| Предисловие |
Глава 1
Процессы массопереноса в приствольной зоне
бурящейся скважины |
| | 1.1. Математическое моделирование процесса образования сжимаемой фильтрационной корки на стенках скважины
в условиях статической фильтрации |
| | 1.2. Анализ зависимости показателя фильтрации
от перепада давления на корке |
| | 1.3. Исследование процессов коркообразования
в условиях динамической фильтрации |
| | 1.4. Асимптотические методы расчета фильтрационных течений в приствольной зоне скважины |
| | | 1.4.1. Некоторые аналитические решения
одномерного уравнения пъезопроводности |
| | | 1.4.2. Асимптотические методы расчета радиальных нестационарных фильтрационных течений в процессах коркообразования на стенке скважины |
| | 1.5. О механизме образования прихватов бурильных труб
под действием дифференциального давления |
| | | 1.5.1. Образование прихватов бурильных труб
в вертикальных скважинах |
| | | 1.5.2. Образование прихватов бурильных труб
в наклонно-направленных скважинах |
| | 1.6. Исследование влияния вязкопластичных свойств
бурового раствора на глубину его проникновения
в продуктивные пласты |
| | | 1.6.1. Реология тиксотропных систем
с переменным предельным напряжением сдвига |
| | | 1.6.2. Особенности формирования зоны
загрязнения продуктивных пластов
вязкопластичными буровыми растворами |
| | 1.7. Теория кольматации горных пород твердой фазой
бурового раствора при бурении |
| | | 1.7.1. Аналитическое исследование структуры зоны
кольматации и динамики ее формирования |
| | | 1.7.2. Метод определения параметров, характеризующих
процесс кольматации в забойных условиях |
Глава 2
Опережающая фильтрация под долотом
и ее влияние на процессы разрушения и очистки забоя бурящейся скважины |
| | 2.1. Вывод зависимостей, определяющих уровень кольматации забоя бурящейся скважины |
| | 2.2. Численное исследование процесса опережающей фильтрации под долотом |
| | | 2.2.1. Постановка задачи и анализ граничных условий
на забое и стенках скважины |
| | | 2.2.2. Анализ особенностей распределения порового давления
в окрестности забоя бурящейся скважины |
| | | 2.2.3. Оценка возможностей снижения угнетающего действия дифференциального давления изменением формы забоя
и калиброванием стенок скважины |
| | | 2.2.4. Влияние дифференциального давления на процесс
очистки забоя скважины от разрушенной породы |
| | | 2.2.5. Закономерности формирования области
проникновения фильтрата бурового раствора
в призабойную зону скважины |
| | | 2.2.6. Особенности вытеснения пластового флюида из керна
при опережающей фильтрации под долотом |
| | 2.3. Пример расчета глубины проникновения фильтрата бурового раствора в продуктивный пласт |
| | 2.4. Особенности развития фильтрационных процессов
на забое скважины при бурении
низкопроницаемых пород |
Глава 3
Напряженно-деформированное состояние горной породы в призабойных зонах скважин |
| | 3.1. Оценка напряжений в горной породе при изменении гидродинамического давления в скважине |
| | 3.2. О некоторых закономерностях распределения упругих напряжений и процессов трещинообразования в призабойной зоне нагнетательной скважины |
| | 3.3. Двумерный анализ особенностей распределения упругих напряжений в приствольных зонах скважин |
| | 3.4. Взаимовлияние нефтяных пластов при их совместной разработке |
| | 3.5. Влияние деформации породы в призабойных зонах скважин на вид индикаторных кривых |
| | 3.6. Механизмы разрушения призабойных зон добывающих скважин на поздней стадии разработки газовых скважин |
| | 3.7. Влияние формы призабойной зоны скважины на подземных хранилищах газа на интенсивность разрушения породы |
Глава 4
Влияние неоднородности физико-механических свойств продуктивных пластов на процессы
их разработки |
| | 4.1. Эффекты локального влияния трещин
на фильтрационные процессы
в продуктивных пластах |
| | 4.2. Анализ особенностей распределения упругих напряжений
в массиве горных пород при разработке
слоисто-неоднородных продуктивных пластов |
| | 4.3. Особенности процессов газоотдачи литологически неоднородных газовых залежей |
| | | 4.3.1. Влияние слоистой неоднородности газовой залежи
на процессы разгазирования пластовых вод |
| | | 4.3.2. Исследование динамики процессов газоотдачи низкопроницаемых пластов |
| | 4.4. Обводнение добывающих скважин
на поздней стадии разработки
газовых месторождений |
Глава 5
Нестационарные процессы в продуктивных пластах |
| | 5.1. Аналитический обзор технологий волнового воздействия на продуктивные пласты |
| | | 5.1.1. Ударно-волновое (вибрационное) воздействие на призабойные зоны скважин |
| | | 5.1.2. Площадные эффекты ударно-волнового (вибросейсмического) воздействия на продуктивные пласты |
| | | 5.1.3. Анализ возможных механизмов, обусловливающих площадные эффекты при волновом воздействии на залежь |
| | | 5.1.4. Сравнительный анализ скважинных источников упругих волн для площадного воздействия на залежь |
| | 5.2. Оценка упругих напряжений в породе на больших расстояниях от источника волнового воздействия |
| | 5.3. Особенности распространения упругих волн в слоисто-неоднородной горной среде |
| | 5.4. Механизмы, обусловливающие эффекты акустического резонанса в действующих скважинах |
| | 5.5. Анализ возможностей использования штанговых глубинных насосов в качестве источников волнового воздействия
на продуктивные пласты |
| | 5.6. Нестационарные процессы при кратковременных воздействиях на пласт |
| | | 5.6.1. Исследование динамики изменения процессов капиллярной пропитки блоков породы при остановке эксплуатационных скважин |
| | | 5.6.2. К методике обработки данных кратковременных гидродинамических испытаний скважин |
| | | 5.6.3. Анализ динамики изменения пластовой температуры при кратковременных обработках призабойных зон скважин |
| Список литературы |
Исчерпаемость доступных запасов углеводородного сырья, ощущаемая
в настоящее время, и отсутствие ему в обозримой перспективе
реальной полномасштабной альтернативы в качестве источника
энергоносителей предопределяет превращение нефтегазодобывающей
отрасли промышленности в наукоемкую отрасль, одной из основных
проблем которой становится проблема максимально рациональной
разработки разведанных месторождений.
Масштабная компьютеризация нефтегазодобывающей отрасли
принципиальным образом расширяет границы возможностей ее
информационного обеспечения, позволяет методами и средствами
компьютерного моделирования воспроизводить механические,
физико-химические, термодинамические и др. процессы,
происходящие в глубине пласта, в призабойной зоне скважины, в ее
стволе при бурении и разработке месторождений. Это увеличивает
возможности научно-обоснованного выбора оптимальных режимов
бурения, схем разработки месторождений, эффективного контроля за
происходящими в продуктивных пластах процессами, оптимальных
технологий стимулирования процессов нефтегазодобычи, режимов
эксплуатации скважин и т. д.
Вместе с тем, очевидно, что достоверность компьютерного
моделирования и его адекватность реально происходящим процессам
должна обеспечиваться соответствующей достоверностью
математических моделей, используемых для описания этих процессов
и являющихся основой компьютерных программ, в противном случае
результаты компьютерного моделирования будут лишь создавать
иллюзию отображения действительности.
В книге изложены развитые автором подходы к математическому
моделированию, аналитическому и численному исследованию ряда
физико-механических процессов, происходящих, главным образом, в
призабойных зонах и в стволах скважин в процессе их бурения и
эксплуатации. Выбор задач исследования определялся, в основном,
их значимостью для решения проблем повышения эффективности
бурения, качественного вскрытия продуктивных пластов и проблем
повышения нефте- и газоотдачи продуктивных пластов при
разработке месторождений, а также необходимостью углубленного
анализа исследуемых процессов с позиций фундаментальной механики
и с позиций их математического описания.
Для полноценного понимания излагаемого в книге материала от
читателя требуется владение основами теории подземной
гидрогазодинамики и горной механики и математическим аппаратом,
необходимым для анализа и решения дифференциальных уравнений.
Свалов Александр Михайлович