Физические основы виброволнового метода

Виброволновое воздействие на призабойную зону скважин с полным основанием можно отнести к числу перспективных методов. Это подтверждают известные явления и эффекты, способные оказывать положительное влияние, в свете вышерассмотренных проблем, на состояние ПЗП.

Упругие низкочастотные колебания – вибрация на два-три порядка ускоряют процессы релаксации механических напря­жений. В ПЗП это способствует уменьшению отрицательных последствий бурения и вскрытия пластов, свя­занных с нежелательными напряжениями в породах вокруг скважин и перфорационных каналов, с механоактивацией по­верхности пород, и тем самым может способствовать восста­новлению естественного равновесного состояния ПЗП с ис­ходной проницаемостью с коллектора.

Эксперименты показывают, что под воздействием высокоамплитудных низкочастотных колебаний давления в жидкости порядка 0,3 МПа происходит необратимое увеличе­ние абсолютной проницаемости насыщенных пористых сред. Относительные изменения проницаемости искусственно сце­ментированных кернов доходят до 30 % и связаны с образова­нием новых фильтрационных каналов в пористой среде, изме­нением пористости, раскрытием трещин, переупаковкой и из­менением ориентации слагающих пористую среду зерен. При наличии глинистости вплоть до 35 % эти явления усиливаются.

Особого внимания заслуживает влияние упругих колебаний на фильтрацию пластовых жидкостей. Помимо рассмотренных выше явлений изменения проницаемости, вязкости, темпера­туропроводности и др., влияющих на фильтрацию посредством изменения самих свойств флюидов, экспериментально наблю­даются специфические “фильтрационные” эффекты, на­пример, весьма значительное (почти двадцатикратное) увеличе­ние относительной скорости фильтрации воды или обычной ньютоновской нефти через модели кернов песчаника при на­ложении поля интенсивных упругих колебаний в несколько со­тен киловатт на 1 м , на частотах 3-10 кГц увеличение до 10 раз скорости фильтрации полярных и неполярных жидко­стей, диэлектриков и электролитов в поле колебаний интен­сивностью 1,9 кВт/м²и частотой 17 кГц, увеличение поч­ти на два порядка скорости фильтрации дистиллированной во­ды и растворов солей через керны пород при воздействии ко­лебаниями частотой 26,5 кГц.