Исследование режимов воздействия сдвиговыми напряжениями с целью снижения вязкости нефти
DOI: 10.24411/2076-6785-2019-10080
Оптимизация обработки скважинной жидкости колебаниями давления (колебаниями напряжения сдвига) для повышения производительности добывающих скважин является актуальной задачей разработки месторождений нефти. Исследовано влияние режимов воздействия напряжения сдвига на формирование дисперсной фазы коллоидных частиц нефти.
На основе термодинамического подхода к формированию агрегатов коллоидных частиц нефти предложена концепция разработки режимов воздействия в рамках фрактальной теории вязкости. Полученные экспериментальные результаты подтверждают фрактальную теорию и демонстрируют возможность создания процедуры воздействия скоростью сдвига, приводящей к значительному устойчивому снижению вязкости нефти.
Итоги
Из полученных результатов следует, что после остановки воздействия скоростью сдвига происходит увеличение количества мелких, плотных частиц, что выражается в росте η∞. Поскольку такие частицы являются центрами роста ФА, то коллоидная фаза перераспределяется между увеличенным количеством центров, формируя устойчивые к разрушению ФА малых размеров. При этом вклад процессов роста/разрушения ФА под действием скорости сдвига в затраты гидродинамической энергии уменьшается, что выражается в слабой зависимости вязкости от скорости сдвига и уменьшению вязкости в области малых значений G.
Выводы
На основе использования фрактальной теории предложен общий подход к снижению вязкости нефти и нефтепродуктов путем воздействия скоростью сдвига, регулируемой во времени по определенной программе. Метод основывается на термодинамическом подходе к процессам роста и/или разрушения агрегатов нефти фрактального строения под действием сил напряжения сдвига. Прерывистый режим воздействия может, как показывают экспериментальные данные, привести не только к снижению, но и росту вязкости и отрицательно сказаться на процессе добычи нефти.
