движения двухфазных углеводородных систем в тонких капиллярах с учетом тиксотропных свойств пленочно-удержанной нефти.

2. Теоретическое изучение закономерностей капиллярных явлений в модели единичной поры нефтенасыщенного пласта.

3. Экспериментальное исследование неравновесных эффектов в модели единичной поры пласта.

4. Разработка способов и средств исследования явлений на границе раздела жидких и газообразных углеводородов.

Предполагаемые методы исследования

При решении поставленных задач проведены теоретические исследования с использованием современного математического аппарата, экспериментальные исследования механизма вытеснения нефти различными агентами и обработка результатов исследований с применением современных информационных технологий цифровой обработки оптических изображений.

Аннотация диссертационной работы по главам

В первой главе рассмотрено современное состояние исследований проявления капиллярных явлений в пористой среде. Анализированы особенности взаимодействия вытесняющего и вытесняемого агентов в нефтяной залежи. Изучено влияние тиксотропных свойств жидкости на движение двухфазных сред.

Вторая глава посвящена теоретическому изучению закономерностей капиллярных явлений в модели единичной поры нефтенасыщенного пласта.

В третьей главе приводятся результаты исследования поверхностных явлений на границе различных фаз. Изучено многокомпонентное равновесие в системе газ-нефть при фазовых переходах первого рода, влияние поверхностной энергии на границе жидкости с другими фазами на капиллярные явления при вытеснении нефти.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию движения двухфазных жидкостей в модели единичной поры пласта. Усовершенствована методика проведения экспериментальных исследований на капиллярной установке. Изучены неравновесные эффекты в различных системах вытесняемого и вытесняющего агентов. Исследованы процессы фазового перехода первого рода в остаточной пленочной нефти. Усовершенствована методика цифровой обработки изображений в оптической микроскопии.

В заключении работы приведена общая характеристика работы и основные выводы по результатам исследований.

На защиту выносятся

1. Механизм образования переходной зоны при движении двухфазных углеводородных систем в тонких капиллярах с учетом напряжения сдвига, проявляющегося в начальном этапе воздействия на продуктивный пласт вытесняющим агентом.

2. Технология растворения остаточной пленочной нефти для повышения эффективности выработки продуктивных пластов. Зависимость диффузионной длины смешения от отношения вязкостей жидкой и газовой фаз.

3. Закономерности вытеснения нефти углеводородным газом высокого давления с учетом неравновесных эффектов в пористой среде для широкого класса жидких и газообразных углеводородов применительно к конкретным нефтяным месторождениям.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность д.ф.-м.н., профессору, члену-корр. РАН, акдемику АН РБ Илыамову М.А., академику АН РБ д.т.н., профессору Гимаеву Р.Н., д.т.н., профессору Ямалетдиновой К.Ш., д.ф.-м.н., профессору Гоцу С.С. за плодотворные идеи, внимание и поддержку в процессе работы над диссертацией.

Автор благодарит соавторов совместных работ и коллег за плодотворное сотрудничество и внимание к работе.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Хиразов, Эдуард Рафаилович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные результаты диссертационной работы

1. В работе выполнен системный анализ отечественных и зарубежных исследований капиллярных явлений в пористой среде. Проанализированы известные исследования особенностей взаимодействия вытесняемого и вытесняющего агентов при фазовых переходах первого рода. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований по уточнению механизма взаимодействия вытесняемого и вытесняющего агентов при смешивающемся вытеснении нефти в модели единичной поры продуктивного пласта.

2. Получены полуэмпирические формулы для расчета распределения концентрации газовой фазы в жидкой, изменения вязкости смеси нефти и газа в остаточной пленочной нефти и увеличения подвижности последней. Подтверждена зависимость диффузионной длины смешения от отношения вязкостей жидкой и газовой фаз. Чем больше эта величина, тем большее количество углеводородного газа потребуется для полного вытеснения остаточной пленочной нефти

3. Получена зависимость, позволяющая, используя результаты экспериментальных исследований, рассчитать минимальное и максимальное значения капиллярного давления - от 7 до 200 кПа и поверхностного натяжения между контактируемыми фазами - от 0,17 до 1,32 Н/мм.

4. Установлено, что как угол смачивания, так и радиус кривизны границы раздела двух сред при смешивающемся вытеснении нефти уменьшаются в зависимости от поверхностного натяжения жидкости. При этом, темп уменьшения краевого угла смачивания при монотонном повышении давления в системе неодинаков для гексана, гептана, и тем более для нефти. Схожесть темпов уменьшения краевого угла смачивания гептана и гексана объясняется незначительным различием их плотностей и влиянием вязкости на процесс формирования переходной зоны.

5. Использование методики цифровой микроскопии для анализа яркостного профиля строк позволило установить минимальное и максимальное значения коэффициентов молекулярной диффузии компонентов жидкой фазы в газовую, которые в последствии увлекаются потоком в ядре поры

9 2 9 2 нефтенасыщенного пласта: Dmj„=2.3 -10" м /с; Dmax=4 • Ю- м /с, что хорошо согласуется с результатами аналитического расчета.

6. Впервые обнаружен эффект стабилизации диффузионной длины в переходной зоне, т.е. диффузия не бесконечна, есть определенные силы, которые препятствуют молекулярной диффузии. Обосновано обнаруженное визуальным наблюдением наличие у покоящейся жидкости пространственной структуры, достаточно плотной, чтобы сопротивляться любому напряжению, не превышающему величину предельного напряжения сдвига для данной системы.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Хиразов, Эдуард Рафаилович, Уфа

1. Хисамутдинов Н.И. Проблемы извлечения остаточной нефти физико-химическими методами / Н.И.Хисамутдинов, Ш.Ф.Тахаутдинов. А.Г.Телин и др. -М.: ВНИИОНГ. -2001. -184 с.

2. Розенберг М.Д., Кундын С. А. Многофазная многокомпонентная фильтрация при добыче нефти и газа. М.: Недра, 1976. - 332 с.

3. Сургучев M.JI. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985. - 270 с.

4. Манген Н. Прогрессивные методы добычи нефти. Влияние эффектов на границе раздела фаз на нефтеотдачу. Капиллярность // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1981. - С. 37-43.

5. Ильгамов М.А., Гылъманов А.Н. Неотражающие условия на границах расчетной области. М.: Наука. Физматлит, 2003. - 240 с.

6. Николаевский В.Н. О вытеснении нефти из пласта растворителем // Нефтяное хозяйство. 1961. - №3. -С. 55-59.

7. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. М.: Гостоптехиздат, 1960. - 111 с.

8. Blackwell R.J. etc. Factors Influencing the of Miscible Displasment / R.J. Blackwell, J.R. Rayme, W.M. Terry // J.Petr.Tech. 1959. - №1. - P. 1-8.

9. Котенев Ю.А., Андреев B.E., Хайрединов Н.Ш., и др. Методические основы выбора, обоснования и адаптации технологий увеличения нефтеотдачи на месторождениях с различными геолого-физическими условиями // Нефтепромысловое дело. М. - 2005. - №4. — С. 9-14.

10. Забродин Н.И. и др. Вытеснение нефти из пласта растворителями / П.И. Забродин, H.JI. Раковский, М.Д. Розенберг. М.: Недра, 1968.-240 с.11 .Morrow Norman R. Wettability and its effect on oil recovery //J. Petrol. Technol. 1990. -№12.

11. Ильгамов M.A. Статические задачи гидроупругости. Казань: ИММ РАН, 1994. - 208 с.

12. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. -638 с.

13. ХА.Илъгамов М.А. Введение в нелинейную гидроупругость. -М.: Наука, 1991. -200 с.

14. Аллахвердиева Р.Г., Гордеев Ю.М., Розенберг М.Д. Моделирование варианта разработки нефтегазоконденсатной залежи на истощение после создания оторочки сжиженного газа//Нефтепромысловое дело. -1980. -№10.-С.11-13.

15. Брусиловский А.И. Многокомпонентная фильтрация газоконденсатных систем в глубокопогруженных залежах // Геология нефти и газа, 1997, №7, 1997, с.31-38.

16. Мамедов Н.Я., Батурин Ю.Е. Новые технологии нефтеизвлечения из залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти // Проектирование и разработка нефтяных месторождений: Материалы научно-практической конференции. -М.: ВНИИОЭНГ, 199.-С. 127-130.

17. Нигматуллин РЖ Динамика многофазных сред. Т.2. — М.: Наука, 1987. — 359 с.

18. Черный И.А. Подземная гидрогазодинамика. -М.: Гостоптехиздат, 1963. -396 с.

19. Barenblat G.I., Entov V.M., Ryzhik V.M. Theory of Fluid Flows Through Natural Rocks. Kluwer Academic Publishers, Dordecht, Boston, London, 1990. -395 p.

20. Greenkrn R.A. Flow phenomena in porous media. N.-Y., Basel: M.Dekker, Inc., 1983.-550 p.23 .Ikoku C.V. Ramey H.J. Transient flow of non-newtonian power-iow fluids in porous media. Stanford: Stanford University, 1979. -220 p.

21. Timmerman E.H. Practical reservoir engineering. Vol. 1, 2. -Tulsa, Oklahoma: Penn Well Publishing Company, 1982. -422 p.

22. Моисеев В Д. Стендовые испытания циклической закачки углеводородного газа высокого давления применительно к пласту Ю. Салымского месторождения // Исследование в обл.геолог.и разраб.нефт. месторожд. Зап.Сиб. Тюмень, 1982.-С. 111-114.

23. Shearn R.B., Wakeman R.J. Theoretical Masws Transfer Models for Assessing Tertiary Recovery by Miscible Fluid Displacement // Eur. Symp. Eng. 1978. - P. 253-269.

24. Shearn R.B., Wakeman R.J. Teoretical Mass Transfer Models for Assessing Tertiary Recovery by Miscible Fluid Displacement // Papers Presented at the Eur. Symp.- 1978.-P. 253-269.

25. Гимаев Р.Н. и др. Газовые методы повышения нефтеотдачи: Монография / Р.Н.Гимаев, Г.А.Халиков, К.Ш.Ямалетдинова. -Уфа: РИО БашГУ, 1999. -272с.

26. Сабиров Х.Ш. Исследование процесса вытеснения нефти из рифогенных коллекторов растворителем и газом высокого давления: Дис.канд.техн.наук. -М., 1975. 137 с.

27. Багов Р. А. Вопросы исследования повышения нефтеотдачи глубокозалегающих слабопроницаемых пластов: Дис. канд. техн. наук. -Грозный, 1975. -158 с.

28. Anderson W.G. Wettability Measurement // Wettability Literature Survey; J.Petr.Tech. 1986. - P.1246-1264.

29. Халиков Г.А., Дегтярёв H.M., Надиров H.K., Ямалетдинова К.Ш. Динамика образования переходной зоны в насыщенной пористой среде.// Доклады АН СССР 1990 г., т. 311, №2.

30. Багов Р.А. и др. О перемешивании разновязкостных флюидов при их фильтрации в пористой среде / Р.А. Багов, Н.М. Дегтярев, В.Г. Полянский // Сб.научн.тр. сер. Добыча нефти. -М.: ВНИИ, 1977. Вып. 63. - 72-78 с.

31. Скрипка В.Г., Ненартович Т.П. Аппаратура для экспериментального изучения фазового и объемного поведения нефтегазовых систем // Науч.техн.сб. сер. Добыча нефти. -М.: ВНИИ, 1982. №79. - С. 12-16.

32. Fitch R.A., Griffith J.D. Experimental and Calculated Performance of Miscible Floods in Stratified Reservoirs // J.Petr.Tech. 1964. - XIV. - №11. - P.1289-1298.

33. Gimayev R.N., Yamaletdinova K.Sh., Mukminov F.Kh., Khirazov E.R., Nasyrov A.M. Modelling of Pressure Diffusion Processes in a Saturated Porous Medium. // International Conference "Dynamics of Multiphase Systems". -Ufa, 2000. -P.323-326.

34. Benham A.L. etc. Miscible Fluid Displacement Prediction of Miscibility / A.L. Benham, W.E. Dowden, W.J. Kunzman // J.Petr.Tech. - 1966. - V.X. - P. 229237.

35. Жузе Т.П. Роль сжатых газов как растворителей. М.: Недра, 1981. - 165 с.41 .Hirschberg A. etc. Influence of Temperature and Pressure on Asphaltene

36. Flocculation // SPEJ. 1984. - VI, V.24. - №3 - P. 283-293.

37. Bensten R.G., Anli J.A. New Displacement Capillary Pressure Model // J. of Can.Petr. 1976. - P. 75-79.

38. Великовский А.С., Терзи В.П. Вытеснение нефти из пласта сжиженным газом // Нефтяное хозяйство 1960. - №9.- С. 24-25.

39. Дегтярев Н.М. Разработка и внедрение процесса вытеснения нефти из пласта газом высокого давления // Сб. научн. тр. СевКавНИПИнефти. — Грозный: СевКавНИПИнефть. 1968. - №5. - С. 271-277.

40. Михальков П.В., Козлова JI.B. Исследование двухфазной системы газ-нефть // Сб.научн.тр. ВолгоградНИПИнефть. Волгоград: ВолгоградНИПИнефть, 1976. - Вып. 25. - С. 63-65.

41. Сельский Р.В., Кисилъ И. С. Усовершенствование методики определения смачиваемости образцов горных пород // Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений — Львов. -1989г. -№ 26.

42. Доманский А.В. Влияние смачиваемости пластовых пород на приток к скважине // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1990. - №5. — С. 172-174.

43. Зорин З.М. Ecunoea Н.Е. Влияние пленок, образующихся при смачивании водой гладких поверхностей, на краевые углы // Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по коллоидной химии и физико-химической механике (Ташкент, 1983 г.). Ташкент, 1983.

44. Щеголев Г.Г. Никитин С.Г. Прибор для измерения низких величин межфазного натяжения методом определения объема капли // Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по коллоидной химии и физико-химической механике (Ташкент, 1983 г.). Ташкент, 1983.

45. Шальных Г.С. Анализ двух методов определения смачиваемасти пород водой // Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений Западной Сибири-Тюмень. -1988. С. 154-163.

46. Desbrandes R. In situ wettability determination improves formation evaluation // Petrol. Eng. Int. 1990. -№8.

47. Ostrovsky M. V. Effect of viscous stress, wetting, capillary number and volume fraction of an oil upon its displacement from bundle of uniform capillary tubes // J.Dispers.sci. and technol., 1989. -№ 6. -C.739-772.

48. Оганджанянц В.Г. Лабораторные исследования по изучению процесса вытеснения нефти смешивающейся фазой // Обзоры зарубежной литературы. М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1965.- 30 с.

49. Douglas R. Sidney Wong. //Centrifuge capillary pressure curves.// J. Can. Petrol. Technol. 1990. -№3.

50. Дж. Перри. Справочник инженера-химика / Пер. с англ.; Под ред. акад. Н.М. Жаворонкова и чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. М.: Изд-во Химия, 1969.-640с.

51. Чураев Н.В. Смачивающие пленки и смачивание // Материалы V научно -теоретической конференции молодых ученых по развитию научных основ разработки месторождений нефти и газа. Баку. 1990 г.

52. Haniff M.S., Pears A.J. //Measuring interfacial tensions with a laser-light-scattering technique. // SPE Reserwoir Eng. 1990. № 4.

53. Подымов Е.Д. и др. Применение смачивателя для повышения нефтеотдачи // Современные методы увеличения нефтеотдачи пластов. Бугульма. 1989.

54. Влияние различных факторов на растворимость газа в нефти: Сб.научн.тр./ Г.С. Степанова, Л.Н. Воронкова; ВНИИ. М., 1974. - №51. - 169-177 с.

55. Раковский H.JI. Исследование вытеснения взаиморастворимых жидкостей в пористой среде: Дис.канд.техн.наук. М., 1963. - 160 с.61 .Дегтярев Н.М., Кондратьев В.Ф. Новые методы нефтедобычи. Грозный: Чечено-Ингушское кн. изд - во, 1961. - 67 с.

56. Multiphase Dispersion and Relative Permeability Experiments / M.M.Delshad, D.J. Macallister, G.A.Pope, B.A.Rouse // Soc. of Petr. Eng. -Aug. 1985. -P.524-534.

57. Горбунов A.T., Москвин В.Д., Минаков И.И., Ивина Ю.Э. Особенности фазового поведения систем, содержащих растворы гидрофобизирующего

58. ПАВ.// Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1995. №3.

59. Гуревич Г.Р. Аналитические методы исследования парожидкостного состояния природных углеводородных газов // Обзор зарубежной лит-ры. -М.: ВНИИОЭНГ, 1975. -135 с.

60. Намиот А.Ю. Фазовые равновесия в добыче нефти. М.: Недра, 1976. -183с.

61. Жилин В.М., Хитяев A.M. О фазовом состоянии газонефтеконденсатных систем // Сб.научн.тр. ВНИИЭгазпром. 1979. - № 1/11. - С. 38-43.

62. Приближенные гидродинамические расчеты линейной фильтрации взаиморастворимых жидкостей в однородной пористой среде: Сб.науч.тр. / Раковский H.JI; ВНИИ. — М.: Гостоптехиздат, 1963.- вып. 15. 88-114 с.

63. Arongsky J.S., Heller J.P. A Diffusion Model to Explain Mixing of Flowing Miscible Fluids in Porous Media // J.Petr.Tech. XII. - 1957. - P. 24-39.

64. Glas O. Generalized Minimum Miscibility Pressure Correlation // Soc. of Petr. Eng. J. Dec. 1985. - P. 927 - 934.

65. Sigmund P.M. Prediction of Molecular Diffusion at Reservoir Conditions. Part 11 Estimatig the Effects of Molecular Diffusion and Convective Mixing in Multicomponent Sistems // The J. of Can. Petr.- Juli-Sept.1976.- P.53-62.

66. Sharma M.K. Shah D. O. //Use of surfactians in oil recovery// Process, and Oper. -Amsterdam. -1989. -P.255-315.

67. Кузнецова JI.JI. и др. Исследование подвижности поверхности раздела жидкость газ при течении растворов ПАВ через пену.// Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по коллоидной химии и физико-химической механике (Ташкент, 1983 г.). - Ташкент, 1983.

68. Radke C.J. //A pore-level investigations in poros media //SPE Reservoir Eng. 1990.№5.

69. Tan Thomas. // Representation of histerresis in capillary pressure for reservoir simulation models.// J.Can.Petrol.Technor.1990. №4.

70. Ггтъман А. А., Джангирова С. А. Численное исследование влияния неоднородности пористой среды на противоточную капиллярную пропитку //Изв. АН АзССР Серия наук о земле. -1988. №5. -С. 125-132.

71. Гуревич Г.Р. Аналитические методы исследования парожидкостного состояния природных углеводородных газов // Обзор зарубежной лит-ры. -М.: ВНИИОЭНГ, 1975. -135 с.

72. Степанова Г.С. Фазовые превращения углеводородных смесей газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1974. - 270 с.

73. Эфрос Д.А. Исследования фильтрации неоднородных систем. —Л.: Гостоптехиздат. -1963 .-351с.

74. Степанова Г.С. Фазовые превращения в месторождениях нефти и газа. М.: Недра, 1983.-191 с.

75. Мархасин И.Л. Физико-химическая механика нефтяного пласта. М.: Недра, 1977.-214 с.

76. Фазовые переходы углеводородных систем в пласте и скважине: Сборник научных трудов/ -Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1989.

77. Bensten R.G., Anli J.A. New Displacement Capillary Pressure Model // J. of Can.Petr. 1976. - P. 75-79.

78. Великовский A.C., Терзи В.П. Вытеснение нефти из пласта сжиженным газом // Нефтяное хозяйство 1960. - №9.- С. 24-25.

79. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта. -М.: Недра, 1982.-310 с.

80. Жузе Т.П. Роль сжатых газов как растворителей. М.: Недра, 1981. - 165 с.

81. Ю.Березин В.М. и др. Адсорбция продуктивными породами асфальтенов и смол из нефти / В.М.Березин, В.С.Ярыгина, Н.А. Дубровина // Нефтепромысловое дело и транспорт нефти. 1982. - №5.- С. 15-17.

82. Берчик З.Д. Свойства пластовых жидкостей. М.: Гостоптехиздат, 1960. -184 с.

83. Anderson W.G. Rock /Oil/ Brine Interactions and the Effects of Core Handling on Wettability // Wettability Literature Survey; J.Petr.Tech. 1986. - P. 1125-1144.

84. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. М.: Гостоптехиздат, 1960. - 111 с.91 .Blackwell R.J. etc. Factors Influencing of the Miscible Displasment / R.J. Blackwell, J.R. Rayme, W.M. Terry // J.Petr.Tech. 1959. - №1. - P. 1-8.

85. Приближенные гидродинамические расчеты линейной фильтрации взаиморастворимых жидкостей в однородной пористой среде: Сб.науч.тр. / Раковский H.JI. ; ВНИИ. М.: Гостоптехиздат, 1963.- вып.15. - 88-114 с.

86. Теоретические исследования по фильтрации взаиморастворимых жидкостей: Сб.науч.тр./ Теслюк Е.В.; ВНИИ. М.: Недра, 1965.- Вып.42. -174-180 с.

87. Середницкий JT.M. О перемешивании взаиморастворимых жидкостей в пористой среде // Прикладная механика. Киев, 1967. - T.III. - Вып.4. - С. 103-110.

88. Arongsky J.S., Heller J.P. A Diffusion Model to Explain Mixing of Flowing Miscible Fluids in Porous Media I I J.Petr.Tech. XII. - 1957. - P. 24-39.

89. Shearn R.B., Wakeman R.J. Theoretical Masws Transfer Models for Assessing Tertiary Recovery by Miscible Fluid Displacement // Eur. Symp. Eng. 1978. - P. 253-269.

90. Multiphase Dispersion and Relative Permeability Experiments / M.M.Delshad, D.J. Macallister, G.A.Pope, B.A.Rouse // Soc. of Petr. Eng. Aug. 1985. - P.524-534.

91. Glas O. Generalized Minimum Miscibility Pressure Correlation // Soc. of Petr. Eng. J. Dec. 1985. - P. 927 - 934.

92. Галеев P.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья: Монография. -М.: КУбК-а, 1997. 352с.

93. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. - 351-361с.

94. Хисамутдинов Н.И. и др. Проблемы извлечения остаточной нефти физико-химическими методами. — М., 2001. 181 с.

95. Ребиндер П.А. Развитие физико-химической механики материалов как новой пограничной области знаний // Новые материалы в технике и науке: прошлое, настоящее, будущее. Москва. Наука, 1966. -С 17-3 7.

96. Ребиндер П.А. О реологии тиксотропно структурированных дисперсных систем // Поверхностные явления в дисперсных системах: Избранные труды. -М. Наука, 1979. -542 с.

97. Коршак А.А., Шаммазов A.M. Основы нефтегазового дела. Уфа: Дизайнполиграфсервис, 2005. - 528 с.

98. Мирзаджанзаде А.Х., Ковалев А.Г., Зайцев Ю.В. Особенности эксплуатации месторождений аномальных нефтей. М.: Недра, 1972. - 200 с.

99. Девликамов В.В., Хабибуллин З.А., Кабиров М.М. Аномальные нефти. -М.: Недра, 1975.- 168 с.

100. Гафаров Ш.А., Шамаев Г.А. Исследование фильтрационных параметров неньютоновской нефти при течении в карбонатных пористых средах.//

101. Нефтегазовое дело. 2005. www.ogbus.ru

102. Жуйко П.В. Разработка принципов управления реологическими свойствами аномальных нефтей: Автореф.докт. техн. наук. Ухта, 2003. -43 с.

103. Жолумбаев М.Т. Разработка технологического оборудования для промысловой подготовки аномально высоковязких нефтей: Автореф. канд. техн. наук. -Уфа, 2004. -24 с.

104. Casson N. / Rheology of disperse systems / Ed. C. Mill L. 1959. P. 84.

105. Мирзаджанзаде A.X., Аметое И.М., Ковалев А.Г. Физика нефтяного и газового пласта. —М.: Недра, 1992. 269 с.

106. Нго Ши Хоа. Исследование особенностей добычи и транспорта продукции нефтяных скважин месторождений СП «Вьетсовпетро»: Автореф. канд. техн. наук. -Уфа, 2006. -26 с.

107. Николаевский В.Н. Движение углеводородных смесей в пористой среде. -М.: Недра, 1968. 190 с.

108. Демехин Е.А., Каплан М.А. Построение точных численных решений типа стационарной бегущей волны в тонких слоях вязкой жидкости. И Механика жидкости и газа. Известия Академии наук СССР, №3, май — июнь, 1990.

109. Гимаев Р.Н. и др. Диффузия углеводородов в пористой среде / Р.Н. Гимаев, Г.А. Халиков, К.Ш. Ямалетдинова // Доклады Академии наук РФ. — М., 1998. Т. 363. - №1. - С. 66-67.

110. Файзуллаев Д.Ф., Мукук К.В. Последовательные движения жидкостей. -Ташкент: Фан. -1976. -184 с.

111. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1966. -724 с.

112. Ямалетдинова К.Ш. и др. Изучение равновесия многофазной системы в единичной поре горной породы / К.Ш. Ямалетдинова, Р.Н. Гимаев, Э.Р. Хиразов // Аэромеханика и газовая динамика. — 2001. — №1. С. 182.

113. Ямалетдинова К.Ш. Разработка научных основ и способов освоения трудноизвлекаемых запасов в режиме смешивающегося вытеснения: Дис- д-ра техн. наук. -Уфа, 2006. -352 с.

114. Изучение физико-химического механизма процессов смачивания твердых поверхностей: Отчет о НИР / ИФХ АН СССР; рук. Б.В.Дерягин М., 1978. -55 с.

115. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Изд. Химия, 1971. 784 с.

116. Дегтярев Н.М. Вопросы смешиваемости при вытеснении нефти из пористой среды газом под высоким давлением: Дис- канд.техн.наук. -Грозный, 1962. 162 с.

117. Басниев КС. и др. Подземная гидромеханика / К.С.Басниев, Н.М.Дмитриев, Р.Д.Каневская, В.М.Максимов // РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, Институт компьютерных исследований. Москва - Ижевск. - 2005. - 495 с.

118. Манген Н. Прогрессивные методы добычи нефти. Влияние эффектов на границе раздела фаз на нефтеотдачу. Капиллярность // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1981. - С. 37-43.

119. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. — JL: Наука, 1975. 377с.

120. Ziegler Н. Some extremum principles in irreversible thermodynamics with application to continuum mechanics. Amsterdam. 1963.

121. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.: Химия, 1978. - 269387 с.

122. Байдаков В.Г., Болтачев Ш.Г. Свойства критических зародышей жидкости и пара в бинарных растворах: ДАН РФ. -1997. -№11.- Т.71. С. 1965-1970.

123. Сарры М.Ф. Термодинамическая теория уравнения состояния вещества. // Журнал технической физики. 1998. - Т. 68. - №10.

124. Дерягин Б.В. и др. Поверхностные силы / Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер. М.: Наука, 1985. - 398 с.

125. Кричевский И.Р. Фазовые равновесия в растворах при высоких давлениях. -М. Л.: ГНТИ Химической литературы, 1952. - 166 с.

126. Хиразов Э.Р., Насыров A.M., Давлетшина Р.Х. Вытеснение туймазинской нефти оторочкой конденсата // Труды Четвертого Международного научного симпозиума имени академика М.А.Усова "Проблемы геологии и освоения недр". -Томск, 2000. С 383. •

127. Гоц С. С. Основы описания и компьютерных расчетов характеристик случайных процессов в статистической радиофизике: Учебное пособие. -Уфа: РИО БашГУ, 2005. -168с.

128. Гоц С.С. Основы построения и программирования автоматизированных систем цифровой обработки сигналов: Учебное пособие. -Уфа: РИО БашГУ, 2006. -212с.

129. Статистические методы и обработка изображений в автоматизированных системах управления качеством: Учебное пособие / С.С.Гоц, К.Ш.Ямалетдинова, В.А.Васильев, Э.Р.Хиразов. — Уфа: РИО БашГУ, 2005. 208 с.

130. Ямалетдинова К.Ш. и др. Статистическая обработка изображений в оптической микроскопии / К.ШЯмалетдинова, С.С.Гоц, Э.Р.Хиразов // Электронный журнал «Нефтегазовое дело». www.ogbus.ru/authors/Yamaletdinova/Yamaletdinova 1 .pdf. -2006. 9 с.

131. Статистические методы и автоматизированные системы контроля качества: Монография / С.С.Гоц, К.Ш.Ямалетдинова, В.А.Васильев, Э.Р.Хиразов. Уфа: РИО БашГУ, 2005. - 207 с.

132. Бахтизин Р.З, Галлямов P.P. Физические основы сканирующей зондовой микроскопии. 2-е изд.- Уфа: РИО БашГУ, 2004. - 84 с.

133. Пантелеев В.Г., Егорова О.В., Клыкова Е.И. Компьютерная микроскопия. -М.: Техносфера, 2005. 305 с.

134. Жиганов И.Ю. Многоканальный телевизионный метод измерений геометрических параметров объектов // Метрология. -2008. -№1. -С. 13-18.

135. Гоц С. С. Основы описания и компьютерных расчетов характеристик случайных процессов. Уфа: РИО БашГУ, 2005. - 166 с.

136. Шалимова К.В. Физика полупроводников.- М.: -Энергия. -1976. 416 с.

137. Rothman S.J. Diffusion and mass transport in solids. France. -1991.-P. 1-31.

138. Люстрицкий В.М. Вязкость газонасыщенной нефти при различных термобарических условиях. // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 1998. - №1. - С.38-40.