255
где m, k – начальные значения пористости и проницаемости; ∆m, ∆k – приращение
пористости и проницаемости при разуплотнении (дилатации) коллектора.
Оценим относительное увеличение дебита скважины при добавлении динами-
ческой составляющей депрессии на пласт (δР
пл
). Для этого найдем отношение вы-
числяемых по формуле Дюпюи дебита с увеличенной депрессией Q (∆Р + δР) и де-
бита с заданной депрессией Q(∆Р); причем дебит Q(∆Р + δР) берем средний за цикл
работы ШСН.
Qср (∆Р + δР) (∆Р + δР + ∆Р
пл
)/2 δР
—————— = ———————— = 1 + ————.
Q(∆Р) ∆Р 2∆Р
пл
Расчеты по вышеприведенным формулам при колебаниях столба жидкости
высотой 1000 м дали следующие результаты:
– напряжение растяжения пласта σ
p
= 0,4 МПа;
– динамическая составляющая депрессии δР
пл
= 0,8 МПа;
– относительное увеличение пористости – 2%;
– относительное увеличение проницаемости – 6%;
– увеличение дебита от дополнительной депрессии на пласт (при ∆Р
пл
= 3
МПа) – 13%.
С учетом наведенной проницаемости оценка дебита повысится.
ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ
От колебаний столба жидкости в методе ДВВ создается инфранизкочастотная
волна с частотой, соответствующей числу колебаний ШСН (доли герца). Основное
влияние ее на нефтяной пласт сказывается через дилатацию породы-коллектора в
ПЗП, как показано выше. Однако при работе ШСН должны генерироваться и другие
волны. Так, при движении плунжера вниз с открытием нагнетательного клапана ве-
сом столба жидкости производится гидроудар через закрывшийся всасывающий
клапан и конструкцию хвостовика по забою скважины. При этом, по аналогии с
ударным источником в сейсморазведке [3], в среде образуется сейсмическая волна
сжатия (с преобладающей частотой в десятки герц). Сейсмическая волна растяжения
возникает в начале движения плунжера вверх, когда с закрытием нагнетательного
клапана забой скважины разгружается от веса столба жидкости в НКТ. Сейсмиче-
ские волны способны распространяться на большие расстояния от источника. Спад
амплитуды волны описывается формулой [4]
A = A
0
e
-αl
,
где A
0
– амплитуда волны в источнике, А – амплитуда волны на удалении l, α – ко-
эффициент затухания. Для породы-коллектора глубокозалегающего пласта
α ≈ 10
-3
(1/м). В этом случае при удалении от скважины на l = 2 км амплитуда волны
снизится менее, чем в 10 раз (А
0
/А) <10. Следовательно, сейсмические волны возбу-
ждают обширную область пласта (рис. 1, б).
Деформации сжатия и растяжения при дилатационно-волновом воздействии
создают дислокации и генерируют сейсмоакустическую эмиссию (САЭ) в породе
пласта в виде колебаний сейсмического (герцы) и акустического (килогерцы) час-
тотного диапазонов.
Согласно В.Н. Николаевскому сейсмические колебания вызывают резонансные
явления в нефтяном пласте, интенсифицирующие фильтрационные процессы (рис. 1, в).
Колебания акустического частотного диапазона в соответствии с теорией Био приводят
к «проскальзыванию» флюида – порозаполнителя относительно скелета породы – кол-