Филипас А.А., Исаев Ю.Н., Кучман А.В. «Определение резонансных частот шаровой капли воды в масляной среде» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 178-185 (2022)

Одним из приоритетных направлений нефтегазового сектора отечественной экономики является повышение эффективности и рентабельности процессов подготовки товарной нефти, однако научные результаты, полученные в данной области, являются недостаточными для современных технологических требований. Не решены вопросы недостатка данных для разработки достоверных математических моделей процессов разрушения нефтяной эмульсии, а также входных сигналов для регулирования процессов управления технологическим оборудованием для подготовки нефти. Нефть, добываемая на месторождениях, представляет собой водомасляную эмульсию прямого или обратного типа с уникальным дисперсным составом для каждой скважины. В настоящее время анализ размеров капель нефтяной эмульсии на промысле проводят с помощью классического лабораторного метода, имеющего низкую скорость получения результатов анализа, тогда как распределение глобул по размерам несет информацию о таких свойствах дисперсной системы, как скорость деградации, долговременная стабильность, вязкость и другие. Зная распределение капель по размерам конкретной нефтяной эмульсии, можно подобрать наиболее рациональные способы её разрушения, необходимые технические параметры устройств, используемых для реализации этих способов. В частности, при воздействии на каплю с частотой, близкой к её собственной, возможны интенсификация разрушения или синтез эмульсии. В связи с этим актуальным и необходимым является вывод аналитического выражения для резонансной частоты капли эмульсии и уравнений свободных колебаний. Цель: заключается в определении резонансных частот шаровой капли воды в масляной среде и оценки воздействия демпфирующих свойств среды на колебания поверхности капли. Объект: водомасляная эмульсия. Методы: математическое моделирование, ортогональные разложения, термодинамические потенциалы. Результаты. Получено аналитическое выражение для резонансной частоты водной капли, а также уравнение свободных колебаний капли в виде неконсервативной системы.

Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р., Марфин Е.А. «Влияние акустического воздействия на проницаемость пористых сред (обзор)» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 186-202 (2022)

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих при разработке нефтяных месторождений: снижение темпов добычи; ухудшение фильтрационных свойств пласта; увеличение обводненности добываемой нефти. Воздействие на пласт упругими колебаниями в широком частотном диапазоне рассматривается как перспективная технология стимулирования и увеличения добычи нефти. Однако широкомасштабное внедрение таких методов сдерживается недостаточным пониманием физики протекающих при этом процессов. Цель: выявление механизмов улучшения проницаемости пористых сред и продуктивных пластов при акустическом воздействии на них на основе теоретических и экспериментальных исследований, промысловых испытаний; обозначение приоритетов будущих научных и практических разработок в области применения акустических технологий для интенсификации добычи нефти. Методы. Анализ результатов лабораторных исследований и обобщение опыта применения в промысловой практике методов акустического и ультразвукового воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации добычи нефти. Объекты: продуктивные пласты нефтяных месторождений; загрязненная призабойная зона скважин; образцы пористых сред терригенных и карбонатных коллекторов. Результаты. Представлен обзор результатов теоретических, лабораторных и промысловых исследований методов повышения эффективности добычи нефти на счет волнового воздействия на среду упругими колебаниями. Проанализированы явления, возникаюшие при таком воздействии в продуктивных пластах. Отмечается, что большинство исследований в этой области относится к ультразвуковому воздействию и в основном в лабораторных условиях. Рассмотрены явления, приводящие к увеличению проницаемости пористых сред при таком воздействии. В частности, распространение упругих колебаний способствует предотвращению выпадения органических и неорганических осадков, восстановлению и увеличению проницаемости насыщенных пористых сред, удалению пробок и различных отложений в карбонатных и терригенных коллекторах. Сформулированы направления перспективных исследований, даны рекомендации по совершенствованию добычи нефти за счет акустического воздействия. Проведенный анализ и обобщение результатов исследований подтверждают, что воздействие упругими колебаниями в широком диапазоне частот активизирует различные химические и физические процессы, влияет на фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, способствует интенсификации добычи нефти.