Введение 3
1. Состояние вопроса и постановка задач исследования 5
1.1 Фильтрация воды и газа в пористых средах 5
1.2 Процесс шумообразования и его характеристики 9
2. Объекты и методы исследования 17
2.1 Образцы пористых сред 17
2.2 Методика измерения фильтрационных свойств 20
2.3 Экспериментальная установка 22
2.4 Методика проведения экспериментальных исследований 23
3. Фильтрационные и емкостные свойства образцов пористых сред 25
4. Спектральные характеристики 38
Заключение 33
Список литературы 34
Апробация работы 36
Эффективная разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений связаны с проблемой получения и интерпретации информации о процессе фильтрации газа в пластах. Существенное влияние на процессы разработки месторождений оказывают условия движения газа и жидкости в призабойной зоне и параметры пласта. Поэтому более точное определение режимов работы и параметров пласта и скважин является актуальной проблемой. Одним из путей решения этой проблемы является использование геофизического метода скважинного пассивного акустического каротажа - метода, основанного на изучении звуковых колебаний в скважине.
Источники упругих колебаний в скважине разнообразны, но большую информацию несет акустическая эмиссия, возникающая в процессе фильтрации жидкости или газа сквозь пористую среду [1-3]. Данные, получаемые в результате геофизических исследований, в том числе с применением метода спектральной шумометрии, позволяют решать различные практические задачи освоения месторождений нефти и газа. В частности, на основе анализа спектров шумов фильтрации в скважине можно выявить работающие интервалы продуктивных пластов и их характеристики. Это позволит эффективнее применять различные физико-химические методы увеличения нефтедобычи, оценивать эффективность использования геолого¬технологических мероприятий по обработке призабойных зон скважин.
Целью настоящей работы является исследование спектральных характеристик фильтрационных шумов в искусственно-созданных образцах пористых сред. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• аналитический обзор и анализ научно-технической литературы по теме
фильтрационного звукообразования в пористых средах;
создание образцов пористых сред и исследование их фильтрационных характеристик;
• экспериментальные исследования спектров фильтрационных шумов;
• анализ экспериментально полученных данных.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ выполненных ранее исследований, изучены различные теории возникновения шума в пористой среде. Создан экспериментальный стенд для исследования шумов фильтрации образцов пористых сред и разработана методика изготовления образцов искусственных кернов. Для полученных образцов пористых сред измерены их фильтрационные и спектральные характеристики. На основании полученных данных можно сделать следующие выводы:
• увеличение доли цемента приводит к снижению пористости образцов пористых сред. С увеличением пористости проницаемость увеличивается.
• вид спектра шумов фильтрации определяется геометрией порового пространства пористых сред;
• скорость течения флюида влияет только на амплитуду колебаний фильтрационных шумов, но не оказывает влияния на их частоту;
• с ростом проницаемости основной пик в спектре фильтрационных шумов сдвигается в область высоких частот.
Полученные результаты могут быть использованы в прикладной геофизике, в частности в вопросах идентификации работающих коллекторов при разработке нефтегазовых месторождений.
