Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Обоснование основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта"

ш правах рукописи УДК 622.276.013:55.25

РЯБОВ СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА ПРИСКВАЖИННУЮ ЗОНУ ПЛАСТА

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых

месторождений.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 0 ЯНЗ 2011

Москва-2010

004619554

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике».

Научный руководитель

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор И.Н. Гайворонский (ВНИПИвзрывгеофизика)

- доктор технических наук, профессор H.H. Михайлов

(РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина)

- кандидат технических наук

В.И. Павлов

(ООО «СтС-ВМсервис»)

Ведущая организация

ЗАО «НТФ «ПерфоТех»

Защита состоится ^(¿РЭМ 201 в 15:00 часов, ауд. 731 на заседании диссертационного Совета Д.212.200.08 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук при Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: Москва, В-296, ГСП-1,119991, Ленинский проспект, д.65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного Совета д.т.н., профессор ^^ Б.Е. Сомов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы

Современный этап развития нефтегазодобывающей промышленности характеризуется постоянным ростом требований к достижению высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, что предполагает по возможности бесперебойную и соответствующую потенциалу месторождений работу добывающих и нагнетательных скважин с соблюдением темпов выработки запасов, текущих уровней добычи и полноты извлечения углеводородов. Поиск путей повышения эффективности разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений является весьма важной задачей.

Для повышения производительности скважин на различных стадиях их жизненного цикла широко применяются импульсные методы воздействия на прискважинную зону пласта (ПЗП). Эти методы позволяют разрушать и диспергировать кольматационпые отложения, расширять и удлинять существующие в продуктивном пласте трещины, вызывать образование новых трещин. Высокую эффективность воздействия на ПЗП показали импульсные методы с использованием энергии горения конденсированных энергетических систем (твердых, жидких или газообразных). Значительный вклад в разработку и развитие методов воздействия на ПЗП внесли российские ученые и специалисты: Азаматов В.И., Альнабуда А.С.Д., Ахметов И.Г., Балдин A.B., Барсуков В.Д., Беляев Б.М., Варыпаев В.В., Гайворонский И.Н., Гиматудинов Ш.Х., Голдаев C.B., Грибанов Н.И., Забурдяев B.C., Зансохов Л.Г., Зотов B.C., Ибрагимов JI.X., Клевцов В.Г., Комаров В.Ф., Королев И.П., Крощенко В.Д., Крылов В.Н., Меркулов A.A., Михайлов A.A., Михайлов H.H., Мищенко И.Т., Рудаков Б.Е., Санаса-рян Н.С., Слиозберг P.A., Сухоруков Г.И., Улунцев Ю.Г., Усачев П.М., Челышев В.П., Челоянц Д.К., Шкиткин Б.В. и другие.

Эффективность импульсных методов обеспечивается образованием качественной гидродинамической связи скважины с незагрязненной частью продуктивного пласта через остаточные трещины, которые образуются вследствие задавливания в продуктивный пласт рабочего тела (жидкости или газа) при воздействии давления продуктов сгорания конденсированных энергетических систем (КЭС).

Обоснование и оценка основных параметров процесса трещино-образования при импульсных воздействиях на ПЗП возможны, если разработана физико-математическая модель процесса раскрытия в продуктивном пласте образовавшихся трещин разрыва и/или существующих трещин. Модель должна учитывать основные динамические характеристики воздействия на пласт:

- скорость (градиент) изменения давления, воздействующего на ПЗП;

- текущий объемный расход рабочего тела, залавливаемого в пласт;

- изменение во времени размеров образующихся трещин и величину остаточной деформации породы.

Использование физико-математической модели процесса раскрытия трещин в практике работы проектных и геофизических предприятий и расчетно-теоретические исследования параметров процесса позволят оценить эффективность и результативность импульсных методов воздействия на ПЗГТ и выработать рекомендации по применению и совершенствованию этих методов, что является важной и актуальной задачей. Цель работы

Разработка физико-математической модели процесса раскрытия трещин, обоснование и оценка основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на ПЗП для повышения производительности нефтяных и газовых скважин. Основные задачи исследований

1. Литературные и патентные исследования импульсных методов воздействия на ПЗП нефтяных и газовых скважин.

2. Исследование характеристик импульсного воздействия на ПЗП, определяющих основные параметры процесса трещинообразования в продуктивном пласте.

3. Вывод физических зависимостей, описывающих процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте и их качественный анализ.

4. Разработка физико-математической модели процесса раскрытия трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющей с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

5. Расчетно-теоретические исследования процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП и оценка эффективности импульсных методов воздействия с применением твердотопливных газогенерируюгцих устройств.

Методы решения поставленных задач

Применение теоретических основ механики разрушения деформируемых сплошных сред, физико-математическое моделирование, оценка основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействия на ПЗП. Научная новизна

1.На основании проведенных теоретических исследований получены физические зависимости, описывающие процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

2. Разработана физико-математическая модель процесса раскрытия трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющая с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

3. По результатам проведенных расчетно-теоретических исследований обоснованы основные параметры процесса раскрытия вертикальных

двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП, установлены основные закономерности процесса и факторы, влияющие на этот процесс. Основные защищаемые положения

1. Физические зависимости в виде дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие во времени процесс раскрытия вертикальной двусторонней трещины при импульсном воздействии на ПЗП.

2. Физико-математическая модель процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющая с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

3. Основные закономерности процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП и факторы, влияющие на этот процесс.

Практическая ценность работы

1. Полученные научные результаты использованы предприятиями ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для проектирования оптимальных характеристик импульсного воздействия на прискважинную зону пласта с целью достижения наиболее эффективной гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом.

2. Опытное применение физико-математической модели процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП освоено предприятием ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для оценки параметров процесса с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени.

3. Полученные научные результаты использованы предприятием ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» для разработки и внедрения в производство твердотопливного заряда с развитой поверхностью горения ЗГП105-01, который успешно применяется с 2008 года в составе комплексного устройства ГП-105 («Перфоген»), предназначенного для кумулятивной перфорации и газодинамического импульсного воздействия на ПЗП нефтяных и газовых скважин.

Апробация работы

Основное содержание диссертации докладывалось и обсуждалось на научно-технических советах, семинарах предприятий ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» в 2004-20 Юг.г. и на научных семинарах кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина. Публикации

На основе выполненных исследований по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 7 научно-технических статей в изданиях, рекомендованных ВАК, и 3 патента России на изобретения.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы из 120 наименований, содержит 160 страниц текста, в том числе 25 рисунков и 30 таблиц.

Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю действительному члену РАЕН, д.т.н., проф. Гайворонскому И.Н. и к.т.н., директору ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» Балдину A.B., которые были идейными вдохновителями и постоянными наставниками данной работы. Автор благодарит ведущего инженера-конструктора ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» Сухорукова Г.И. за помощь в выполнении работы и ценные замечания на этапе апробации работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследований, научная новизна и практическая ценность работы.

Глава 1. Импульсные методы воздействия на прискважинную зону пласта.

Показано место импульсных методов воздействия с применением КЭС в классификации основных методов воздействия на ПЗП и приведена номенклатура основных твердотопливных газогенерирующих устройств. Показаны различия в характере разрушения продуктивного пласта при различных режимах его нагружения и сформулирована постановка задачи расчета масштаба разрушения горной породы при импульсном воздействии на ПЗП.

Глава 2. Физические зависимости, описывающие процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

Показано, что исследование механического поведения горных пород и особенно их разрушение при сравнительно высоких давлениях является весьма сложной проблемой, важные аспекты которой остаются нерешенными и в настоящее время. На основании ранее проведенных исследований основных факторов, влияющих на эффективность импульсных методов воздействия на ПЗП, установлено, что воздействие на горные породы зависит от градиента нарастания давления и может происходить в двух режимах:

- в динамическом - при высоких градиентах нарастания давления, когда поле напряжений вблизи устья трещин перестает быть квазистатическим;

- в квазистатическом - при таких градиентах давления, когда поле напряжений вблизи устья трещин будет близким к статическому.

Вклад в разработку основных методов расчета параметров процесса трещинообразования в горных породах и механику разрушения сплошных сред внесли: Гайворонский И.Н., Желтов Ю.П., Матвиенко Ю.Г., Меркулов A.A., Песляк Ю.А., Санасарян Н.С., Селиванов В.В., Улунцев Ю.Г. и другие. В работах этих ученых процесс образования трещины разрыва не описывается, а рассматривается уже сформировавшаяся с заданными начальными размерами вертикальная двусторонняя трещина разрыва.

Раскрытие трещины разрыва рассматривается как квазистатический процесс, а динамическими эффектами образования трещины пренебрегают, поскольку, например, по мнению Песляка Ю.А. скорость распространения трещины мала по сравнению со скоростью звука. Разрыв продуктивного пласта происходит при давлении в скважине, превышающем сумму бокового горного и пластового давлений, а размеры образующейся трещины определяются по алгебраическим уравнениям без учета непрерывно изменяющегося во времени градиента давления.

При рассмотрении вопроса о раскрытии (росте) трещин в непористых горных породах Ю.П. Желтовым были получены формулы, основанные на решении задачи в рамках теории упругости, позволяющие рассчитать полудлину и ширину вертикальной двусторонней трещины при разрыве пласта:

где / и ш - соответственно полудлина и ширина образующейся вертикальной двусторонней трещины; Уж - объем жидкости, закачанной в двустороннюю трещину; Е - модуль Юнга продуктивного пласта; V -коэффициент Пуассона продуктивного пласта; Ь - заданная высота двусторонней вертикальной трещины; Рт - давление в трещине; Рпл -пластовое давление; qoo - боковое горное давление.

Формулы (1) и (2) получены, исходя из следующих допущений:

- в горизонтально залегающем продуктивном пласте в результате закачки жидкости образовалась вертикальная, распространяющаяся одинаково в обе стороны от ствола скважины, двусторонняя трещина;

- образовавшаяся в продуктивном пласте вертикальная двусторонняя трещина ограничивается кровлей и подошвой пласта, препятствующими распространению трещины по вертикали;

- силы, распространяющие трещину в естественном массиве продуктивного пласта, передаются пласту рабочим телом - нефильтрующейся жидкостью, закачанной в трещину;

- продуктивный пласт сжимается со всех сторон боковым горным давлением;

- массив продуктивного пласта является однородным и изотропным.

Из формул (1) и (2) следует, что при импульсном воздействии на ПЗП раскрытие образовавшейся вертикальной двусторонней трещины имеет место всегда, когда трещина заполнена жидкостью объемом Уж и давление в трещине Рт превышает сумму пластового и бокового горного давлений. Формулы (1) и (2) используются для определения конечных размеров трещин. Чтобы определить изменение во времени параметров процесса трещинообразования, необходимо этот процесс представить физическими зависимостями в виде дифференциальных уравнений, численно интегрируемых по времени. Для этого в формулы (1) и (2) введен

/ =

0)

У5,6(1-у2)Ь(РГ-РШ,-Ч„) '

ш =

(2)

Рт

коэффициент ф = —, где Рс - давление в скважине в зоне обработки Рс

продуктивного пласта, и принято, что:

- коэффициент ф не изменяется на некотором, достаточно малом, промежутке времени А1 барического воздействия на продуктивный пласт;

- модуль Юнга Е, коэффициент Пуассона V, высота трещины Ь, пластовое давление Рпл и боковое горное давление постоянны в пределах продуктивного пласта;

- полудлина трещины I, объем закачанной в трещину жидкости Уж , давление в скважине в зоне обработки продуктивного пласта Рс и ширина трещины ю изменяются непрерывно во времени вследствие барического воздействия на продуктивный пласт.

Дифференцированием формул (1) и (2) по времени получены физические зависимости в виде дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие во времени процесс раскрытия вертикальной двусторонней трещины в продуктивном пласте:

<н__1__с«_(ду» фУ» ар."]

л 2Дб %/|1(фРс-Рп1^ао)Уж [ Л фРс-Ргл-ч„ сИ у Й® "•(,„„ ч <11 , ЙРЛ

61 с1со

где — - скорость роста полудлины трещины; - скорость роста

ширины трещины; - объемный расход жидкости, закачиваемой в двустороннюю трещину из скважины; - скорость (градиент) изменения давления в зоне обработки продуктивного пласта; 1 - время; Сш. =

II1 - V2 '

Для определения границ применимости физических зависимостей (3) и (4) и установления особенностей процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте при импульсном воздействии на ПЗП проведен качественный анализ этих зависимостей, включающий рассмотрение условий, характеризующих процесс раскрытия трещин. 1. Рассмотрены условия, когда скорость роста полудлины вертикальной двусторонней трещины равна нулю. В этом случае, согласно уравнению (3), реализуются следующие соотношения:

с1У, фУ* ¿Рс ар, фРс-р„л-ч„ с1У,

-=----или — = --—--. (5)

си фрс-р„л^„ <и «к фУ« м

При этом, согласно уравнению (4), выполняется равенство

Аю 4 , аРс

• (6)

Соотношения (5) имеют место, когда в скважине при импульсном воздействии на ПЗП реализуются условия, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Условия, когда скорость роста полудлины

Условия Особенности процесса

и ^>0 (И Вертикальная трещина в продуктивном пласте не растет в длину, а увеличивает свою ширину, когда давление в скважине повышается и существует объемный расход закачиваемой в трещину жидкости, при этом величина градиента изменения давления и объемный расход таковы, что выполняются соотношения (5) и равенство (6).

2. Рассмотрены условия, когда скорость роста ширины вертикальной двусторонней трещины равна нулю. В этом случае, согласно уравнению (4), реализуется следующее соотношение:

(Фр,.рм.ч.).^ + /ф.^1 = 0 (7)

(П (П

Соотношение (7) имеет место, когда в скважине при импульсном воздействии на ПЗП реализуются условия, представленные в таблице 2.

Таблица 2

Условия, когда скорость роста ширины вертикальной

Условия Особенности процесса

1. фРс- Рш.-д«> = о и ^1=0 «И Вертикальная трещина в продуктивном пласте не изменяет свою ширину, когда давление в трещине равно сумме пластового и бокового горного давлений, давление в скважине остается постоянным, при этом объемный расход жидкости, закачиваемой в трещину, равен нулю, а раскрытие трещины в пласте не происходит или прекратилось.

2. ^=0 (11 и ^1=0 (к Вертикальная трещина в продуктивном пласте не изменяет свою ширину и не растет в длину, когда давление в скважине остается постоянным, при этом объемный расход жидкости, закачиваемой в трещину, равен нулю, а раскрытие трещины в пласте не происходит или прекратилось.

3. Вертикальная трещина в продуктивном пласте не изменяет свою ширину и растет в длину, когда давление в скважине снижается, при этом объемный расход жидкости, закачиваемой в трещину, уменьшается.

3. Рассмотрены условия, когда скорость роста полудлины вертикальной двусторонней трещины больше нуля. В этом случае, согласно уравнению (3), реализуются следующие соотношения: <рУ» ар«

фРс- Рпл -(|„ <И

(IV. (11

или

аРс <рр.-рпл-д„ ау-

сИ ф\', сК

^ (8)

Соотношения (8) имеют место, когда в скважине при импульсном воздействии на ПЗП реализуются условия, представленные в таблице 3.

Таблица 3

Условия, когда скорость роста полудлины вертикальной

Условия Особенности процесса

и ^>0 Вертикальная трещина в продуктивном пласте растет в длину, когда давление в скважине и объемный расход закачиваемой в трещину жидкости увеличиваются, причем величина градиента изменения давления и объемный расход таковы, что выполняются соотношения (8), при этом ширина трещины, согласно уравнению (4), увеличивается.

2. (К и ^>0 «и Вертикальная трещина в продуктивном пласте растет в длину, когда давление в скважине остается постоянным и существует объемный расход закачиваемой в трещину жидкости, при этом ширина трещины, согласно уравнению (4), увеличивается.

3. ^<0 (11 и ^>0 а! Вертикальная трещина в продуктивном пласте растет в длину, когда давление в скважине снижается и существует объемный расход закачиваемой в трещину жидкости, причем величина градиента изменения давления и объемный расход таковы, что выполняются соотношения (8). При этом ширина трещины, согласно уравнению (4), увеличивается, или остается постоянной, или уменьшается до размера, соответствующего остаточной деформации пласта.

4. Рассмотрен случай, когда скорость роста давления в зоне обработки продуктивного пласта > 0) настолько велика, что в уравнении (3)

выполняется соотношение (

фУ*

ар.

1<0 .

, (9)

сИ фР.-Рпл-д„ 1 В этом случае скорость роста полудлины вертикальной двусторонней трещины становится отрицательной (— < 0) - полудлина трещины уменьшается при увеличении давления в скважине, т.е. имеет место

физическое противоречие. Поэтому при выполнении соотношения (9) уравнения (3) и (4) для описания процесса раскрытия вертикальной двусторонней трещины не могут быть применены. При высокой скорости нарастания давления в зоне обработки продуктивного пласта, когда выполняется соотношение (9), воздействие на пласт происходит в режиме, при котором могут образовываться вертикальные трещины разрыва. Для того, чтобы при импульсном воздействии на ПЗП образовались вертикальные трещины разрыва, необходимо обеспечить соответствие скорости нарастания давления в скважине такой скорости роста трещин, при которой поле напряжений вблизи устья трещин перестает быть квазистатическим. В качестве такой скорости роста трещин принимают скорость, равную скорости распространения упругих продольных волн в продуктивном пласте.

С учетом результатов качественного анализа физических зависимостей, описывающих процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте, проведен качественный анализ процесса трещинообразования в продуктивном пласте при импульсном воздействии на ПЗП для случая, когда гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом обеспечивают, например, в результате применения твердотопливного газогенерирующего устройства (ТТГУ). Рассмотрена часть типичной монотонной зависимости давления в скважине от времени Pc(t) при импульсном воздействии на ПЗП ТТГУ, когда давление в скважине превышает сумму пластового и бокового горного давлений, и определены участки типичной зависимости, в пределах которых процесс трещинообразования имеет те или иные особенности (см. рис. 1).

Показано, что существуют участок типичной зависимости |РсгРсз[, где градиенты изменения давления в зоне обработки пласта настолько велики, что выполняется соотношение (9) и раскрытия вертикальных двусторонних трещин не происходит, и участок типичной зависимости ]Рс3-Рс7[, где соотношение (9) не выполняется и имеет место процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин.

Показано, что внутри участка ]РсгРсз[ может иметь место участок ]Pci-Pc2], где градиенты изменения давления в зоне обработки пласта имеют такие значения, что в продуктивном пласте образуются вертикальные трещины разрыва, и участок 1РсгРсз[. наличие которого показывает, что при импульсном воздействии на ПЗП процессы образования в пласте вертикальных трещин разрыва и раскрытия вертикальных двусторонних трещин не могут происходить одновременно.

Показано, что существует участок типичной зависимости [Рсз-Ры!, где выполняются соотношения (5), равенство (6) и условия таблицы 1, наличие которого показывает, что в начале процесса раскрытия вертикальные двусторонние трещины растут в ширину и не растут в длину.

Показано, что существуют: участок ]PC4-Pcs[, где выполняются соотношения (8) и условие 1 таблицы 3; точка Рс5, где выполняется условие 2 таблицы 3; участок ]РС5-Рсб[, где выполняются соотношения (8) и условие 3 таблицы 3. При этом на участке типичной зависимости ]Рс4-Рсй[ вертикальные двусторонние трещины растут как в длину так и в ширину.

Показано, что при снижении давления в зоне обработки продуктивного пласта будет иметь место точка Рс6 , где выполнится соотношение (7) и условие 3 таблицы 2, то есть рост вертикальных двусторонних трещин в ширину прекратится, а в длину продолжится.

- Время, в течение которого может происходить образование трещин разрыва.

- Время, в течение которого происходит раскрытие трещин.

Рис.1. Часть типичной зависимости давления в скважине от времени при импульсном воздействии на продуктивный пласт ТТГУ.

Показано, что после точки РС6 существует участок ]РС6-РС7Ь гДе выполняются соотношения (8) и условие 3 таблицы 3. При этом

вертикальные двусторонние трещины, продолжая расти в длину, сужаются до размеров, соответствующих остаточной деформации пласта.

В результате анализа установлено:

1. Раскрытие вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте имеет место, когда выполняются соотношения (8).

2. При импульсном воздействии на ПЗП гидродинамическая связь скважины с пластом наиболее эффективна, если в ходе импульсного воздействия образуются вертикальные трещины разрыва и продолжительность процесса раскрытия трещин tp,Tp. максимальная.

3. Для достижения максимальной эффективности гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом целесообразно применять технологии, обеспечивающие образование в пласте вертикальных трещин разрыва и наиболее длительный импульс воздействия.

Глава 3. Определение основных параметров процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на прискважиниую зону пласта.

Качество гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом является основным показателем, позволяющим подтвердить правильность выбора и эффективность метода воздействия на ПЗП. В практике работы геофизических предприятий используются как прямые, так и косвенные методы оценки качества гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом. Основным достоинством косвенных методов оценки качества гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом является возможность при вполне корректных принятых допущениях математически строго описать процессы, протекающие в скважине и продуктивном пласте, выявить основные закономерности, наметить пути дальнейших исследований и разработать основы более точного понимания и расчета этих процессов.

Решение задачи определения основных параметров процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП возможно следующими основными методами:

- первый метод (прямая задача) - определение основных параметров процесса раскрытия трещин при решении задач внутренней баллистики КЭС, обеспечивающих импульсное воздействие на ПЗП с целью достижения и улучшения гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом;

- второй метод (обратная задача) - определение основных параметров процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП с использованием результатов измерения зависимости давления во времени в зоне обработки скважины.

Для решения как прямой, так и обратной задачи и оценки качества гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом необходима физико-математическая модель, позволяющая определить в любой момент времени импульсного воздействия основные параметры процесса раскрытия трещин в продуктивном пласте.

Основными достоинствами обратной задачи являются:

- определение основных параметров процесса раскрытия трещин по фактическим результатам измерения давления в зоне обработки;

- для решения задачи достаточно использовать только физико-математическую модель процесса раскрытия трещин в продуктивном пласте, что значительно упрощает решение по сравнению с решением прямой задачи.

Основной недостаток обратной задачи - определение основных параметров процесса раскрытия трещин производят после обработки скважины, что исключает возможность предварительной (до проведения обработки скважины) оценки параметров процесса импульсного воздействия на ПЗП.

Решение обратной задачи основывается на использовании фактической зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени. Время, когда давление в скважине превышает сумму пластового и бокового горного давлений, разделено на п равных ¡-ых участков, эквивалентных задаваемому шагу интегрирования А1. Шаг интегрирования задается таким, чтобы было правомерным допущение, что на участке времени Д1 давление в скважине изменяется линейно.

Для численного интегрирования уравнения (3) и (4) представлены в виде:

т 1 а.

<% гДб ^ь,,ч(фРсо)-Рпл-<1»)Уж(1)

<1Уж фУж® <1Рс(1)

(П (¡)Сум фРс®-Рпл-(}» а!

(ко _ 4 (11 (¡) ~ С™1

(фРе(0 - Рпл - Я») • — + /„, • ф -ЙРс(1)

(И (¡) (11

(10) (П)

61 <1ш

где — и —- - соответственно скорость роста полудлины и скорость <н (¡) 0)

роста ширины вертикальной двусторонней трещины для ¡-ого участка времени А1; Рс(ц - среднее давление в скважине в зоне обработки продуктивного пласта для 1-ого участка времени Д1; Уж(!) - объем жидкости, заполнивший вертикальную двустороннюю трещину для ¡-ого участка ¿Уж

времени А1; - - объемный расход скважинной жидкости в

<11 (¡)сум.

двустороннюю трещину на ¡-ом участке времени Д1 (равен сумме объемных расходов скважинной жидкости, определенных для каждого перфорационного отверстия, обеспечивающего гидродинамическую связь

скважины с продуктивным пластом); - скорость (градиент)

изменения давления в зоне обработки продуктивного пласта на ¡-ом участке времени А1; 1 - время.

В главе представлены все необходимые формулы для определения параметров, входящих в уравнения (10) и (11).

На основании принятого допущения, что скорости роста полудлины и ширины вертикальной двусторонней трещины в пределах любого рассматриваемого ¡-ого участка времени А1 не изменяются, определяются

текущие полудлина и ширина со^ раскрывающейся двусторонней трещины численным интегрированием по формулам:

/,о = /„.ч,,,+— М, (12)

«<0

где 1тч.(1) - начальная для любого 1-ого участка времени А1 полудлина трещины, которая:

для первого ¡-ого участка времени А1 процесса раскрытия трещины равна /,,ач.;

для остальных ¡-ых участков времени Д1 процесса раскрытия трещины равна полудлине трещины /(м), определенной на предыдущем (/-1)-ом участке времени Д(;

Ш(|) = ю,«ч.(|) + — -Д^ (13)

где Юнач.(о - начальная для любого ¡-ого участка времени Д1 ширина трещины, которая:

для первого ¡-ого участка времени ¿М процесса раскрытия трещины равна ш„ач.;

для остальных ¡-ых участков времени Д1 процесса раскрытия трещины равна ширине трещины ю(ц) , определенной на предыдущем (}-1)-ом участке времени А1 Численное интегрирование проводится, если не выполняется соотношение (9), представленное в виде:

(1Уж фУжр) ёРс(0

^ л (¡)сум. фРсО)-Рпл^» сИ

В процессе раскрытия вертикальной двустронней трещины уменьшение ширины трещины ограничивается ее остаточной шириной, связанной со свойством горной породы необратимо деформироваться при нагружении и разгрузке. Чтобы учесть это свойство горных пород в процессе раскрытия вертикальной двусторонней трещины, введено граничное условие:

09(1) ^ СОоет.(|) , (15)

где Оост-О) ~ остаточная ширина вертикальной двусторонней трещины для рассматриваемого ¡-ого участка времени

В случае, если в пределах рассматриваемого ¡-ого участка времени Д1 указанное граничное условие выполняется, то процесс уменьшения ширины вертикальной двусторонней трещины протекает без ограничений.

В случае, если в пределах рассматриваемого ¡-ого участка времени указанное граничное условие не выполняется, полученная ширина трещины Ш(!) достигает граничной остаточной ширины. Поэтому для рассматриваемого /-ого участка времени Д1 принимается:

Ю(1) = Юост.Ш . (16)

Известно, что процесс образования остаточной вертикальной двусторонней трещины начинается, когда выполнится соотношение:

<0. (14)

Ег

(17)

q-

E,

где E| и E2 - соответственно модули Юнга при нагружении и разгрузке продуктивного пласта.

Представим соотношение (17) в виде:

Ег _ <pPc(i) ^

Ei <pPc(i)-q.

Если соотношение (18) будет выполняться при давлениях в трещине, равных или не превышающих сумму пластового и бокового горного давлений, то образовавшиеся в ходе импульсного воздействия вертикальные двусторонние трещины после снятия барической нагрузки (окончания импульсного воздействия на ПЗП) сомкнутся и применение импульсного метода воздействия на ПЗП будет неэффективным без закрепления трещин.

Приняв в соотношении (18) вместо произведения <рРС(о сумму пластового и бокового горного давлений, получаем условие, при выполнении которого образовавшиеся в ходе импульсного воздействия вертикальные двусторонние трещины сомкнутся:

—¿1+-^-. (19)

Е. Рпл

Физико-математическая модель представлена в виде блок-схемы, использование которой позволяет по фактическим результатам измерения давления в скважине определить с использованием современной вычислительной техники параметры процесса трещинообразования и размеры вертикальной двусторонней трещины в продуктивном пласте.

Глава 4. Расчеты параметров процесса трещинообразования и размеров трещин при импульсном воздействии на прискважинную зону пласта с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени.

Разработка новых технологий воздействия на продуктивные пласты и техники, реализующей эти воздействия, требует все более точных знаний о количественных характеристиках явлений, возникающих при интенсивных нагрузках на горную породу. Целью расчетно-теоретического исследования является определение изменения во времени параметров процесса трещинообразования и размеров трещин при импульсных воздействиях на ПЗП с различными геолого-физическими характеристиками, выявление физических закономерностей и особенностей этого процесса. Обоснование и реализация эффективных методов решения поставленной прикладной задачи имеют весьма важное значение.

Для реализации блок-схемы физико-математической модели разработана с использованием алгоритмического языка Basic программа, позволяющая проводить расчетно-теоретические исследования параметров процесса трещинообразования и размеров трещин в продуктивном пласте. В качестве объектов расчетно-теоретического исследования выбраны наиболее часто

встречающиеся горные породы: глинистые (аргиллит), обломочные (песчаник) и карбонатные (известняк).

Обоснование и оценка параметров процесса трещинообразования и размеров вертикальной двусторонней трещины проводилась в предположении, что:

• в скважине в зоне обработки продуктивного пласта реализовано импульсное воздействие, которое зарегистрировано, например, автономным прибором типа АРД или АЦМ в виде зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени. При этом зависимость давления от времени имеет участок, где давление в зоне обработки продуктивного пласта превышает сумму пластового и бокового горного давлений (см. рис.2);

• кроме значения модуля Юнга все исходные параметры, представляющие базу данных для программы расчета, не изменяются.

Рис.2. Зависимость давления в скважине в зоне обработки пласта от времени.

База данных для выбранных объектов расчетно-теоретического исследования включает в себя следующие параметры: коэффициент Пуассона - 0,25; пластовое давление - 25МПа; боковое горное давление -25МПа; коэффициент ф -1,0; высота трещины - 2,0м; коэффициент скорости - 0,97; коэффициент расхода - 0,62; диаметр перфорационного отверстия -0,01м; количество перфорационных отверстий, обеспечивающих гидродинамическую связь скважины с двусторонней трещиной - 10; динамический коэффициент вязкости скважинной жидкости (технической воды) - 0,001Па с; плотность скважинной жидкости (технической воды) -1000кг/м3; количество образующихся вертикальных двусторонних трещин - 1; начальная полудлина трещины - 0,5м; начальная ширина

трещины - 0,001м; отношение модулей Юнга при разгрузке и нагружении пласта - 3,0; модуль Юнга объектов исследования - согласно таблице 4.

Таблица 4

АРГИЛЛИТ ПЕСЧАНИК ИЗВЕСТНЯК

ПАРАМЕТР Вариант расчета Вариант расчета Вариант расчета

А1 А2 АЗ П1 П2 пз ш И2 ИЗ

Модуль Юнга, Н/м2 О ■о ; О И \© . "о И че N о "о м о . о ч—« и N гГ о "в Т"< • И ©V *о и о "о И че о о и О ОО

Анализ результатов расчетов, проведенных по разработанной программе, показал наличие следующих закономерностей процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП:

• значение модуля Юнга пласта оказывает непосредственное влияние на параметры процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин: чем жестче продуктивный пласт (больше значение модуля Юнга), тем больше длина и меньше ширина раскрывающихся трещин;

• ширина остаточной трещины тем больше, чем меньше значение модуля Юнга;

• скорость роста полудлины трещины резко увеличивается с началом процесса образования остаточной трещины и тем больше, чем больше значение модуля Юнга;

• на участке времени импульсного воздействия на ПЗП, когда давление в

зоне обработки скважины непрерывно возрастает > 0), процесс раскры-

(Ц

тия трещин протекает менее интенсивно, чем на участке времени, когда давление в зоне обработки скважины непрерывно уменьшается < 0);

• изменение ширины трещины имеет параболический характер до момента начала процесса формирования остаточной трещины, а изменение полудлины трещины - гиперболический, при этом скорость роста полудлины трещины увеличивается асимптотически.

Известно, что скорость роста длины трещины асимптотически стремится к скорости упругих волн сдвига и не может превышать скорости волн Релея Си, которые распространяются вблизи поверхности трещины, имеют наибольшую амплитуду на ее поверхности и быстро затухают по мере своего распространения вглубь пласта. Скорость волн Релея представляет собой границу скорости самопроизвольного распространения трещины нормального отрыва. Для трещин нормального отрыва при скорости роста полудлины трещины и, большей 0,61С2 (С2 - скорость упругих волн сдвига), создаются предпосылки для потери устойчивости прямолинейно распространяющейся трещины, что приводит к ее ветвлению. Следовательно, если скорость роста полудлины вертикальной двусторонней трещины будет

находиться в пределах 0,61Сг^ о < Си , то при импульсном воздействии на ПЗП будет иметь место процесс ветвления образующихся трещин. Для выбранных объектов исследования по результатам расчетов ветвление образующихся трещин будет происходить при скоростях роста полудлины трещин, находящихся в пределах, указанных в таблице 5:

Таблица 5

Скорости роста полудлины раскрывающихся трещин, в пределах которых происходит ветвление трещин

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА

ГОРНАЯ ПОРОДА

Аргиллит

тг

Песчаник

ттг

Известняк

Модуль Юнга Е, Н/м2

6,0x10! минимум

2,6x10 максимум

5,0x10а минимум

5,9x10 максимум

1,2x10 минимум

8,0х101и максимум

Пределы скорости роста

полудлины трещины о, м/с

V э

VI

со <о

V О

VI

О)

V О

VI ■ч-со со" оо ю

V О

VI

со <о

СП

о> см со

V Э

VI со

V О

VI см

Анализ полученных результатов расчетов показывает, что ветвление вертикальной двусторонней трещины при импульсном воздействии будет наиболее вероятным в аргиллитах.

Так как наибольшая интенсивность процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин наблюдается в период времени импульсного воздействия, когда давление в скважине в зоне обработки продуктивного пласта уменьшается, можно утверждать, что изменение формы импульса давления в этот период времени приведет к существенным изменениям параметров раскрытия трещин. Влияние формы импульса давления на параметры процесса раскрытия трещин исследовано для аргиллита (база данных по варианту АЗ). Формы импульса давления 1>с(1)( , Рс(1)г и Рс(0з представлены на рис. 3.

На рис.4 по результатам проведенных расчетов представлено изменение во времени полудлины I и ширины со вертикальной двусторонней трещины в аргиллите с модулем Юнга Е=2,6-Ю10Н/м2.

Анализ полученных результатов влияния различных форм импульса давления на процесс раскрытия трещин показал наличие следующих закономерностей.

1) Увеличение суммарного импульса давления при изменении формы импульса на участке, где давление в зоне обработки продуктивного пласта уменьшается от максимального значения до значения, равного сумме пластового и бокового горного давлений, приводит:

- к уменьшению длины и увеличению ширины раскрывающихся трещин;

- к уменьшению скорости роста полудлины раскрывающихся трещин.

Рис.4. Изменение во времени полудлины 1 и ширины се трещины.

- точка, где скорость роста полудлины трещины достигает значения, при котором возможно ветвление трещины.

2) Уменьшение суммарного импульса давления при изменении формы импульса на участке, где давление в зоне обработки продуктивного пласта уменьшается от максимального значения до значения, равного сумме пластового и бокового горного давлений, приводит:

- к увеличению длины и уменьшению ширины раскрывающихся трещин;

- к увеличению скорости роста полудлины раскрывающихся трещин;

- к возможности достижения скорости роста полудлины раскрывающихся трещин, при которой происходит их ветвление.

Проведены расчеты и анализ влияния коэффициента Пуассона и отношения модулей Юнга при разгрузке и нагружении пласта на параметры процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на ПЗП, которые показали следующее.

1) При изменении коэффициента Пуассона в пределах, соответствующих выбранным объектам исследования:

• с увеличением значения коэффициента Пуассона полудлина раскрывающейся трещины увеличивается, а ширина уменьшается;

• изменение размеров раскрывающихся трещин, связанное с изменением значения коэффициента Пуассона, незначительное и составляет величину не более 4,0%.

2) При изменении отношения модулей Юнга при разгрузке и нагружении продуктивного пласта (Ег/ЕО в пределах от 3 до 9:

• с увеличением отношения модулей Юнга полудлина и ширина раскрывающейся трещины увеличиваются, при этом скорость роста полудлины трещины также увеличивается, что повышает возможность достижения скорости роста полудлины трещины, при которой происходит ее ветвление;

• отношение модулей Юнга влияет иа процесс формирования остаточной трещины: чем больше отношение модулей Юнга, тем раньше начинается процесс формирования остаточной трещины.

Глава 5. Оценка эффективности импульсных методов воздействия на прискважинную зону пласта с применением твердотопливных газогенерирующих устройств.

Рассмотрены физические факторы, определяющие эффективность импульсных методов воздействия на ПЗП, в том числе методов с применением твердотопливных газогенерирующих устройств и приведены основные критерии оценки эффективности методов. Представлены результаты обработок скважин импульсными методами с применением генераторов давления ПГРИ-100 и ПГД-42Т и проведена оценка эффективности методов сравнением значений скин-факторов и дебитов, измеренных до и после обработки. Подтверждена высокая эффективность импульсных методов воздействия на ПЗП и соответствие приведенных в главе результатов обобщенным показателям эффективности:

• количество успешных обработок, в результате которых возрос дебит или приемистость скважин, составляет 65...70%;

• дебит скважин увеличивается в среднем от полутора до нескольких раз;

• продолжительность действия эффекта находится в пределах от нескольких месяцев до 2,5 лет;

• количество дополнительно добытой нефти в период действия эффекта на одну обработанную скважину составляет от 350т до 1500т и более в зависимости от стадии разработки месторождения.

Основные выводы.

1. Получены физические зависимости в виде дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие во времени процесс раскрытия вертикальной двусторонней трещины в продуктивном пласте при импульсном воздействии на прискважинную зону пласта. Установлено:

а) процесс образования вертикальных трещин разрыва и процесс раскрытия вертикальных трещин не могут происходить одновременно;

б) вертикальная трещина начинает расти в длину, когда ширина трещины достигает некоторого (критического) значения;

в) процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин имеет место при выполнении соотношения

(IV. юУ, ар. ар. фРс-Рпл-ч. ау»

->-----или соотношения — < --—--.

сИ фРе-Р„.,-я„ сИ (Н фУ» сН

2. При вполне корректных принятых допущениях разработана физико-математическая модель процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта, позволяющая по фактическим результатам измерения давления в скважине определить параметры процесса трещинообразования и размеры вертикальной двусторонней трещины. Получено условие, при выполнении которого образующиеся в ходе импульсного воздействия вертикальные двусторонние трещины после снятия барической нагрузки на пласт сомкнутся.

3. В результате расчетно-теоретических исследований с использованием разработанной физико-математической модели процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта установлено:

а) изменение во времени ширины трещины имеет параболический характер, а полудлины трещины - гиперболический, при этом скорость роста полудлины трещины увеличивается асимптотически;

б) значение модуля Юнга продуктивного пласта оказывает непосредственное влияние на параметры процесса раскрытия трещин и их конечные размеры: чем жестче продуктивный пласт (больше значение модуля Юнга), тем больше длина и меньше ширина образующихся трещин;

в) изменение формы импульса давления на участке импульсного воздействия, где давление в зоне обработки продуктивного пласта

уменьшается от максимального значения до значения, равного сумме пластового и бокового горного давлений, имеет определяющее влияние на процесс раскрытия трещин:

чем больше величина суммарного импульса давления, тем меньше скорость роста полудлины образующейся трещины, и наоборот;

чем меньше величина суммарного импульса давления, тем выше вероятность возникновения ветвления образующихся трещин;

г) с увеличением значения коэффициента Пуассона полудлина раскрывающихся вертикальных двусторонних трещин увеличивается, а ширина уменьшается, при этом изменение размеров раскрывающихся трещин, вызванное изменением коэффициента Пуассона, незначительное и составляет величину не более 4,0%;

д) отношение модулей Юнга при разгрузке и нагружении продуктивного пласта влияет на процесс формирования остаточной вертикальной двусторонней трещины. Увеличение отношения модулей Юнга приводит:

- к более раннему началу процесса формирования остаточной трещины;

- к увеличению полудлины и ширины раскрывающейся трещины;

- к увеличению скорости роста полудлины раскрывающейся трещины и повышению возможности достижения скорости роста полудлины трещины, при которой происходит ее ветвление.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1.3абурдяев B.C., Рудаков Б.Е., Рябов С.С. и др. Исследование параметров взрывогидроимпульсного воздействия на пласт с целью его дегазации // Внезапные выбросы угля и газа, рудничная аэрология: Науч. сообщ. / Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского. -М.: 1989. - С.148-157.

2. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Основные уравнения процесса обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело. -2004. - №1.- С. 16-20.

3. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С. и др. Влияние сжимаемости и движения скважинной жидкости на процесс обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Нефтепромысловое дело,-2004.-№3.-С.46-53.

4. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухорукой Г.И. Оценка влияния на работоспособность зарядов генераторов давления условий в нефтяных скважинах и возможностей применения в генераторах давления утилизированных зарядов из баллиститных ракетных твердых топлив // Нефтепромысловое дело. - 2005.-№ 9.- С. 14-24.

5. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. О раскрытии трещин в горных породах при импульсном воздействии на продуктивный пласт // Нефтепромысловое дело. - 2008. - №7. - С.37-43.

6. Рябов С.С. Определение параметров процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на продуктивный пласт с использованием зависимости давления в зоне обработки пласта от времени // Нефтепромысловое дело. - 2009. - №10. - С.18-27.

7. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. Анализ результатов расчетов параметров процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на продуктивный пласт с использованием зависимости давления в скважине от времени // Нефтепромысловое дело. -2010. -№3.-С.19-27.

8. Гайворонский И.Н., Крощенко В.Д., Рябов С.С. и др. Устройство для воздействия на пласт / Патент РФ №2047744 от 23.03.1992.

9. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. Способ обработки прискважинной зоны пласта и заряд / Патент РФ №2275500 от 28.09.2004.

10. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (варианты) / Балдин A.B., Новоселов Н.И., Рябов С.С. и др. // Патент России №2245440, - 2005. - БИ №3.

Соискатель

Рябов С.С.

Отпечатано в филиале ГУП МО «КТ» «Раменская типография»

Заказ №1599 140108, МО, г.Раменское Сафоновский проезд, д. 1 8(496) 463-93-65

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Рябов, Сергей Сергеевич

ГЛАВА

Импульсные методы воздействии на прискважннную зону пласта.

1.1. Основные физические факторы, влияющие на приток жидкости из пласта в скважину.

1.2. Классификации основных методов воздействия на прискважннную зону пласта.

1.3. Импульсные методы воздействия на прискважннную зону пласта.

1.4. Скважинные твердотопливные газогеперирующие устройства.

1.5. Характер разрушения продуктивного пласта при импульсных воздействиях на прискважннную зону пласта.

1.6. Критерии разрушения идеально упругого изотропного материала.

1.6.1. Энергетический критерий разрушения Гриффитса.

1.6.2. Силовые критерии разрушения Ирвина, Баренблатта и Новожилова.

1.6.3. Деформационные критерии разрушения.

1.7. Типы трещин.

1.8. Постановка задачи расчета масштаба разрушения горной породы при импульсном воздействии на прискважннную зону пласта.

ГЛАВА

Физические зависимости, описывающие процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

2.1. Вывод физических зависимостей, описывающих процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

2.2. Качественный анализ физических зависимостей, описывающих процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

2.3. Качественный анализ процесса трещинообразования в продуктивном пласте при импульсном воздействии на прискважинную зону пласта.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта"

Актуальность работы

Современный этап развития нефтегазодобывающей промышленности характеризуется постоянным ростом требований к достижению высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, что предполагает бесперебойную и соответствующую потенциалу месторождения работу добывающих и нагнетательных скважин с соблюдением темпов выработки запасов, текущих уровней добычи и полноты извлечения углеводородов.

Вторичное вскрытие продуктивного пласга, обеспечивающее сохранение, восстановление или повышение естественной проницаемости прискважинной зоны пласта (ПЗП), в значительной степени определяет эффективность эксплуатации скважины на всех стадиях разработки месторождения. Широко применяемыми методами восстановления и повышения проницаемости ПЗП являются методы импульсного воздействия, в том числе твердоюшшвными газогенерирующими устройствами (ТТГУ), обеспечивающими создание в пласте системы трещин. Изучение механизма направленного восстановления и повышения проницаемости ПЗП путем создания и раскрытия в пласте системы трещин имеет существенное практическое значение.

Важной научно-технической задачей нефтяной отрасли промышленности является обеспечение высоких темпов добычи нефти и наиболее полное извлечение нефти из недр. Эксплуатация нефтяных скважин приводит к уменьшению их производительности, в основном, из-за постепенного снижения пластового давления из-за уменьшения запаса нефти в пласте и ухудшения фильтрации в ПЗП вследствие различных природных явлений и целенаправленной деятельности человека, предусматривающей увеличение дебитов добывающих или приемистости нагнетательных скважин. Поэюму поиск методов повышения эффективности разработки залежей нефти является актуальной задачей эксплуатации нефтяных месторождений. Этот поиск осуществляется по следующим основным направлениям: совершенствование технологии и систем разработки нефтяных залежей с применением гидродинамических методов повышения нефтеотдачи; интенсификация добычи- нефти за счет применения различных меюдов воздействия на ПЗП скважин; применение новых методов повышения нефтеохдачи пластов.

Значительное количество существующего фонда скважин в России находится либо в простое, либо относится к низкодебигному фонду Подсчитано, что повышение нефтеотдачи на старых, уже обустроенных, месторождениях России на 1% равносильно открытию нового крупного месторождения. Поэтому повышение нефтеотдачи пластов и интенсификация добычи нефти являются существенным источником получения дополнительной нефти.

Для повышения производительности продуктивных пластов после пуска скважин или некоторого срока их эксплуатации используются различные методы воздействия на ПЗП [1-13]. Обстоятельный анализ методов воздействия на ПЗП изложен в работах [14-16].

В последние 25 лет для повышения производительности скважин в России применяются импульсные методы воздействия на ПЗП, позволяющие разрушать и диспергировать кольматационные отложения, расширять и удлинять существующие в продуктивном пласте трещины, вызывать образование новых трещин. Высокую эффективность воздействия па ПЗП показали импульсные методы с использованием конденсированных энергетических систем (твердых, жидких или газообразных).

В частности, применяются импульсные методы, предполагающие использование различных газогенерирующих устройств (генераторов давления) с энергоносителями из твердотопливных зарядов 117-32]. Высокая эффективность этих методов достигается образованием качественной гидродинамической связи скважины с незагрязненной зоной продуктивного пласта. Гидродинамическая связь скважины с пластом обеспечивается через трещины, которые образуются вследствие задавливания в продуктивный пласт рабочего тела при воздействии на ПЗП импульсом давления, создаваемым продуктами сгорания твердотопливных зарядов в интервале обработки скважины. В зависимости от способа обработки скважины, рабочим челом может быть как находящаяся в скважине в интервале продуктивного пласта жидкость, так и высокотемпературные продукты сгорания твердотопливных зарядов.

Импульс давления в интервале обработки скважины прогнозируется на основании результатов расчетов, проводимых по физико-математической модели, разработанной для применяемого метода воздействия и учитывающей взаимосвязь процессов, протекающих в скважине и продуктивном пласте, или на основании статистического анализа результатов применения конкретного метода на аналогичных скважинах. Для определения параметров импульсного воздействия на ПЗП целесообразно использовать современные регистрирующие устройства, позволяющие производить измерение зависимости давления в зоне обработки скважины от времени.

Физико-математическая модель, разработанная для применяемого метода воздействия, своей составной частью должна содержать модель процесса раскрытия трещин в продуктивном пласте с учетом основных динамических характеристик импульсного воздействия на ПЗП:

- скорость (градиент) изменения давления в скважине в зоне обработки продуктивного пласта;

- текущий объемный расход рабочего тела, задавливаемого в продуктивный пласт.

Кроме того, модель процесса раскрытия трещин при импульсном воздействии на ПЗП должна учитывать изменение во времени размеров образующихся в пласте трещин и остаточную деформацию пласта.

Использование физико-математической модели процесса раскрытия фещин позволит обосновать основные параметры процесса трещинообразования и повышение эффективности и результативности импульсных методов воздействия на ПЗП.

Поэтому разработка физико-математической модели процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП является важной и актуальной задачей.

Цель работы. Разработка физико-математической модели процесса раскрытия трещин, обоснование и оценка основных параметров процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта для повышения производительности нефтяных и газовых скважин. Основные задачи исследований

1. Литературные и патентные исследования импульсных методов воздействия на ПЗП нефтяных и газовых скважин.

2. Исследование характеристик импульсного воздействия на ПЗП, определяющих основные параметры процесса трещинообразования в продуктивном пласте.

3. Вывод физических зависимостей, описывающих процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте и их качественный анализ.

4. Разработка физико-математической модели процесса раскрытия трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющей с использованием зависимое!и давления в зоне обработки продуктивного пласга от времени* рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

5. Расчетно-теоретические исследования процесса раскрытия трещин при импульсных воздействиях на ПЗП и оценка эффективности импульсных методов воздействия с применением твердотопливных газогенерирующих устройств.

Методы решения поставленных задач

Применение теоретических основ механики разрушения деформируемых сплошных сред, физико-математическое моделирование, оценка основных параметров' процесса трещинообразования при импульсных воздействиях на ПЗП.

Научная новизна

1.На основании проведенных теоретических исследований получены физические зависимости, описывающие процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин в продуктивном пласте.

2. Разработана физико-математическая модель процесса раскрытия трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющая с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

3.По результатам проведенных расчетно-теоретических исследований обоснованы основные параметры ' процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП, установлены основные закономерности процесса и факторы, влияющие на этот процесс.

Основные защищаемые положения

1. Физические зависимости в виде дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие во времени процесс раскрытия вертикальной двусторонней трещины при импульсном воздействии на ПЗП.

2. Физико-математическая модель процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП, позволяющая с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени рассчитать основные параметры процесса трещинообразования.

3. Основные закономерности процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП и факторы, влияющие на этот процесс.

Практическая ценность работы

1. Полученные научные результаты использованы предприятиями ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для проектирования оптимальных характеристик импульсного воздействия на прискважинную зону пласта с целью достижения наиболее эффективной гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом.

2. Опытное применение физико-математической модели процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсном воздействии на ПЗП освоено предприятием ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» для оценки параметров процесса с использованием зависимости давления в зоне обработки продуктивного пласта от времени.

3. Полученные научные результаты использованы предприятием ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» для разработки и внедрения в производспю твердотопливного заряда с развитой поверхностью горения ЗГП105-01, который успешно применяется с 2008 года в составе комплексного устройства ГП-105 («Перфоген»), предназначенного для кумулятивной перфорации и газодинамического импульсного воздействия, на ПЗП нефтяных и газовых скважин.

Апробация работы

Основное содержание диссертации докладывалось и обсуждалось на научно-технических советах, семинарах предприятий ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Пермский ИТЦ «Геофизика» в 2004-2010 г.г. и на научных семинарах кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина.

Публикации

На основе выполненных исследований по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 7 научно-технических статей в изданиях, рекомендованных ВАК, и 3 патент России на изобрс1ения.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы из 120 наименований, содержит 160 страниц текста, в том числе 25 рисунков и 30 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Рябов, Сергей Сергеевич

Основные выводы

1. Получены физические зависимости в виде дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие во времени процесс раскрытия вертикальной двусторонней трещины в продуктивном пласте при импульсном воздействии на прискважинную зону пласта. При анализе физических зависимостей установлено: а) процесс образования вертикальных трещин разрыва и процесс раскрытия вертикальных трещин не могут происходить одновременно; б) вертикальная трещина начинает расти в длину, когда ширина трещины достигает критического значения; в) процесс раскрытия вертикальных двусторонних трещин имеет место при выполнении соотношения аУж > фУж аРс Л фРс-Рпл-яи ск или соотношения аРс фРс-р пл - и (IV ж

К фУж сП

2. При вполне корректных принятых допущениях разработана физико-математическая модель процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта, позволяющая по фактическим результатам измерения давления в скважине определить параметры процесса трещинообразования и размеры вертикальной двусторонней трещины. Получено условие, при выполнении которого образующиеся в ходе импульсного воздействия вертикальные двусторонние трещины после снятия барической нагрузки на пласт сомкнутся.

3. В результате расчетно-теоретических исследований с использованием разработанной физико-математической модели процесса раскрытия вертикальных двусторонних трещин при импульсных воздействиях на прискважинную зону пласта установлено: а) изменение во времени ширины трещины имеет параболический характер, а полудлины трещины — гиперболический, при этом скорость роста полудлины трещины увеличивается асимптотически; б) значение модуля Юнга продуктивного пласга оказывает непосредственное влияние на параметры процесса раскрытия трещин и их конечные размеры: чем жестче продуктивный пласт (больше значение модуля Юнга), тем больше длина и меньше ширина образующихся трещин; в) изменение формы импульса давления на участке импульсного воздействия, где давление в зоне обработки продуктивного пласта уменьшается от максимального значения до значения, равного сумме пластового и бокового горного давлений, имеет определяющее влияние на процесс раскрытия трещин:

- чем больше величина суммарного импульса давления, тем меньше скорость роста полудлины образующейся трещины, и наоборот;

- чем меньше величина суммарного импульса давления, тем выше вероятность возникновения ветвления образующихся трещин; г) с увеличением значения коэффициента Пуассона1 полудлина раскрывающихся вертикальных двусторонних трещин увеличивается, а ширина уменьшается, при этом изменение размеров раскрывающихся трещин, вызванное изменением коэффициента Пуассона, незначительное и составляет величину не более 4,0%; д) отношение модулей Юнга при разгрузке и нагружении продуктивного пласта влияет на процесс формирования остаточной вертикальной двусторонней трещины. Увеличение отношения модулей Юнга приводит:

- к более раннему началу процесса формирования остаточной трещины;

- к увеличению полудлины и ширины раскрывающейся трещины;

- к увеличению скорости роста полудлины раскрывающейся трещины и повышению возможности достижения скорости роста полудлины трещины, при которой происходит ее ветвление.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Рябов, Сергей Сергеевич, Раменское

1. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Методы повышения производительности скважин. - Самара: Самарское книжное издательство, 1996. - 41 1с.

2. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Интенсификация добычи вязкой нефти из карбонатных коллекторов. — Самара: Самарское книжное издательство, 1996. -437с.

3. Попов A.A. Интенсификация добычи нефти в Коми АССР. Сыктывкар: Коми книжное издательство, 1983. - 70с.

4. Романенко В.А. Вольницкая Э.М. Восстановление производительности водозаборных скважин. JL: Недра, 1986. - 111с.

5. Лебединец Н.П. Изучение и разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми породами. — М.: Недра, 1997. 396с.

6. Муслимов1 Р.Х. Повышение эффективности освоения нефтяных месторождений Татарии. Казань: Таткнигоиздат, 1985. - 177с.

7. Гадиев С.М., Лазаревич И.С. Воздействие на призабойную зону нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1966. 364с.

8. Сургучев М.Л., Желтов Ю.В., Симкин Э.М. Физико-химические микропроцессы в нефтегазоносных пластах. М.: Недра, 1984. - 215с.

9. Ю.Ленченкова Л.Е. Повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами. -М.: Недра, 1998. 393с.

10. П.Молчанов A.A. Новые высокоэффективные технологии разработки месторождений, повышающие нефтеотдачу пластов и извлекаемость запасов месторождений нефти и газа / Наука в СПГГИ, 1997, №1.

11. Попов И.П. Методы повышения нефтеотдачи пластов на месторождениях Западной Сибири // Нефтяное хозяйство 1995. - №7. - С.39-42.

12. Тухтеев P.M., Яркеева Н.Р. Интенсификация добычи нефти из карбонатных коллекторов НГДУ Октябрьскнефть // Сб. научных трудов БашкНИИ по переработке нефти 2000. - №103. - С. 110-113.

13. Ибрагимов JI.X., Мищенко И.Т., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. М.: Наука, 2000. - 414с.

14. Зотов B.C., Альнабуда А.С.Д. и др. Метод газоимпульсной обработки скважин. СПб.: «Галея Принт», 2004. - 200с.

15. Устройство для разрыва пласта в скважине давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Крылов В.Н., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №407033, 1975.- БИ №20.

16. Пороховой генератор давления для скважины / Беляев Б.М., Комаров В.Ф., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №933959, -1982. БИ №10.

17. Устройство для воздействия на пласт давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Клевцов В.Г., Слиозберг P.A. и др.// Авторское свидетельство СССР №1094413,- 1982.

18. Устройство для воздействия на пласт давлением пороховых газов / Беляев Б.М., Комаров В.Ф., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №1118103,- 1984.

19. Способ разрыва пласта пороховыми газами / Беляев Б.М., Королев И.П., Слиозберг P.A. и др. // Авторское свидетельство СССР №912918, 1982. - БИ №10.

20. Способ термогазохимического и силового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта и газогенератор / Барсуков В.Д., Голдаев C.B., Минькова Н.П. и др. // Патент России №2110677 от 27.06.1995г.

21. Способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления / Краснощеков Ю.И., Самошкин В.И., Зансохов Л.Г и др. // Патент России №2106485 от 25.08.1995г.

22. Инструкция по применению пороховых генераторов давления ПГД.БК в скважинах / ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика. М., 1989. - 80 с.

23. Генератор с регулируемым импульсом давления ПГРИ-100. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ПГРИ-100.000 ТО. /Малаховское отделение АНПФ «Геофизика». М., 1994. - 22 с.

24. Пороховой генератор давления для скважин ПГД-100. Руководство по эксплуатации ПГД. 100.000 РЭ. / ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика». М., 1999. - 12 с.

25. Николаев С.И., Михайлов A.A. Комплексная технология повышения продуктивности скважин воздействием ГОС и малогабаритными пороховыми генераторами. / Малаховское отделение АНПФ «Геофизика». -М., 1994.-34 с.

26. Способ обработки пласта / Тахаутдинов Ш.Ф., Хисамов P.C., Минибаев Ш.Х. и др. // Патент России №2064576, 1996. - БИ №2.

27. Способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом / Челышев В.П., Варыпаев В.В., Меркулов A.A. и др. // Патент России №2092682, 1997.- БИ №28.

28. Способ обработки пласта / Азаматов В.И., Грибанов Н.И., Душкин О.В. и др. // Патент России №2155863, 2000. - БИ №25.

29. Маганов Р.У., Душкин О.В., Михайлов A.A., Стоянова Л. А. Газодинамический разрыв пласта с применением термогазообразующих композиций // Нефтепромысловое дело 2001. - вып.№7. - С. 12-20.

30. Коэффициент нефтеотдачи важнейший показатель разработки /

31. Мирчинк М.Ф., Тхостов Б.А. и др. в кн.: Проблемы геологии нефти. — М.: Недра, 1971. - С.193-200: - (Тр. ИГиРГИ, вып.2).

32. Черников O.A., Куренков А.И. Цитологическое исследование песчаных коллекторов пластов. М.: Недра, 1977. - 144с.

33. Желтов Ю.В., Мартос В.Н., Мирзаджанзаде А.Х., Степанова Х.С. Разработка ir эксплуатация нефтегазоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1979.-254с.

34. Глазова В.М., Плужников Б.И., Миронов Т.П. Развитие методов повышения нефтеотдачи в США // Геолого-физические аспекты обоснования коэффициента нефтеотдачи. Труды ВНИГНИ. М.: ВНИГНИ, 1981. -вып.228. - С.43-52.

35. Байбаков Н.К., Гарушев А.Р. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений. — 3-е изд., переработанное и доп. М.: Недра, 1988. - 343с.

36. РД 39-0147035-254-88Р «Руководство по применению системной технологии воздействия на нефтяные пласты месторождений Главтюменьнефтегаза» Москва-Тюмень-Нижневартовск, 1988. — 236с.

37. Гумерский Х.Х., Горбунов А.Т., Жданов С.А., Петраков А.Н. Повышение нефтеотдачи пластов с применением системной технологии // Нефтяное хозяйство. М.: 2000, - №12. - С. 12-15.

38. Howard Е. Johnson. Pulse generator for oil well and method of stimulating the flow of liquid: Pat No 5836393, USA (опубл. 17.11.1998). ^

39. Губарь В.А. и др. Способ обработки призабойной зоны пласта скважин // Патент,РФ №2147330, БИ. №10, 2002.

40. Максутов P.A., Сизоненко О.Н. и др. Использование электровзрывного воздействия на призабойную зону скважины // Нефтяное хозяйство, 1985. -№1. С.34-35.

41. Новое устройство для создания акустического скачка с целью удаления непроницаемых барьеров из призабойной зоны скважины // Инженер-нефтяник, 1975. №10. - С.37-40.

42. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / Под. ред. акад. Б.П.Жукова. Изд. 2-е, исправл. М.: «Янус-К», 2000. - 596с.

43. Физика взрыва / Под ред. Л.П.Орленко. Изд. 3-е, испр. - В 2т. Т.1. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 832с.

44. Historical and technical perspectives. Joe Haney, HTH Technical Services, Inc., John Schatz, John F. Schatz Research & Consulting, Inc. / StimGun Technology. -Pages 15-19.

45. Морозов Н.Ф. Математические вопросы теории трещин. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 256с.

46. Михайлов Н.Н. Физика нефтяного и газового пласта (физика нефтегазовых пластовых систем): Том 1: Учебное пособие. М.: МАКС Пресс, 2008. -448с.

47. Баренблатт Г.И. О равновесных трещинах, образующихся при хрупком разрушении. ПММ, 1959. - т.ХХШ. - №3. - С.434-444, - №4. - С.706-721, -№5. — С.893-900.

48. Новожилов В.В. а) О необходимом и достаточном критерии хрупкой прочности. — ПММ, 1969. — вып.2. б) К основам теории равновесных трещин в упругих телах. ПММ, 1969. - вып.5.

49. Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 328с.

50. Желтов Ю.П. Деформации горных пород М.: Недра, 1966. - 198с.

51. Желтов Ю.П., Христианович С.А. О механизме гидравлического разрыва нефтеносного пласта. Изв. АН СССР, ОТН, 1955. №5. - С.3-41.

52. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. - 707с.

53. Разрушение // Разрушение неметаллов и композитных материалов, часть 1: Неорганические материалы (стекла, горные породы, композиты, керамики, лед) / Перевод с английского под ред. Ю.Н. Работнова. М.: Издательство «Мир», 1976. - Т.7. - 634с.

54. Песляк Ю.А. Развитие трещины в горном массиве при нагнетании в нее жидкости // НМТФ 1975. - №3. - С.156-163. .

55. Партон В.З., Борисковский В.Г. Динамика, хрупкого разрушения. — м ■ Машиностроение, 1988.-239с. .

56. Партон В.З., Борисковский В.F. Динамическая механика разрушения/ — М ■ Машиностроение, 1985/-263с.

57. Рахматулин Х.А., Демьянов Ю.А. Прочность при интенсивных кратковременных нагрузках. М.: Логос, 2009. - 511с.

58. Микляев П.Г., Нешпор Г.С., Кудряшов В.Г. Кинетика разру-шения. -Челябинск: Металлургия, 1991. 336с.

59. Селиванов В.В. Механика разрушения деформируемого тела: Учебник для втузов. 2-е изд., испр. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. -Т.2. -424с.

60. Гайворонский И.Н., Крощенко В.Д., Рябов С.С. и др. Устройство для воздействия на пласт / Патент РФ №2047744 от 23.03.1992.

61. Балдин A.B., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. Способ обработки прискважинной зоны пласта и заряд / Патент РФ №2275500 от 28.09.2004.

62. Кременецкий М.И., Ипатов А.И. Гидродинамические и промыслово-технологические исследования скважин: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М.: МАКС Пресс, 2008. - 475с.

63. Хисамов P.C., Сулейманов Э.И., Фархуллин Р.Г. и др. Гидродинамические исследования скважин и методы обработки результатов измерений. — М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2000. 226с.

64. Карнаухов M.J1. Гидродинамические исследования скважин испытателями пластов. -М.: Недра, 1991. -201с.

65. Соркин P.E. Газотермодинамика ракетных двигателей на твердом топливе -М.: Наука, 1967.-352 с.

66. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет.- М.: Оборонгиз, 1962. 703 с.

67. Прямые задачи и методика работ (Электрическое зондирование геологической>среды): Учеб. пособие МГУ им. М.В. Ломоносова, геол. фак.- М.: Изд-во МГУ, 1988. Т.1. - 175с.t

68. Козлов В.А., Мазья В.Г., Фомин A.B. Обратная задача термоупругости. Л.: ЛФИмаш, 1989.- 13с.

69. Новицкий В.В. Обратная задача линейной фильтрации. Киев: ИМ, 1988. — 27с.

70. Волкова Е.А. Трехмерная обратная задача для системы уравнений теории упругости в линейном приближении. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1982.-49с.

71. Прямые и обратные задачи математической физики: Сб. тр. фак. вычислительной математики и кибернетики МГУ. М.: Изд-во МГУ, 1992.-265с.

72. Математические проблемы геофизики (прямые и обратные задачи): Сб. науч. тр. / АН СССР, Сиб. отд-ние, ВЦ: Под ред. A.C. Алексеева. -Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1986. 108с.

73. Сергель О.С. Прикладная гидрогазодинамика. М.: Машиностроение, 1981. -374с.

74. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. - 888с.

75. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. - 840с.

76. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика: Учебное пособие для вузов. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. - 544с.

77. Алиев В.К. Языки бейсик. Издание 2-е, испр. и доп. М.: «СОЛОН-Р», 2001.- 223с.

78. Разрушение горных пород при статическом и динамическом нагружении: Сб. науч. тр. / АН УССР, Ин-т геотехн. Механики (Под. ред. Э.И. Ефремова). -Киев: Наукова думка, 1990. 142с. 98.Чернышев С.Н. Трещины горных пород. - М.: Наука, 1983. - 240с.

79. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.- 744с.

80. Черепанов Г.П. О распространении трещин в сплошной среде // Прикл. матем. и механика. 1967. - №3. - С. 476-488.

81. Орленко Л.П. Физика взрыва и удара: Учебное пособие для вузов. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 304с.

82. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981.-287с.

83. Способ перфорации и обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (варианты) / Балдин A.B., Новоселов Н.И., Рябов С.С. и др. // Патент России №2245440, 2005.- БИ №3.

84. Мирдзаджанзаде А.Х., Кузнецов О.Л., Басниев К.С. и др. Основы технологии добычи газа. М.: Недра, 2003. - 880с.

85. Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация» угольных месторождений. -М.: Недра, 1979. -271с.

86. Сластунов C.B. Заблаговременная дегазация и добыча метана из угольных месторождений. М.: Изд-во МГГУ, 1996.-440 с.

87. Иванов В.А., Орешин A.B., Семынин И.И. и др. Новые аппаратурно-методические разработки для контроля технологических процессов в скважинах // НТВ «Каротажник» 2007. - №11(164). - С.96-103.

88. Меркулов A.A., Назин С.С. Импульсные и акустические технологии интенсификации нефтедобычи и аппаратура регистрации параметров процесса воздействия // Международный технологический симпозиум «Интенсификация добычи нефти и газа». — М.: 2003.

89. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов. M.-JL: «Химия», 1964. - 387с.

90. Беляев Б.М. Состояние и пути совершенствования обработки пласта пороховыми газами / Прострелочно-взрывные работы в глубоких скважинах // Сборник научных трудов. М.: НПО «Нефтегеофизика. 1981, С.76-84.

91. Справочная книга по добыче нефти / Под ред. д-ра техн. наук HI.K. Гиматудинова. М.: Недра, 1974. - 704с.

92. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. М.: «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003. - 816с.

93. Зайцев М.В., Михайлов H.H. Критерии влияния строения околоскважинных зон на производительность скважин / ВЕСТНИК ЦКР РОСНЕДРА 2008. - №6. - С.64-67.

94. Устройство для воздействия на пласт давлением продуктов сгорания твердого топлива. / Беляев Б.М., Сухоруков Г.И., Устинова Т.И. и др. // Авторское свидетельство СССР №1704513, 1988.

95. АН СССР 14 июня 1989г.: под ред. академика Б.П. Жукова. М.: ЦНИИНТИКПК, 1990. - С.53-58.

96. Гайворонский И.Н., Леоненко Г.Н., Замахаев B.C. Коллекторы нефти и газа Западной Сибири. Их вскрытие и опробование. М.: ООО «Геоинформцентр», 2003. - 364с.