Экспериментальное исследование вибрационно-акустического воздействия на пористые структуры при вытеснении остаточных углеводородов
На специально изготовленной и собранной экспериментальной установке для исследования вибрационно-акустического воздействия на пористые структуры, в которой использована двумерная прозрачная модель реального керна, изучено влияние амплитудно-частотных характеристик вибрационно-акустического воздействия на мобилизацию капель углеводородов (нефть и керосин), защемленных в сужениях поровых каналов при вытеснении дистиллированной водой и мицеллярным раствором.
Установка состоит из пористого образца, помещенного в медный термостат с вибраторами, вибрационно-акустическое воздействие производится пьезокерамическими вибраторами, встроенными в блок термостатирования и расположенными в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что позволяет производить воздействие различной геометрии. На пьезокерамические вибраторы с генератора подается напряжение заданной частоты (1-20 000 Гц) и амплитуды (1-100 В), что позволяет вибратору совершать колебания с амплитудой до 10 мкм. Для визуализации эксперимента используется микроскоп и цифровая видеокамера. В качестве пористого образца используется прозрачная модель пористой среды, изготовленная фотолитографическим способом и отображающая структуру пор реальной горной породы (керн из нефтяного пласта). Компьютер позволяет проводить обработку видеоизображений, полученных на различных пространственных масштабах (от масштаба пор до масштаба модели). Высокочувствительные электронные весы, сопряженные с компьютером, используются для измерения расхода фильтрующейся жидкости. Газовый баллон и ресивер позволяют задавать нужные перепады давления на модели в фильтрационных экспериментах. Постоянный расход жидкости и фиксированное давление задается водяным столбом.
Через насыщенную нефтью модель, при давлении 0,2 МПа, в течение 1-5 часов фильтровали дегазированную воду, далее создавали постоянный расход жидкости при фиксированном давлении (от 50 до 200 см водяного столба). Меняя частотные характеристики вибро-акустического воздействия на максимальной амплитуде наблюдали за поведением нефтяных капель, защемленных в сужениях поровых каналов.
Обнаружено, что при вибрационно-акустическом воздействии защемленные капли нефти (керосина) проходят через сужения поровых каналов при градиенте давления на порядок меньшем, чем требуется для их мобилизации без воздействия. Наблюдалось, что вибрационно-акустическое воздействие приводит к укрупнению ганглий нефти (керосина) путем их слияния в поровых каналах.
К списку докладов
|
