ПЕННЫЕ БАРЬЕРЫ В ГАЗОВЫХ ЗАЛЕЖАХ

FOAM BARRIERS IN GAS RESERVOIRS

Artem Postnikov

student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Vitalii Kalinin

student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Tatyana Ivanova

student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Yanina Denisova

scientific supervisor, candidate of Sciences in Biology, associate professor, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Поиск эффективных методов эксплуатации газовых залежей имеет ключевое значение для устойчивого энергетического развития и обеспечения долгосрочной экономической стабильности. В статье рассматриваются пенные барьеры — специальные структуры, формируемые в газовых залежах для улучшения контроля над извлечением углеводорода. Исследование направлено на анализ возможностей использования пенных барьеров для оптимизации добычи газа и повышения эффективности разработки месторождений. Полученные результаты имеют важное значение для нефтегазовой промышленности, технологий добычи и устойчивого управления природными ресурсами.

ABSTRACT

The search for effective methods of gas reservoir exploitation is crucial for sustainable energy development and ensuring long-term economic stability. The article examines foam barriers—special structures formed in gas reservoirs to improve control over hydrocarbon extraction. The research focuses on analyzing the potential of foam barriers for optimizing gas production and enhancing the efficiency of reservoir development. The findings are significant for the oil and gas industry, extraction technologies, and sustainable resource management.

Ключевые слова: пенные барьеры, газовая залежь, скважина.

Keywords: Foam barriers, gas reservoir, well.

Пена — высококонцентрированная дисперсная система, в которой дисперсной фазой является газ, а дисперсионной средой - жидкость. Для получения пены в системе жидкость — газ необходимо присутствие третьего компонента. Вещества, присутствующие в жидкости или присоединяемые к ней и образующие пену, называют поверхностно-активными (ПАВ) или пенообразователями. Жидкости без ПАВ не дают устойчивой пены.

Благодаря большого количества газовой фазы и большому давлению пузырьки пены представляют собой полиэдрические ячейки, стенки которых состоят из тончайших пленок жидкой дисперсионной среды. В результате, пена представляет собой полиэдрические ячейки, которые имеют сотообразную структуру (рис. 3).

Рисунок 1. Структура пены (плоскость)

Часто наличие пластовых вод и газа в залежи способствует пескопроявлению. Постоянное движение газа и различной жидкости разрушает породы, а также тащат песчаные частицы к скважине.

Помимо того газовые залежи находятся в пористых горных породах, которые содержат песок, глину или другие различные частицы. Под воздействием высокого давления газа, перепадов температур и динамических процессов эти материалы могут разрушаться и перемещаться к скважине (рис 2).

Рисунок 2. Схема добычи газа без учета пенных барьеров

Структуры, регулирующие различные явления на контакте «вода – газ», обеспечивают высокую вязкость при достаточно небольших затратах поверхностно-активных веществ, при этом уменьшая подвижность фаз в высокопроницаемых дренах при закачивании пен в нагнетательные скважины. В то  время как  пена перемещается из призабοйной зоны в пласт, где давление гораздо ниже забойного, ячейки пенного барьера возрастают в объёме и перекрывают дрены фильтрации, в которые они попали (рис 2). Благодаря этому пенные барьеры удовлетворяют требованиям технологии ППД (поддержания пластового давления).

Рисунок 3. Схема действия пены на газо-водяном контакте

При закачке устойчивой пены происходит выравнивание профиля приемистости, поскольку пенный барьер ложиться в высокопроницаемые интервалы. В основной части пласта это приводит к увеличению его охвата воздействием. А в добывающих скважинах происходит уменьшение обводненности скважины, так как пена является гидрофильной системой, поэтому она движется в водопроводящих дренах, что уменьшает приток воды к добывающим скважинам.

Схема технологии представлена на рисунке 3. Ввиду того чтo удельный вес пенной системы на два порядка выше удельного веса газа и почти в пять раз ниже удельного веса подстилающей воды, пенный барьер радиально распределяется по границе ГВК. Он создает определенный слой, который создает противодействие пластовой воде приблизится к призабойной зоне.

Для исследования перекрытия межпорового пространства пенными системами была использована фильтрационная установка высокого давления.

Расчет экономической эффективности на основе внутрикорпоративных

«Правил оценки эффективности НИОКР» ОАО «Газпром» по фактическим данным показал, что интегральный эффект за 2 года превысил 40 млн. руб., а индекс эффективности - более 5.

Список литературы:

1. Коршак, А. А. Основы нефтегазового дела / А. А. Коршак, А. М. Шаммазов. – Тюмень : БашНИПИнефть, 2005. – 256 с.
2. Хавкин, А. Я. Нанотехнологии в добыче нефти и газа / А. Я. Хавкин. – Москва : Эксмо, 2008. – 171 с. – ISBN ISBN 5-7246-0474-4.
3. Яркеева, Н. Р. Применение пенной системы, стабилизированной наноразмерной добавкой, для улучшения срока эксплуатации месторождений / Н. Р. Яркеева, И. И. Шафиков // Нефтегазовое дело : электронный журнал. – URL: https://ogbus.ru/article/view/9644. – Дата публикации: 21.12.2018.