Разгерметизация нефтяной скважины: Из-за разгерметизации скважины «Газпром нефти» пострадали 13 детей

Содержание

Разгерметизация скважины в НАО привела к разливу 10 тонн нефти — Северо-Запад |

Главные события

8 июня 2020 г. 16:39

8 июня. Interfax-Russia.ru — Несколько тонн нефти разлилось из аварийной скважины в Заполярье, сообщил в понедельник «Интерфаксу» информированный источник.

«Произошла разгерметизация скважины Дюсушевского месторождения в Ненецком автономном округе. Наружу вылилось около 10 тонн нефти, загрязнена территория вокруг скважины», — сказал источник.

В настоящее время скважину уже удалось перекрыть. «Разлив более не происходит», — сказал источник.

На место выдвинулись специалисты Ростехнадзора. «Доступ к месту аварии осложнен метеоусловиями. Вертолет с аварийными службами ждет согласования вылета», — сказал источник.

29 мая на ТЭЦ-3 «Норильско-Таймырской энергетической компании», которая обеспечивает энергоснабжение Норильского промышленного района, произошла разгерметизация топливного бака и возгорание нефтепродуктов. Хранилище содержало более 21 тыс. тонн дизельного топлива, горючее попало в воду рек Далдыкан и Амбарная, которая впадает в озеро Пясино. По данным Росприроднадзора, толщина поверхностного слоя нефтепродуктов достигала 20 см. Аварию удалось локализовать. Полная ликвидация последствий аварии займет по данным МЧС порядка двух недель.

Главные события

Роста турпотока до 8 млн человек ожидают в Петербурге по итогам года

Роста турпотока до 8 млн человек ожидают в Петербурге по итогам года
Точка зрения

Прогнозируемое явление

Interfax-Russia.ru — Ученые назвали возможный предвестник землетрясений в районе Байкала.

Прогнозируемое явление
Дрейфовать и исследовать

Interfax-Russia.ru – Полярная станция «Северный полюс» начала работу в Северном Ледовитом океане. Ученые планируют изучить климатические изменения в Арктике и их влияние на лед.
Калининградские исключения

Interfax-Russia.ru – Евросоюз и Россия договорились о транзите грузов в Калининградскую область. На компромисс, который предлагает ЕС, пока не соглашается Литва.
Нетипичная оспа

Interfax-Russia.ru – Первый случай заражения оспой обезьян выявили в России. Заболевший вернулся из Португалии, все контактировавшие с ним установлены.
В надежде на здравый смысл

Interfax-Russia.ru — Москва надеется на урегулирование транзита в Калининград, но не исключает и развития ситуации по худшему сценарию.

Урал56.Ру. Новости Орска, Оренбурга и Оренбургской области.

Людей не пускают на месторождения, фото – Оренбург онлайн

22:30

Проводится прокурорская проверка.

21:46

МЧС опубликовало видео скважины, на которой произошла авария, снятое с вертолета.

Скважина, на которой произошла авария

19:14

По факту аварии на скважине под Оренбургом возбуждено уголовное дело по признакам преступления, предусмотренного ст.246 УК РФ (нарушение правил охраны окружающей среды при производстве работ). Об этом сообщили в Следственном Комитете.

18:52

В МЧС РФ по Оренбургской области сообщают, что после аварии на скважине максимально ПДК по сероводороду было превышено в 13,4 раза на улице Культурной поселка Самородово между 08:02 и 08:32.

18:27

Компания «Газпромнефть-Оренбург» готова оказать помощь людям, пострадавшим от выброса сероводорода в Оренбургском районе. Информация об этом содержится в официальном комментарии организации.

Кроме того, корреспондентам Урал56.Ру пояснили, что работы выполняла «Бузулукская нефтесервисная компания».

17:54

По последним данным, предоставленным правительством региона, во врачебную амбулаторию поселка Самородово за медицинской помощью обратился 31 человек, из них 27 детей с жалобами на головную боль, тошноту, головокружение. Скорая помощь выезжала к трем взрослым с аналогичными жалобами. Для динамического наблюдения 20 детей госпитализированы в детское отделение Городской клинической больницы №6 и два подростка – в Городскую клиническую больницу им. Н.И. Пирогова. На данный момент их состояние оценивается как стабильное.

Главный врач ГКБ №6, докладывавший о состоянии детей, отметил, что их накормили. Динамическое наблюдение будет продолжаться до завтрашнего утра. Еще четверо взрослых и пятеро детей находятся под медицинским наблюдением по месту жительства, их состояние оценивается как удовлетворительное.

17:33

По сообщению ТАСС, скважина, на которой произошла авария, принадлежит ООО «Газпромнефть-Оренбург».

Корреспонденты Урал56.Ру связались с представителями компании, нам пообещали в скором времени дать официальный комментарий по поводу произошедшего.

17:06

Следственный Комитет комментирует ситуацию с аварией на скважине в Оренбургском районе.

— Первоначальными проверочными мероприятиями установлено, что 20 сентября 2017 года во врачебную амбулаторию поселка Самородово за медицинской помощью обратилось 29 местных жителей, в том числе 25 детей в возрасте от 4 до 12 лет с жалобами на тошноту и головокружение. Из обратившихся 29 граждан 18 несовершеннолетних детей госпитализированы в больницу города Оренбурга для динамического наблюдения врачами-токсикологами. Их состояние стабильно удовлетворительное. Остальные обратившиеся – 4 взрослых и 7 детей – находятся под медицинским наблюдением по месту жительства.

16:38

Администрация Оренбурга прокомментировала сложившуюся ситуацию. По последним данным, за медицинской помощью обратились 29 человек, из них 20 детей и подростков. Взрослые от дальнейшей госпитализации отказались. Для дальнейшего наблюдения 18 детей отправлены в Городскую клиническую больницу № 6, двое – в больницу им. Н.И. Пирогова.

Скорая помощь в поселке Самородово, фото – Оренбург онлайн

14:40

В эти минуты ГУ МЧС России по Оренбургской области проходит экстренная пресс-конференция.

Как стало известно, в городском поселке Самородово к медикам обратились 24 ребенка с жалобами на отравление. После осмотра 18 детей отправлены в больницы Оренбурга. Признаки отравления у детей: головная боль, тошнота и головокружение.

ПДК по сероводороду превышена в 07:00 в 6 раз.

Оренбург, 20.09.2017

14:01

В Оренбурге состоится заседание Комиссии по чрезвычайным ситуациям по запаху сероводорода, сообщили в областном МЧС.

13:28

По факту аварии на скважине проверку проводит Следственный Комитет.

13:00

Что такое сероводород и чем он опасен, читайте в специальном материале Урал56.Ру.

12:34

В МЧС Оренбургской области посредством смс-рассылки предупреждают жителей Оренбурга о том, что в воздухе возможен запах сероводорода. Кроме того, местные жители жалуются на сильный неприятный запах.

Местные жители о произошедшем

В региональном МЧС поясняют, что сейчас проводится информирование населения путем подворового обхода поселков Бердянка и Чкалова, хотя местные жители утверждают, что на самом деле никто по дворам не ходит.

Сегодня утром, около 05:45, в Оренбургском районе произошла разгерметизация нефтяной скважины (выброс нефтяной жидкости и сероводорода). Происшествие случилось при проведении работ на скважине, которая находится в 10 километрах восточнее поселка Бердянка и в 7 километрах севернее поселка Чкаловский. По сведениям МЧС, скважина находилась на капитальном ремонте.

Пос. Бердянка на карте

Как сообщают в соцсетях очевидцы, на восточное месторождение напротив поселка Чкаловский людей не пускают, на дороге десятки автомобилей.

— Оренбургская военизированная часть «Газпромгазобезопасность» провела осмотр скважины, проводит откачку нефтяной жидкости из скважины, затем будут проводиться работы по заглушке скважины. Работают стационарные и передвижные экологические посты, превышение ПДК на данный момент не зафиксировано. На месте работают 42 человека и 18 единиц техники.

МЧС РФ по Оренбургской области

Новости быстрее, чем на сайте, в нашем Telegram. Больше фотографий и комментариев в нашей группе ВКонтакте.

ЭЦН, используемые для продления разгерметизации резервуара

John Blanksby
Steve Hicking
Shell UK Ltd.
William Milne
Baker Hughes Centrilift

резервуар на месторождении Брент в северной части Северного моря продлевает срок службы месторождения. ЭЦН с некоторым успехом применялись для продления сброса давления в резервуаре с целью пополнения газовой шапки для последующей добычи. Это первое морское применение ЭЦН для этой цели, и оно отличается от добычи воды из водоносных скважин для обратной закачки.

Месторождение Брент находится в северной части британского сектора Северного моря, в 110 милях к северо-востоку от Шетландских островов. Shell UK Ltd. эксплуатирует месторождение от имени совместного предприятия с Esso Exploration and Production UK Ltd.

Месторождение было введено в эксплуатацию в 1976 году и будет эксплуатироваться в следующем году 30 лет. За это время он превратился из производителя преимущественно нефти с продажей попутного газа в производителя газа с добычей нефти в конце. Экспорт газа начался с вводом в эксплуатацию газопровода FLAGS в 1982.

Brent в настоящее время истощается в рамках процесса сброса давления. Разгерметизация контролируется не только за счет добычи из нефтяных и газовых скважин, но и за счет добавления скважин с увеличенной пористостью (EV). Эти скважины EV производят воду для ускорения сброса давления, позволяя газовой шапке расширяться и, в конечном итоге, достигать более низкого давления ликвидации. На сегодняшний день это крупнейшая в мире схема разгерметизации морских резервуаров.

В 1990-е годы на месторождении Брент была проведена реконструкция, чтобы подготовить его к изменению стратегии истощения. После 17 лет закачки воды для поддержания постоянного давления в пласте закачка воды по всему месторождению была прекращена в течение 19 лет.97. За этот период на каждый баррель добытой нефти было закачано 2 барреля воды.

Всего с 1980 г. было закачано 2,8 барр. В настоящее время в рамках долгосрочной разработки месторождения производится сброс давления в пласте. Разгерметизация началась с прекращения закачки воды, когда пластовое давление достигло 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Оффшорная инфраструктура состоит из четырех платформ, одна из которых (Альфа) адаптирована к «режиму маяка» и привязана, дистанционно управляется с соседней установки. Три оставшиеся платформы (Браво, Чарли, Дельта) предназначены для долгосрочной разработки месторождений (LTFD). Ожидается, что производство будет продолжаться и после 2010 года. Проект EV представляет собой заключительную фазу LTFD и также называется глубокой разгерметизацией.

Целью сброса давления является высвобождение растворенного газа как из остаточной, так и из захваченной нефти, бурение которой нерентабельно или которая была обойдена. Выделившийся газ мигрирует вверх по падению, пополняя газовую шапку. Эта миграция увеличивает добычу газа и повышает эффективность подъема, позволяя снизить конечное давление ликвидации сводовых скважин.

Количество газа, выделяемого объемом EV воды, называется коэффициентом пористости и не является постоянной величиной. Он зависит от времени, увеличивается до максимального значения, а затем снижается со временем.

Продуктивные пласты – коллекторы Брент и Статфьорд среднеюрского возраста.

Скважины с увеличенной пористостью добывают воду для ускорения сброса давления, что позволяет расширить газовую шапку и, в конечном итоге, достичь более низкого давления ликвидации. На сегодняшний день это крупнейшая в мире схема разгерметизации морских резервуаров. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение

Пластовое давление нефти марки Brent снижается в среднем на 600 фунтов на квадратный дюйм в год с начального давления 5700 до текущего 1800 фунтов на квадратный дюйм (базовая высота 8700 футов TVD-ss). Точно так же более глубокое пластовое давление Статфьорда снижается в среднем на 600 фунтов на квадратный дюйм в год по сравнению с начальным давлением в 6130 фунтов на квадратный дюйм (датум 9).400 футов TVD-ss) до нынешних 2400 фунтов на квадратный дюйм.

Чувствительность к показателю продуктивности скважины рассматривается в диапазоне 10-150 баррелей в сутки/psi. Моделирование ESP показало, что чувствительность к индексу продуктивности (PI) была острой, когда PI падал ниже 50 баррелей в сутки/фунт на квадратный дюйм. Набор насосов требовался для отслеживания статического забойного давления пласта (ПСВД) в соответствии с ожидаемой крутой кривой падения.

Стратегия общепромысловой добычи

Пласт успешно эксплуатируется (и сбрасывается давление) с использованием газлифта для поддержания продуктивности сводовых продуктивных пластов. По мере снижения пластового давления газлифт становится менее эффективным, и эти скважины в конечном итоге умирают.

Добыча воды из специальных скважин EV снижает пластовое давление и высвобождает дополнительный растворенный газ из остаточной нефти. Газ мигрирует к гребневым добывающим скважинам и добывается примерно через год. Скважины EV предназначены для противодействия притоку воды из водоносного горизонта и обеспечения глубокой разгерметизации для выпуска растворенного газа. Это помогает поддерживать высокое отношение газа к жидкости (GTL) в сводовых скважинах, необходимое для продолжения добычи дополнительного растворенного газа, высвобождаемого при разгерметизации.

ЭЦН необходимы для поддержания импульса сброса давления и снижения давления в резервуаре до запланированного давления ликвидации. Существующие методы газлифта, в том числе глубокий газлифт, приведут к закрытию месторождения при давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм, в то время как с ЭЦН допустимо давление отсечки 1200 фунтов на квадратный дюйм. В настоящее время нет альтернативы ЭЦН для достижения разгерметизации ниже 1500 фунтов на квадратный дюйм.

Проект претерпел значительные изменения с тех пор, как первоначальный план реконструкции был представлен в 1992. В настоящее время количество скважин было пересмотрено до 12. Соотношение скважин, предназначенных для скважин Брент и Статфьорд, составляет 2 к 1.

Внедрение ЭЦН началось в 1999-2000 гг. с ввода в эксплуатацию одного блока на каждой платформе. Последовал двухлетний перерыв из-за интенсивного внимания к бурению нефтяных и газовых уплотняющих скважин и лучшей, чем ожидалось, разгерметизации пласта. В 2001 году прогнозируемый дефицит сырого газа придал проекту новый импульс, и установка ЭЦН возобновилась.

Дальнейшие установки начались в конце 2003 г. и завершились в 2005 г. Таким образом, выполнение проекта было проведено в три этапа, где ожидается, что каждая скважина будет давать около 10 млн баррелей воды, высвобождая около 10 млрд куб. футов газа.

Конструкция EV обеспечивает высокопроизводительные скважины с большим дебитом отбора. Экономика проекта требует здоровой жизни. Установка системы контроля пескопроявления и проведение регулярных кампаний по продавке ингибитора образования накипи снизили риски выноса песка и образования накипи. Компоненты, смачиваемые потоком, изготовлены из коррозионностойкого сплава, что обеспечивает долговременную целостность и возможность повторного использования. Размер трубы максимально увеличен, чтобы обеспечить оптимальное использование мощности ЭЦН.

Верхние сооружения

Ожидалось, что жидкости для электромобилей будут аналогичны газированной минеральной воде. Производство будет осуществляться через специальный манифольд и дегазаторы с морской утилизацией через отвальный кессон. Унесенный газ будет извлекаться системой сжатия низкого давления.

Вместо этого потенциал значительного содержания углеводородов в жидкостях для электромобилей и доступное использование в системе добычи углеводородов благоприятствовали использованию существующей системы добычи низкого давления. Новая выкидная линия, эксплуатационный штуцер и запорный клапан манифольда, необходимые для каждой скважины EV, изготовлены из дуплексной нержавеющей стали и соединены с существующим манифольдом низкого давления.

Распределительное устройство размещено в автономных модулях, предварительно введенных в эксплуатацию на берегу, а затем модернизировано на море. Модули КРУ на платформах Bravo и Delta рассчитаны на 10 ЭСП каждый; Платформа Чарли имеет мини-модуль с распределительным устройством для двух ЭЦН. Система с фиксированной частотой вращения 60 Гц с устройствами плавного пуска высокого напряжения была выбрана из-за ограничений по пространству и стоимости, а также из-за того, что расчетная основа состава добываемой жидкости не требовала повышенной гибкости, обеспечиваемой приводами с регулируемой скоростью.

Как правило, скважины EV добывают 100% воды со следовым содержанием нефти и некоторым количеством свободного газа. Стратегия использования скважин со средним углом наклона для совместной добычи нефти с водой оказалась недолговечной. Пробуренные скважины либо не обнаружили нефти, либо обнаружили неистощенные пласты с высоким газонефтяным отношением, что поставило под угрозу работоспособность и надежность ЭЦН.

Сверление 12 1/4 дюйма. боковые пути через ранее существовавшие 13 3/8 дюйма. гильзы означали, что 9 5/8 дюйма. Логичным выбором была эксплуатационная обсадная труба на 80 тыс.фунтов/кв.дюйм. Новые скважины EV обеспечили возможность защиты от коррозии в течение всего жизненного цикла (15 лет), в частности, для защиты от более высоких температур жидкости, ожидаемых в секции двигателя 725. Самые нижние 500 футов новых 95/8 дюйма колонна эксплуатационной обсадной колонны была определена как обсадная колонна с содержанием хрома 13%.

Нижнее заканчивание включает заканчивание с забоем, подвешенное к отстойнику с 7-дюймовым пакером. хвостовик и включает в себя механические устройства поглощения жидкости для обеспечения заканчивания и капитального ремонта.

Исключение песка необходимо, так как разгерметизация резервуара неизбежно приведет к разрушению песка. Прогнозы также указывали на то, что ограничение депрессии малоэффективно, так как многочисленные интервалы внутри резервуаров уязвимы для обрушения. Песчаные экраны, используемые для исключения, изготовлены из сплава 825 с 304SS и компонентами. Клапан контроля водоотдачи работает как неотъемлемая часть песчаных фильтров. Это «одноразовое» устройство, устанавливаемое между подвесным пакером и фильтрами и создающее барьер, позволяющий спустить верхнее заканчивание.

Заканчивание состоит из двух секций, верхней и нижней, при этом функция нижней заканчивания заключается в обеспечении изоляции верхнего ствола скважины от секции резервуара с необсаженным стволом. Он также обеспечивает дополнительный барьер над открытым пластом при спуске верхнего заканчивания. Кроме того, нижнее заканчивание крепится к верхнему заканчиванию, которое включает систему ЭЦН, эксплуатационный пакер, забойный предохранительный клапан, НКТ и подвеску НКТ.

Горизонтальное дерево было выбрано для облегчения капитального ремонта. Елка рассчитана на давление 5000 фунтов на квадратный дюйм, а смачиваемые потоком поверхности елки, подвеска НКТ и производственный дроссель либо покрыты инконелем 625, либо изготовлены из инконеля 718.

Конструкция ЭЦН

Система ЭЦН соответствует требованиям по скорости потока, давлению/температуре и жидкости. Выбранная система дебита была основана на подаче 500 тыс. баррелей в сутки воды по месторождению с использованием 18 ЭЦН. Это привело к тому, что система может работать с максимальной скоростью 43 кб/д (при частоте 60 Гц), предполагая, что наилучшая точка эффективности составляет 35 кб/д.

Давление/температура были рассчитаны таким образом, чтобы получить давление на устье НКТ ± 5 бар изб. и температуру пласта 210°F, определенную на основе существующего набора данных БПК Brent.

GLR флюида первоначально оценивался в 1-15 кубических футов на баррель, но после лучшего понимания растворенного газа добыча из охваченных или не охваченных зон (т.е. выше или ниже исходного водонефтяного контакта) может варьироваться от 15-500 ц/барр. Испытания проводились в научно-исследовательском центре Centrilift (Клэрмор, Оклахома) на насосе серии 675 H. Конструкция включает в себя опору из карбида вольфрама и радиальную опору на каждой ступени для устойчивости к истиранию. Насос с плавающей ступенью был выбран потому, что развиваемая высокая гидравлическая тяга превышала бы мощность одиночного упорного подшипника насоса с фиксированной ступенью (компрессионного). Окончательным результатом обширных испытаний с различными сочетаниями стал тандемный насос HC35000 (2 x 20 ступеней) с вставками из карбида вольфрама (конфигурация 1:1) для обеспечения стойкости к истиранию.

После окончательной доработки конструкции были проведены заводские приемочные испытания для подтверждения производительности насоса, после чего было проведено испытание на интеграцию на месте для подтверждения целостности системы.

9 5/8-дюйм. Корпус позволял использовать для данного приложения максимальные единицы мощности. Максимальная мощность в л.с. ограничена прочностью вала насосов серии 675 H (наружный диаметр 6,75 дюйма), мощность которых составляет 1250 л.с. (вал из инконеля 718 с эвольвентным шлицем) и производительностью 43 000 баррелей в сутки при частоте 60 Гц. Это также позволяет использовать тандемный двигатель 725 со следующими характеристиками: 1250 л.с., 4500 В, 161 А, 60 Гц, 250°F. Двигатели Brent рассчитаны на мощность 1500 л.с. (100 ° F) и снижены производителем до 1250 л.с. (250 ° F). Материал вала — монель K500.

Первоначально был установлен тандемный насос HC35000 (40 ступеней), уступивший место тройному тандемному насосу HC27000 (60 ступеней) и HC19000 (первоначально 84 ступени, теперь 87 ступеней), чтобы компенсировать быстро снижающееся пластовое давление .

Для повышения термостойкости системы ESP эластомеры и другие материалы были пересмотрены в соответствии с более высокими температурными характеристиками: эластомер мешка уплотнительной секции заменен с нитрила на афлас; межблочные изоляторы двигателей от Torlon до PEEK, а втулки двигателей от латуни до карбида вольфрама.

Отставание в реализации проекта произошло по нескольким причинам:

Благоприятные характеристики пласта за счет более слабого водоносного горизонта и более низкой критической газонасыщенности, чем прогнозировалось, позволили эффективно использовать традиционную добычу нефти и газа;
Успешный газлифтный проект (включая глубокий газлифт) позволил продолжить дегазацию в обычных скважинах для снижения пластового давления; и
Новые промысловые нефтяные и газовые скважины с более высокой экономической ценностью отдавали приоритет деятельности вне EV (значение раннего EV было снижено из-за хороших показателей сброса давления в резервуаре). Отсрочка проекта привела к тому, что некоторые из ранее запланированных единиц стали излишними.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Shell UK Ltd. и Esso Exploration and Production UK Ltd. за разрешение опубликовать этот документ. Мы также выражаем благодарность команде проекта EV, целевой группе ESP, а также командам разработчиков и проектировщиков скважин в компании Brent за их вклад. Особая благодарность Аластеру Симпсону (Triangle Engineering) и Нилу Гриффитсу (Shell International Exploration and Production) за советы и помощь, предоставленные при подготовке этого документа.

Примечание редактора. Это краткое изложение статьи SPE 96797, представленной на Offshore Europe 2005. со значительным количеством нефти и газа, все еще остающимся в коллекторе. Вполне вероятно, что в некоторых случаях в процессе разгерметизации может быть получено значительное количество газа и остаточной нефти.

Процесс сброса давления включает несколько стадий: пересыщение, зарождение газа, рост пузырьков, критическое насыщение газом и, наконец, добыча нефти и газа. Когда давление насыщенного масла падает ниже давления насыщения, наступает точка, при которой в пересыщенном масле образуются устойчивые зародыши. Разность давлений, при которых образуется первый пузырек при разгерметизации, и давления насыщения называется критическим пересыщением.

Для образования новой границы раздела газ/жидкость требуется энергия; поэтому жидкость должна находиться под давлением ниже давления точки насыщения, прежде чем может образоваться зародыш. Работа, необходимая для создания газового пузыря в насыщенной нефтяной фазе, зависит от межфазного натяжения между газом и жидкостью. Когда межфазное натяжение газ/нефть высокое, необходимая работа для создания газового ядра также будет высокой. На степень критического пересыщения влияют динамические условия, а также отклонения от условий равновесия. Следовательно, увеличение скорости истощения, то есть уменьшение времени, в течение которого поддерживается определенный уровень пересыщения, приведет к увеличению значения критического пересыщения. Предел пересыщения можно определить из термодинамических соображений. После образования пузырьков газа и продолжения разгерметизации пузырьки продолжают расти и вытеснять нефть и воду. Поскольку механизм зародышеобразования оказывает непосредственное влияние на выделение газа и извлечение углеводородов в процессе сброса давления, явление зародышеобразования представляет большой интерес.

Физические основы описанного выше сложного трехфазного потока недостаточно хорошо изучены, чтобы можно было делать надежные прогнозы для экономической оценки процесса.

Описание

Основной целью данной работы было дать более четкое представление о физических процессах, происходящих при разгерметизации. В течение двух этапов этого исследования, которое длилось шесть лет, мы провели визуализацию потока на уровне пор с использованием микромоделей из стекла высокого давления, чтобы определить ключевые особенности процесса. Испытания на разгерметизацию проводились на модельных флюидах, имитирующих образцы черной и летучей нефти, при нескольких скоростях истощения. В испытаниях использовались микромодели с реалистичной структурой пор и различными характеристиками смачиваемости, включая смачиваемость водой, смачиваемость нефтью и смешанную смачиваемость. Была проведена серия экспериментов для изучения влияния свойств флюидов, скорости истощения, условий насыщения, а также смачиваемости и истории насыщения на процесс зародышеобразования, выделение газа и движение углеводородов. Испытания проводились на заводненной нефти, а также на первичной нефти.

На рис. 1 показан краевой угол поверхности раздела вода/газ, когда вода первоначально вводилась в чистую и сухую смешанно-влажную микромодель, что указывает на то, что в некоторых местах наблюдается влажная среда. Когда эта система находится под давлением воды, некоторое количество газа может быть захвачено в порах, смоченных газом, и повышение давления в диапазоне рабочего давления не может удалить весь захваченный газ. Последующая разгерметизация этой системы активирует эти микропузырьки, и вблизи них на поверхности стекла образуются пузырьки газа как в масляной, так и в водной фазах. В отличие от объемного зародышеобразования, ядра газа прилипают к поверхности стекла и не могут легко двигаться к верхней части масляных ганглиев под действием выталкивающей силы. Значение критического пересыщения в системах, содержащих уже существующие микропузырьки, невелико и связано с геометрией пор и процессом заполнения, а не с термодинамическими условиями.

Наше наблюдение показало, что зарождение газа зависит от свойств флюида, в частности, от межфазного натяжения газ/нефть (IFT). В системах с высоким IFT на поведение зародышеобразования и степень пересыщения влияли история насыщения и смачиваемость системы. В летучих нефтяных системах с низким поверхностным натяжением между газом и нефтью зародыши могут образовываться гомогенно и независимо от условий смачиваемости и истории насыщения. Критическая газонасыщенность и последующая добыча газа/нефти сильно зависят от критического значения пересыщения и количества пузырьков, которые образуются в процессе сброса давления. Были разработаны две обобщенные корреляции для прогнозирования критического пересыщения и количества пузырьков. Корреляции надежно предсказали независимые экспериментальные данные, опубликованные в литературе. Данные, полученные в ходе исследования, предоставляют информацию о местах образования газовых зародышей, скорости образования газовых зародышей и накоплении газовой фазы, которые необходимы при планировании разработки месторождений и оценке добычи нефти и газа. Эту информацию также можно использовать для проверки достоверности результатов симуляторов сетевой модели, прежде чем применять их для оценки важных параметров, таких как относительная проницаемость, для исследований коллектора.