Дослідження ударно - хвильової дії високовольтного електричного розряду на фізико-механічні та хімічні властивості високов'язких вуглеводневих флюїдів, які безпосередньо не контактують з високотемпературним плазмовим каналом (наприклад, знаходяться в пористому середовищі), показують, що ефективність зниження динамічної в'язкості залежить від суми питомих імпульсів тиску

J_c = (Р_{m, ср р}) n/V_ж,

пористий нафтовий флюїд

прикладених до нафти (де Р_{m, ср} - середня величина амплітуди імпульсів тиску, Па; _р - тривалість імпульсу тиску, с; n - число імпульсів; V_ж - об'єм нафти, яка піддається ударно-хвильовій дії, м³). Встановлений зв'язок між зміною реологічних характеристик нафти (динамічної в'язкості і граничного напруження зсуву, які знижуються приблизно в 2 рази) і її структури з параметрами дії (монотонно спадна залежність при збільшенні суми питомих імпульсів тиску від моменту прикладення навантаження до величини J_c = 50 МПас/ м³). Необхідно відзначити, що з часом, який пройшов після дії, нафта зберегла властивості зруйнованої структури. Оцінка кривих плинності нафти відбувалася після шести днів за тієї ж температури 20 ⁰С), що дозволяє вважати зміни в нафті після ударно-хвильової електророзрядної дії достатньо стійкими в часі.

Мікроструктурні дослідження природно корелюють з даними реологічних досліджень і дозволяють інтерпретувати факт руйнування структури при ударно-хвильовій дії таким чином.

Наявність у нафті аномалії в'язкості свідчить про те, що дисперсна фаза, яка складається з міцел асфальтенів і кристалів парафіну, утворює в дисперсійному середовищі структуру твердої фази, котра при розповсюдженні в ній знакозмінних хвиль стиснення-розріджування диспергується. В міру зниження реологічних (не ньютонівських) характеристик середовища вплив періодичної деформації слабшає. Зміна реологічних властивостей нафти при ударно-хвильовій електророзрядній дії виявилася порівняною з результатом дії на неї розчинів ПАР, які були активовані електророзрядом. Отже, можна прогнозувати посилення ефекту зміни структури дисперсних систем при комплексній ударно-хвильовій дії високовольтного електричного розряду і активованих розрядом розчинів ПАР.

Розроблені наукові основи керування структурою і физико-хімічними властивостями вуглеводневих флюїдів при ударно-хвильовій дії високовольтного електричного розряду використані для керування фізико-хімічними властивостями гетерогенної грубодисперсної системи - біопалива “Dynamotive” (Канада). Біопаливо є продуктом термічної переробки деревини, воно схильне до сегрегації (розшаруванню за питомою вагою) і містить велику кількість коксівних частинок. Його передбачалося використовувати як альтернативний вид палива для спалювання в газотурбінних двигунах (ГТД), проте виявилося, що відбувається засмічення фільтрів паливних форсунок. З метою поліпшення фізико-хімічних характеристик біопалива для його ефективного спалювання в камері згоряння ГТД раніше була проведена робота з дослідження ряду методів дії - введення ПАР, антиокислювальних і диспергуючих присадок, гідрофобних домішок і вібраційна дія, які не дали позитивного результату.

Біопаливо, так само як і високов'язка нафта, поміщалося в робочу камеру, відокремлену від розрядної камери, в якій реалізовували високовольтний розряд, пружною гумовою мембраною. Вперше було встановлено закономірність монотонного зниження кінематичної в'язкості в 2 рази, схильності до коксування на 15 % і зменшення розмірів коксівних частинок до 5 мкм з дією електророзрядних імпульсів тиску (оптимізація наступає при сумі питомих імпульсів тиску J_c = 55 МПас/ м³ (табл.1)).

Таблиця 1

Вплив електророзрядної дії (при Jc = 55 МПас/ м³) на зміну фізико-хімічних властивостей біопалива

Назва	Фізико-хімічні властивості біопалива
	до обробки	після обробки
Густина при 20 0С, кг/м3	1218	1210
Кине Кінематична в'язкість при 50 0С, 10-6 м2/с	29,3	15,0
Кислотність, 103 мг КОН / кг біопалива	86,4	65
Сумарний склад води і низькомолекулярних кислот, % мас.	27	42
Схильність до коксування загальна по Конрадсону, % мас.	24,9	19,7
Вміст коксових частинок, які залишилися після фільтрації 50·10-6м3 палива на сітці 56 мкм, % мас.	0,3	0,075
Розподіл коксових частинок у біопаливі за розмірами, % відн.: від 5 до 10 мкм від 10 до 25 мкм від 25 до 50 мкм від 50 до 75 мкм від 75 до 100 мкм більш ніж 100 мкм	40,2 59,2 0,6 залишки залишки залишки	86,3 13,4 0,4 залишки залишки залишки

Після того, як було встановлено оптимальні параметри електророзрядної дії на біопаливо для зміни його фізико-хімічних властивостей при порційній обробці, було виконано оцінку коректності використання одержаних результатів для дії на нього в безперервному режимі.

Розроблений спосіб ударно-хвильової дії високовольтного електричного розряду на високов'язкі дисперсні системи дозволив необоротно змінювати реологічні властивості і структуру гетерогенної грубодисперсної системи без зміни початкового хімічного складу середовища (при продуктивності експериментальної установки 75 л/г). В'язкість однорідного середовища залишалася незмінною при зберіганні палива в закритій тарі більше 2 місяців, що свідчить про необоротність змін її фізико-хімічного стану. Електророзрядна підготовка біопалива дозволила використовувати його для спалювання у відсіку камери згоряння газової турбіни.

У розділі 5 представлено результати дослідження впливу робочого середовища при електричному розряді на зміну фільтраційних характеристик пористих середовищ, насичених рідиною. Дослідження зміни проникності пористих середовищ (кернів порід-колекторів), насичених рідиною, в результаті дії на них високовольтним електричним розрядом у різних середовищах проводилися на експериментальному стенді, що моделює умови у глибинних пластах осадкових гірських порід.

Стабілізація проникності при фільтрації 0,3 % водного розчину НМК-21, відбувається приблизно за 30 хвилин (у пісковиків) і за 40 хвилин (у карбонатів). Фільтрація і води, і ВНЕ через забруднений АСПВ керн не приводить до збільшення проникності - відмивання не відбувається. Можливості збільшення проникності в результаті дії високовольтного електричного розряду у воді, а для карбонатів і у ВНЕ - зовсім незначно (~ на 35 %), вище, ніж при дії розчину ПАР.

Встановлено, що використання ВНЕ як робочого середовища дозволяє істотно (2 рази - для пісковиків і 1,5 рази - для карбонатів) підвищити ефективність електророзрядної дії порівняно з водою. Комплексна дія електричного розряду і реагенту (0,3 % водного розчину НМК-21), який використовується як робоче середовище, приводить до синергетичного ефекту в збільшенні проникності порід по рідині, кінцевий ефект у 2 рази перевищив суму ефектів від дій, що чинять самостійно ПАР і електричний розряд. Ефект синергізму посилюється при додаванні 0,3 % НМК-21 до ВНЕ, абсолютні значення проникності та швидкість її зростання в цьому випадку вищі, ніж у водних розчинах НМК-21, ВНЕ, і тим більше у воді.

Найістотніші зміни пористості у пісковиків (до 3 разів) і карбонатів (до 2,5 разів) спостерігаються при електричному розряді в середовищі ВНЕ +0,3 % НМК-21. Відомо, що в природних матеріалах, які складаються з неоднакових за розмірами пор, пористість залежить від їх розподілу за розмірами. Тому були виконані дослідження розподілу пор за розмірами до і після електророзрядної дії. Для цього весь масив одержаних даних розподілявся за групами, інтервал значень в групі визначався довільно, відповідно до одержаних значень мінімуму і максимуму.

Як бачимо, у пісковиків до дії максимальний розмір пор становить 12 мкм, а в результаті електророзрядної дії в середовищі ВНЕ з додаванням 0,3 % НМК-21 розмір пор збільшився від 80 до 560 мкм, причому більшість пор має розмір 300 мкм. Аналогічна картина і для карбонатів, причому, якщо до дії максимальний розмір пор у карбонатів був менше в 2 рази, ніж у пісковиків, то після дії розподіл значень розмірів пор та їх максимальні значення стали практично порівнянні.

Така зміна пористості може свідчити про те, що при нерівномірному навантаженні пористого середовища розчином ПАР відбувається перебудова її структури за рахунок штучно створеної пористості.

Відомо, що приріст пористості чисельно дорівнює необоротній складовій об'ємної деформації дилатансійного розущільнення. За рахунок зростання сполученої пористості відбувається зростання проникності породи, яка значно і необоротно збільшується. Оскільки проникність і пісковиків, і карбонатів зростає з початком деформації, то очевидно, що деформаційний процес відразу починається у напрямі розущільнення.

Таким чином, з'ясовано чинники, які сприяють прояву синергетичного ефекту в зміні фільтраційних характеристик пористих матеріалів, насичених рідиною, при високовольтному електричному розряді в розчинах ПАР.

Перш за все, до цих чинників слід віднести електророзрядну активацію розчину ПАР, яка відбувається при поляризації діелектричних частинок, газоутворення в рідині при плазмотермічному розкладанні каналом розряду і спінювання при інтенсивному перемішуванні газорідинного середовища гідропотоком у присутності в складі ПАР піноутворювача. Відмивання відкладень посилюється внаслідок кращої адсорбції ПАВ на твердій поверхні, чому сприяють бульбашки піни.

Наведені в розділі 5 дані з електророзрядної обробки 0,3% розчину НМК-21, в результаті якої відмивання відкладень досягає 93%, були підтверджені результатами з відновлення пористості кернів до 90%. Свідченням цьому факту є і збільшення швидкості росту і абсолютного значення проникності порід при додаванні 0,3% розчину НМК-21 у ВНЕ, в результаті того, що газоутворення починається практично з перших імпульсів за рахунок розкладання ВНЕ внаслідок дії плазми.

З огляду на те, що значення потенціалу іонізації атомів вуглецю 11,3 еВ менше порівняно з атомами кисню і водню: 13,6 еВ, а також є меншою середня енергія розриву зв'язків С-Н, С-С (ккал/моль, ккал/моль), відсоткове співвідношення газової фази за рахунок контакту з плазмою каналу розряду у вуглеводневому середовищі вище, ніж у воді.

Наступним важливішим чинником, що приводить до синергетичного зростання фільтраційних характеристик пористих матеріалів, є імпульсний зворотно-поступальний характер дії активованого ПАР. Хвиля тиску на етапі стиснення направляє розчин ПАР до пористого середовища, а на етапі розрідження ця рідина рухається у зворотному напрямі. Такий багаторазовий зворотно-поступальний рух розчину стимулює відмивання відкладень - так званий ефект „прання”, який сприяє створенню синергетичного ефекту в пористих насичених середовищах.

Важливе значення у створенні синергетичного ефекту має зниження поверхневого натягу на контакті середовищ при електророзрядній обробці розчинів ПАР.

У результаті зниження поверхневого натягу на контакті середовищ збільшується гідрофільність зерен породи і проникаюча здатність фільтрації розчину ПАР у найщільніших матеріалах.

Про те, що активація розчинів ПАР при комплексній дії сприяє прояву синергетичного ефекту, свідчать і зміни проникності порід при електророзряді у водному розчині НМК-21.

Можливість збільшення проникності при електророзряді у водному розчині НМК-21 вища, ніж у воді (в 5 разів - для пісковиків і в 3 рази -для карбонатів) і у ВНЕ (на 20% - для пісковиків і 50% - для карбонатів) при тому, що амплітуда тиску у водному розчині НМК-21 дещо (~ 20%) нижча, ніж у воді і істотно (~ 40%) нижча, ніж у ВНЕ.

Насичення породи рідиною зі свердловини (ВНЕ+ПАР) істотно впливає і на її механічні характеристики. Цей вплив полягає не тільки у тому, що поровий тиск визначає величину ефективних напружень, приводить до зміни об'єму порового простору і проникності породи, але також у тому, що в умовах насичення такою рідиною з'являється адсорбційний шар у порах і мікротріщинах, який спричиняє розклинюючий ефект. Ці явища приводять до зменшення опору порід деформації і руйнуванню, оскільки насичувальна рідина бере активну участь у деформаційному процесі, сприймаючи значну частину зовнішнього тиску.

Якщо адсорбція носить нелокалізований характер (у нашому випадку циклічної імпульсної дії), то молекули насичувального флюїда (адсорбата) можуть проникати до вершин дефектів структури, прагнучи розсунути їх береги і сприяючи, у такий спосіб, роботі зовнішніх сил. Із збільшенням товщини подвійного електричного шару, що характеризується електрокінетичним потенціалом, розклинювальна дія збільшується, і зниження міцності породи виявляється істотнішим.

Показано, що вибір робочої рідини для високовольтного електричного розряду, яка має бути хімічно активною до виду відкладень у породі, сприяє розширенню можливостей електророзрядної технології інтенсифікації притоку нафти в свердловину.

У розділі 6 представлено результати використання наукових основ електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, і динамікою їх фільтрації в глибинних нафтових пластах.

У результаті теоретичних і експериментальних досліджень, які наведено в роботі, розроблено наукові основи створення синергетичного ефекту у зміні фільтраційних характеристик пористих середовищ, насичених рідиною, при електророзрядній дії. На цій основі розроблено технологічний регламент для електророзрядних пристроїв свердловин типу "Скіф", якій забезпечує як приріст видобутку нафти, так і збільшення тривалості часу дії ефекту для порід різного типу.

Промислові випробування електророзрядної технології було розпочато в 1983 році на родовищах ВО “Татнефть”. Електророзрядний пристрій типу „Скіф” складається з трьох основних частин: наземної - перетворювач частоти; заглибної - генератор імпульсних струмів; з'єднувальної - геофізичний кабель. Пристрій переміщається у свердловині вздовж зони перфорації обсадної колони, глибину спуску обмежено гідростатичним тиском до 50 МПа і температурою до 100 С.

Відмінна особливість електророзрядної технології - можливість отримання імпульсного тиску в локальній зоні продуктивного горизонту, простота реалізації і екологічна частота. Електророзрядна технологія реалізовувалася в добувних і нагнітальних свердловинах з різними геолого-технічними умовами.

Обробці піддавалися свердловини в основному глибиннонасосні, завглибшки від 800 до 3500 м, що експлуатують малодебітні горизонти. Продуктивні пласти, які піддавалися обробці, представлені пісковиками і карбонатами, проникність яких не перевищувала 5·10^-14 м², а пористість - 15 %. Значний обсяг промислових даних (більше 300 свердловин) дозволяє провести аналіз результатів виконаної роботи.

У таблиці 2 наведено дані електророзрядних обробок по добувних і нагнітальних свердловинах ВО “Татнефть” за 1987 - 1988 роки. Як видно з цих даних, ефективність обробок в 1987 році була досить висока і становила 80%. Обробки проводилися в основному в теригенних відкладеннях девону (пашийський горизонт) і нижнього карбону (бобриковський горизонт). Коли в 1988 році почали проводити обробки пластів, які характеризувалися карбонатними відкладеннями - вапняками кизелівського горизонту і доломітовими вапняками данково-лебедянського горизонту, то ефективність обробок знизилася на 26 % порівняно з 1987 роком.

Пояснюється це, перш за все, тим, що як рідина глушіння використовувалася мінералізована вода. А як було встановлено дослідженнями, викладеними в розділі 5, використання при електророзряді в якості робочого середовища водних електролітів, особливо в карбонатних породах, в діапазоні енергій пристроїв, що експлуатуються, не може привести до істотних змін фільтраційних характеристик.

Окрім цього фільтраційні характеристики низькопроникних порід було знижено в результаті твердофазних пластичних відкладень - АСПВ. Причину зниження ефективності електророзрядної дії в таких умовах пояснюють експериментальні дослідження на кернах осадкових гірських порід, забруднених АСПВ (розділ 5).

На основі узагальненого аналізу досліджень впливу високовольтного електричного розряду на структуру пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, і динаміку їх фільтрації (розділи 3, 4 і 5), який дозволив установити закономірності зв'язку між показниками властивостей цих матеріалів з параметрами електророзрядної дії, було розроблено наукові основи керування фільтраційними властивостями пористих матеріалів і знайдено спосіб створення синергетичного ефекту в змінюванні фільтраційних характеристик осадкових гірських порід.

Таблица 2

Дані електророзрядних обробок свердловин ВО “Татнефть”

Роки	Кількість обробок *)	Відсоток ефективних обробок	Фактичний приріст видобутку, м3	Середня тривалість еффекту, доба
1987	19	80	6030,8	146,2
1988	15/3	54/70	1369/36804	206/114

*) число добувних / число нагнітальних свердловин.

Спосіб полягає у виборі робочої рідини, що є хімічно активною до відкладень у породі, та встановленні параметрів часового режиму циклічної дії, залежної від типу породи, пористості й виду відкладень.

Спосіб створення синергетичного ефекту у змінюванні фільтраційних характеристик порід-колекторів є основою для удосконалення електророзрядного способу інтенсифікації притоку нафти до свердловини. Підвищення ефективності дії досягається в результаті видалення різного типу відкладень, збільшення глибини дії і тривалості ефекту, що досягається за рахунок запобігання випаданню відкладень надалі. Сутність електророзрядного способу інтенсифікації притоку нафти полягає у тому, що у свердловину закачують водонафтову емульсію (зводнненням не більш 30 %) з додаванням суміші поверхнево-активних речовин, до складу яких входять неіоногенні складові.

Наукові основи електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, і динамікою їх фільтрації виявилися підставою для розробки способу інтенсифікації притоку нафти (патент України № 73615, патенти Росії №№ 2055171; 20975464; 2244109; патент США № 5004050). Спосіб інтенсифікації притоку нафти (дебіт збільшився більш ніж у 2 рази) було використано в різних геолого-технологічних умовах України, Росії, Казахстану і Китаю більш ніж на 300 свердловинах.

Відомо, що об'єктивну інформацію про фільтраційно-ємнісні властивості продуктивного інтервалу пласта можна одержати тільки за допомогою комплексу гідродинамічних досліджень.

Тому найбільш показові результати застосування електророзрядного способу інтенсифікації притоку нафти одержано у ВАТ „Лукойл-Коми” на пермокарбоновому покладі Усинського родовища, які оцінювалися шляхом порівняння даних гідродинамічних досліджень у нафтових пластах до і після електророзрядної дії (виконано ТОВ "ГЕОПЛАСТ").

Дослідження було виконано на несталих режимах за допомогою пластовипробувача КІІ-95 (спущеного на трубах), який впливає на об'єкт випробування знакозмінними депресіями. Вивчення нестаціонарного режиму роботи свердловини після її зупинки (або пуску) дає інформацію про середньоінтегральні характеристики зони реагування.

Результати гідродинамічних досліджень, проведених після електророзрядної дії показали, що відбувається видалення відкладень з ближньої, призабійної (до 1 м) зони пласта (ПЗП), оскільки гідропровідність ПЗП, яка характеризує проникність зони реагування пласта, у всіх випадках збільшилася. Було охоплено дією і віддалені (до 5 м) зони пласта, оскільки гідропровідність видаленої зони пласта (ВЗП) у всіх випадках також збільшилася.

П'єзопровідність пласта, яка характеризує швидкість перерозподілу пластового тиску при несталій фільтрації рідини у пружному пористому середовищі, також збільшилася. За рахунок винесення забруднюючих речовин із пор, розвитку існуючих тріщин і створення нових каналів тріщин збільшена проникність породи-колектора.

Про ефективність декольматації ПЗП свідчить параметр закупорки, що знизився, і скін-ефект, який характеризує забруднення поверхні обсадних труб, перфораційних отворів і поверхні пор у результаті кольматації АСПВ. Зниження скін-ефекту приблизно в 2 рази при проникності, що збільшилася в 2 і більше разів. свідчить про утворення тріщин і про зміну геометрії потоку. Відбулося руйнування структурного каркасу нафти, що знаходиться в порах, тому покращала рухливість флюїду.

Про те, що стан пласта покращав, свідчать дані по середньому дебіту періоду припливу флюїда (дебіт фактичний), який після обробок збільшився при нижчій депресії.

Результати гідродинамічних досліджень є підтвердженням коректності теоретичних і експериментальних досліджень, викладених у розділах 2, 4, 5 і правомірність прогнозного аналізу, який викладено в розділі 5.

ВИСНОВКИ

1. Розв'язано науково-технічну проблему розробки наукових основ електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, з метою поліпшення їх фільтраційних характеристик. Вперше науково обгрунтовано і експериментально визначено умови, за яких високовольтні електричні розряди приводять до перебудови структури пористих матеріалів, чому сприяє активація розчинів ПАР, посилення їх адсорбції в порах і мікротріщинах, створення розклинювального ефекту, дилатансійне розущільнення породи. Встановлено закономірності зв'язку складу робочого середовища (водонафтова емульсія з додаванням ПАР, у складі якої присутній піноутворювач) і параметрів електророзрядної дії з часовою залежністю зміни фільтраційних характеристик - пористості (у пісковиків збільшується в 3 рази, у карбонатів - у 2,5 рази), проникності (у пісковиків збільшується в 6 разів, у карбонатів - у 3 рази ) і структури (розмір пор істотно збільшується).

2. Сформульовано експериментально-теоретичні передумови заходів для збільшення фільтраційних характеристик пористих середовищ, насичених флюїдами, при електророзрядній дії. Заходи полягають у виборі робочої рідини (водонафтова емульсія з домішкою ПАР, у складі якої присутній піноутворювач), котра має бути хімічно активною до виду відкладень у породі, і встановленні часового режиму циклічної дії залежно від типу породи, її пористості і характеру відкладень (ефект у 2 рази перевищує суму ефектів від дій, які чинять самостійно ПАР і електричний розряд).

3. Теоретично обґрунтовано параметри електромеханічної дії, що поліпшують фільтраційні характеристики пористих матеріалів, які є ближньою зоною типової нафтової свердловини, під дією гідродинамічних збурень.

4. Визначено умови для збільшення амплітуди імпульсів тиску, від яких залежить зміна проникності пористого середовища і переміщення матеріалу відкладень. Показано, що використання водонафтової емульсії дозволяє збільшувати амплітуду імпульсів тиску як за рахунок зниження втрат енергії на стадії формування каналу розряду в результаті ініціації пробою середовища бульбашками, що утворюються в рідині в результаті її плазмотермічного розкладання, так і за рахунок трансформації хвилі тиску, що розповсюджується в газорідинному середовищі.

5. Вперше встановлено закономірності зв'язку параметрів електророзрядної дії (енергії, що запасається, і суми питомих імпульсів тиску) з часовою залежністю зміни фізико-хімічних властивостей рідини (розчини ПАР), в якій формується плазмовий канал розряду, а саме - здатністю видалення в'язкопластичних і крихких відкладень із твердих поверхонь (досягає 93%), запобіганням сорбції цих відкладень (посилилася на 30%), зниженням поверхневого натягу на межі рідини (нафта + ПАР) з повітрям (на 10%).

6. Вперше встановлено закономірності зв'язку параметрів електророзрядної дії з часовою залежністю зміни реологічних характеристик вуглеводневого флюїда - динамічною в'язкістю (знижується в 2 рази при швидкості зсуву 15 с^-1) і граничним напруженням зсуву (знижується на 40%) та структури цього флюїда (знакозмінними хвилями стиснення - розрідження диспергується тверда дисперсна фаза, що складається з міцел асфальтенів і кристалів парафіну).

7. Вперше експериментально визначено умови, які сприяють активації розчинів ПАР синхронно діючими чинниками високовольтного електричного розряду: в результаті поляризації діелектричних частинок ПАР, газоутворення в рідині при плазмотермічному розкладанні каналом розряду і спінювання при інтенсивному перемішуванні газорідинного середовища у присутності піноутворювача, внаслідок чого відбувається посилення здатності розчинів ПАР видаляти твердофазні відкладення з твердих поверхонь і запобігати їх сорбції, знижувати поверхневий натяг на контакті рідина (розчин ПАР + нафта) - повітря, динамічну в'язкість, граничне напруження зсуву у вуглеводневих флюїдах.

8. Вперше встановлено закономірності зв'язку параметрів електророзрядної дії з часовою залежністю зміни фізико-хімічних властивостей і структури гетерогенної грубодисперсної системи - біопалива „Dynamotive” (Канада): кінематичною в'язкістю (знизилася в 2 рази), схильністю до коксування (знизилася на 15%), розподілом коксових частинок за розмірами (крупні розміром від 10 до 50 мкм (59,2%) дисперговано до частинок від 5 до 10 мкм (86%)).

9. Наукові основи електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, з метою поліпшення їх фільтраційних характеристик використано для створення технології інтенсифікації фільтраційних процесів у продуктивних нафтових пластах електророзрядними пристроями типу „Скіф” (приплив нафти збільшується більш ніж у 3 рази) в різних геолого-технічних умовах України, Росії, Казахстану і Китаю (більше 300 свердловин).

СПИСОК ОСНОВНИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Сизоненко О.Н., Пастухов В.Н., Малюшевский П.П. Влияние параметров электрического контура на энергетические и гидродинамические характеристики электрического взрыва в условиях воздействия на продуктивный нефтяной пласт // Физика и технология электрогидроимпульсной обработки материалов. - К.: Наукова думка, - 1984. - С. 125-131.

Сизоненко О.М. - загальна ідея і постановка задачі теоретичних досліджень, аналіз результатів.

2. Максутов Р.А., Сизоненко О.Н., Малюшевский П.П., Урманов Э.Г., Зиятдинов В.В., Ростэ З.А. Использование электровзрывного воздействия на призабойную зону//Нефтяное хозяйство. - 1985. - № 1. - С. 34 - 35. (Росія.)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, при підготовці програми та технологічного регламенту застосувала наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації, керівництво й участь у роботі на свердловинах, аналіз результатів.

3. Сизоненко О.Н., Малюшевский П.П., Горовенко Г.Г., Голубенко Ю.Г. Исследование параметров волн механических напряжений в насыщенной пористой среде//Электронная обработка материалов. - 1987. - № 6. - С. 47 - 50. (Молдова)

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, участь у виконанні експериментальних досліджень, встановлення зв'язку між фільтраційними характеристиками пористого середовища і параметрами хвиль механічних напружень при електророзрядній дії.

4. Сизоненко О.Н., Малюшевский П.П., Максутов Р.А. Применение электрического взрыва для интенсификации притока из пластов// Разрядноимпульсная технология: проблемы совершенствования. - К.: Наукова думка. - 1988. - С. 32 - 36.

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, при підготовці програми та технологічного регламенту використала наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації, аналіз результатів.

5. Сизоненко О.Н. Повышение эффективности электроразрядного метода воздействия на продуктивный пласт// Разрядноимпульсная технология: проблемы совершенствования. - К.: Наукова думка. - 1988. - С. 36 - 40.

6. Сизоненко О.Н., Малюшевский П.П. Распространение ударных волн электровзрыва в насыщенных пористых средах//Физико-технические аспекты электровзрывного преобразования энергии. - К.: Наукова думка. - 1990. - С. 42 - 45.

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, участь у виконанні експериментальних досліджень, встановила закономірності зв'язку між фільтраційними характеристиками пористого середовища і параметрами хвиль механічних напружень при електророзрядній дії, аналіз результатів роботи.

7. Сизоненко О.Н., Ляпис Д.Н., Буряк В.Н., Банько В.Н. Изменение фильтрационных свойств насыщенной пористой среды при электровзрывном воздействии// Электронная обработка материалов. - 1992. - № 2. - С. 33 - 36. (Молдова)

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методу досліджень, постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, участь у виконанні експериментальних досліджень, розробила наукові основи керування фізико-хімічним станом системи рідина - пористе середовище і динамікою фільтрації, аналіз результатів роботи.

8. Сизоненко О.Н. Технологические аспекты электровзрывного воздействия на призабойную зону скважины//Теория, эксперимент, практика электроразрядных технологий. - 1993. - Вып. 1. - С. 70 - 71.

9. Сизоненко О.Н., Ляпис Д.Н., Буряк В.Н., Банько В.Н. Влияние электровзрыва на изменение проницаемости кернов пород-коллекторов в процессе фильтрации// Теория, эксперимент, практика электроразрядных технологий. - 1993. - Вып. 1. - С. 72 - 75.

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, участь у виконанні експериментальних досліджень, встановила закономірності зв'язку між параметрами електророзрядної дії, властивостями пористого середовища і динамікою фільтрації, аналіз результатів роботи.

10. Сизоненко О.Н, Жекул В.Г., Любимов А.Д., Денисюк О.Н., Горбунова В.Д. Влияние профиля волны сжатия электроразряда на фильтрационные характеристики горных пород-коллекторов//Воздействие высоких давлений на материалы. - Киев: Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича. - 1993. - С. 149 - 154.

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, постановка задачі досліджень, обґрунтувала спосіб керування фізико-хімічним станом системи рідина - пористе середовище і динамікою фільтрації, участь у виконанні експериментальних досліджень, аналіз результатів роботи.

11. Сизоненко О.Н., Ляпис Д.Н., Буряк В.Н., Банько В.Н. Исследование воздействия электрического взрыва на проницаемость пород в процессе фильтрации//Нефтяное хозяйство. - 1993. - № 9. - С. 19 - 21. (Росія)

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, обґрунтувала спосіб керування фізико-хімічним станом системи рідина - пористе середовище і динамікою фільтрації, участь у виконанні експериментальних досліджень, аналіз результатів роботи.

12. Maksutov R.A., Sizonenko O.N., Shvets I.S. Application of electroimplosion for well stimulation//Seventh European Symposium on Improved Oil Recovery. - 1993. - Volume 1. - P. 348 - 352. (Росія)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, при підготовці програми та технологічного регламенту використала розроблену наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації, керівництво та участь у відпрацюванні технології на свердловинах, аналіз результатів.

13. Сизоненко О.Н. Влияние высоковольтного электрического разряда в жидкости на изменение фильтрационной характеристики пористых насыщенных сред// Теория, эксперимент, практика электроразрядных технологий. - 1995. - Вып. 2. - С. 97 - 99.

14. Сизоненко О.Н., Любимов А.Д., Денисюк О.Н. Влияние обводнённости водонефтяной эмульсии на эффективность электрического разряда // Нефтяное хозяйство. - 1996. - № 4. - С. 51 - 52. (Росія)

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, участь у виконанні експериментальних досліджень, розробила наукову концепцію і експериментально підтвердила умови, що сприяють збільшенню амплітуди імпульсів тиску, аналіз результатів роботи.

15. Сизоненко О.Н., Любимов А.Д., Денисюк О.Н. Исследование влияния профиля волны сжатия электроразряда на изменение пористости и проницаемости осадочных пород // Физика и техника высоких давлений - Т. 7. - № 1.- 1997.- С. 107 - 111.

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, постановка задачі досліджень, обґрунтувала спосіб керування фізико-хімічним станом системи рідина - пористе середовище і динамікою фільтрації, участь у виконанні експериментальних досліджень, аналіз результатів роботи.

16. Сизоненко О.Н., Швец И.С. Особенности электроразрядной технологии интенсификации фильтрационных процессов в нефтяных скважинах//Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей - Санкт-Петербург. - 1998. - С.137 - 139. (Росія)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, обґрунтувала наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації та виконала аналіз результатів.

17. Сизоненко О.Н., Швец И.С. О возможностях высоковольтного электрического разряда для интенсификации притока нефти в скважину//Геотехническая механика. - 2001. - № 25. - С. 79 - 85.

Сизоненко О.М. - постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, обґрунтувала умови, необхідні для поліпшення фільтраційних характеристик пористого середовища, керівництво та участь у відпрацюванні технології на свердловинах, аналіз результатів роботи.

18. Сизоненко О.Н., Швец И.С., Кучернюк А.В. Применение электроразрядного воздействия для обработки добывающих и нагнетательных скважин // Нефтяное хозяйство. - 2000. - № 12. - С. 133 - 135. (Росія)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, обґрунтувала наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводнева рідина - пористе середовище та динамікою фільтрації, розробила технологічний регламент, аналіз результатів роботи.

19. Сизоненко О.Н. Особенности электроразрядного воздействия на призабойную зону скважин// Геотехническая механика. - 2001. - № 27. - С. 41 - 45.

20. Сизоненко О.Н., Шерстнев Н.М. Особенности изменения фильтрационных характеристик пород-коллекторов при реагентно-импульсном воздействии //Нефтяное хозяйство. - 2001. - № 4. - С. 49 - 51. (Росія)

Сизоненко О.М. - встановила закономірності впливу синхронно діючих чинників високовольтного електричного розряду в розчинах ПАР на відновлення пористості, зростання проникності й динаміки фільтрації у забруднених АСПВ і ВМС пористих середовищах, розробила спосіб створення синергетичного ефекту у зміненні фільтраційних характеристик пород-колекторів.

21. Vovchenko A., Shvets I., Dubovenko K., Ivanov A., Kosenkov V., Kurashko Yu., Onyshenko L., Prykhod`ko A., Rizun A. and Syzonenko O. Developments of pulsed industrial applications at the institute of research and engineering (IPRE)//Digest of Technical Papers Pulsed Power Plasma Science Conference to 2001. - P. 1066 - 1069. (США)

Сизоненко О.М. - розробила наукові основи електророзрядної технології інтенсифікації фільтраційних процесів вуглеводневих флюїдів у пористому середовищі.

22. Сизоненко О.Н., Любимов А.Д., Денисюк О.Н., Хвощан О.В., Петухов С.В. Исследование зависимости фильтрационных характеристик коллекторов от воздействия электрического разряда в водонефтяной эмульсии//Нефтяное хозяйство. - 2002. - № 1. - С. 43 - 45. (Росія)

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, встановила залежність між синхронно діючими чинниками високовольтного електричного розряду і відновленням пористості, зростанням проникності і динамікою фільтрації, постановка задачі досліджень, розробка методики досліджень, аналіз результатів роботи.

23. Дыхта Л.М., Сизоненко О.Н. К теории расширения сферического канала подводного искрового разряда на активной стадии//Геотехническая механика. - 2002. - Вып. 35. - С. 14 - 23.

Сизоненко О.М. - виробила постановку задачі і одержала аналітичні співвідношення, які дозволили описати процес розширення сферичного каналу розряду на активній стадії при довільних значеннях числа Маха.

24. Сизоненко О.Н., Колмогорова Р.П., Тафтай Э.И., Ткаченко А.К., Хвощан О.В. Влияние высоковольтного электрического разряда в растворах ПАВ на их моющее и ингибирующее действие//Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 2. - С. 53 - 55. (Росія)

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, встановила і обґрунтувала умови, які сприяють активації розчинів ПАР, аналіз результатів роботи.

25. Сизоненко О.Н., Барбашова Г.А., Хвощан О.В. К вопросу о распространении волны напряжений в пласте при электрическом разряде в скважине//Электронная обработка материалов. - 2003. - № 4. - С. 51 - 56. (Молдова)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті і постановка задачі досліджень, розробила методику експрес - оцінки напружень, виникаючих у пласті, аналіз результатів.

26. Сизоненко О.Н., Хвощан О.В. К вопросу электроразрядной технологии интенсификации притока нефти в скважины//Электронная обработка материалов. - 2003. - № 5. - С. 80 - 85. (Молдова)

Сизоненко О.М. - загальна ідея статті, наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, постановка задачі досліджень, обґрунтувала та використала при розробці електророзрядної технології наукову концепцію у керуванні фізико-хімічним станом системи вуглеводневій флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації.

27. Сизоненко О.Н., Колмогорова Р.П., Искимжи А.И., Тафтай Э.И., Ткаченко А.К., Хвощан О.В. Влияние добавок ПАВ, обработанных электроразрядом, на реологические параметры нефти//Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 11. - С. 79 - 81. (Росія)

Сизоненко О.М. - розробила наукові основи для керування фізико-хімічним станом флюїда.

28. Сизоненко О.Н. Синергетический эффект в изменении фильтрационных характеристик пористых насыщенных жидкостью сред при электроразрядном воздействии // Геотехническая механика. - 2003. - Вып. 42. - С. 173 - 186.

29. Сизоненко О.Н., Дыхта Л.М. Разработка способа расчета переходной функции при распространении волн сжатия в газожидкостной среде //Геотехническая механика. - 2004. - Вып. 49. - С. 114 - 129.

Сизоненко О.М. - постановка задачі, обґрунтувала, що причиною осциляційного характеру перехідної функції є наявність нескінченних розривів щільності інтегралу Фур'є.

30. Сизоненко О.Н., Тафтай Э.И., Ткаченко А.К., Швец И.С. Особенности электроразрядного воздействия на высоковязкие среды // Электронная обработка материалов. - 2004. - №6. - С. 60 - 64. (Молдова)

Сизоненко О.М. - розробила електророзрядний спосіб ударно-хвильової дії на високов'язкі дисперсні системи, аналіз результатів роботи.

31. Сизоненко О.Н., Тафтай Э.И., Ткаченко А.К., Швец И.С. Влияние электроразрядного воздействия на физико-химические свойства высоковязких сред // Збірник наукових праць Національного Університету Кораблебудування . - Миколаїв: НУК. - 2004. - №6 (399). - С.102 - 109.

Сизоненко О.М. - розробила наукові основи для керування фізико-хімічним станом рідини, аналіз результатів роботи.

32. Барбашова Г.А., Сизоненко О.Н., Тафтай Э.И., Хвощан О.В. Влияние рабочей среды в скважине на эффективность электрического разряда // Нефтяное хозяйство. - 2004. - №6. - С. 90 - 92. (Росія)

Сизоненко О.М. - визначила умови для зростання амплітуди імпульсів тиску, від яких залежить зміна проникності пористого середовища та переміщення матеріалу відкладень, участь у виконанні експериментальних досліджень, аналіз результатів.

33. Сизоненко О.Н., Тафтай Э.И., Хвощан О.В. Исследование влияния рабочей среды на амплитуду импульсов давления при высоковольтных импульсных разрядах// Электронная обработка материалов. - 2005. - №2. - С. 45 - 49. (Молдова)

Сизоненко О.М. - загальна ідея, наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, визначила умови для зростання амплітуди імпульсів тиску, від яких залежить зміна проникності пористого середовища та переміщення матеріалу відкладень, участь у виконанні експериментальних досліджень, аналіз результатів.

34. Хвощан О.В., Сизоненко О.Н., Курашко Ю.И., Швец И.С. К выбору параметров генератора импульсных токов установок погружного типа // Вестник Национального технического университета "ХПИ" "Техника и электрофизика высоких напряжений". Вып. 49. - Харьков: Национальный технический университет "ХПИ". - 2005 . - С.111 - 119.

Сизоненко О.М. - наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень фільтраційних процесів в пористих середовищах, розробила наукові основи керування фізико-хімічним станом системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище та динамікою фільтрації, аналіз результатів роботи.

35. Сизоненко О.Н., Дыхта Л.М. О воздействии волны давления на призабойную зону скважин // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. - Вып. 57. - Днепропетровск: Ин-т геотехн. механики НАН Украины. - 2005. - С. 47 - 53.

Сизоненко О.М. - виконала аналіз математичної особливості приватної кураєвої задачі і розробила рекомендації по вибору щляху і методу побудови її рішення.

36. Сизоненко О.Н., Райченко А.И., Косенков В.М. Поведение примесей в слабопроводящей пористой среде с флюидами при импульсном давлении, возбуждаемом єлектрическим разрядом // Порошковая металлургия. - 2006. - №11/12. - С. 3 - 12.

Сизоненко О.М. - загальна ідея, наукове обґрунтування об'єктів і методів досліджень, обґрунтувала механізм впливу електричних розрядів на поведінку пористого середовища, яке заповнене вуглеводневими флюїдами - нафтою, водним розчином ПАР та твердими органомінеральними відкладеннями.

37. А.с. 1550968 СССР, Е 21 В 43/25. Способ обработки стенок скважины и пласта и оборудование для его осуществления/О.Н. Сизоненко, Р.А. Максутов, П.П. Малюшевский, А.В. Соколов и Г.Г. Горовенко. - № 4107364/23-03; Опубл. 11.06.86. - 5 с.

Сизоненко О.М. - розробила спосіб обробки стінок свердловини, в якому відбиту від відбивного пристрою хвилю фокусують на стінці свердловини в інтервалі пласта, в обладнанні запропонувала застосувати відбивальний пристрій з системою перефокусування.

38. А.с. 1596836 СССР, Е 21 В 43/00. Способ крепления призабойной зоны нефтяной скважины и устройство для его осуществления / О.Н. Сизоненко, В.И. Щекин, П.П. Малюшевский, В.К. Федорцов, А.К. Ягафаров и А.В. Соколов. - № 4452294/31-03; Опубл. 29.06.88. - 4 с.

Сизоненко О.М. - запропонувала спосіб кріплення призабійної зони нафтової свердловини за рахунок впровадження продуктів коксування нафти у призабійну зону пласта, в обладнанні для його здійснення запропонувала виконати позитивний електрод у вигляді диска, розміщеного між еластичними кільцями з утворенням розрядної камери.

39. А.с. 1637418 СССР, Е 21 В 43/25. Состав для проведения электрогидравлического воздействия на призабойную зону нефтяного пласта /Г.А. Орлов, В.В. Зиятдинов, Я.И. Сулейманов, М.Х. Мусабиров, И.С. Швец, О.Н. Сизоненко. - № 472830/03; Опубл. 08.08.89. - 6 с.

Сизоненко О.М. - запропонувала у робочій рідині для проведення електрогідравлічної дії на призабійну зону нафтового пласта використати катіонактивну ПАР, виконала перевірку наданого складу на експериментальному стенді, який моделює умови пласта.

40. А.с. 91311184, 5 Е 21 В 43/00. Способ эксплуатации скважин/О.Н. Сизоненко. - № 4843384/03/069180; Заявл. 25.06.90; Опубл. 16.04.91.-8с.

41. Пат. 5004050 США, Е 21 В 43/24. Method for well stimulation in the process of oil production and device for carrying same into effect/Olga N. Sizonenko, Rafkhat A. Maxutov, Pavel P. Maljushevsky, Georgy G. Gorovenko, Alexei V. Sokolov, Diana N. Lyapis, Vladimir I. Schekin, Natalya I. Kuskova. - № 457828; Заявл. 12.01.90; Опубл. 02.04.91. - 13 с. (США)

Сизоненко О.М. - розробила спосіб збудження свердловини у процесі видобутку нафти з періодичною генерацією ударних хвиль, шляхом ініціювання електричного розряду в рідині подаванням електропровідного флюїду, а у пристрої для його реалізації запропонувала використати систему синхронно спрацьовуючи дозованих клапанів, з'єднаних з генератором імпульсних струмів.

42. Пат. 2055171 РФ, 6 Е 21 В 43/25. Способ интенсификации добычи нефти / И. М.Аметов, Б.А. Искужиев, Н. М. Петров, О.Н. Сизоненко, С.И. Толоконский, А.В. Уголева, Г.Б. Хаиров, Н.М. Шерстнев, Ю.А. Целищев, Э.А. Кайль, М.А. Городников, Г.Ю. Матвеенко. - № 93055695/03; Заявл. 14.12.1993; Опубл. 27.02.96. - 4 с. (Росія)

Сизоненко О.М. - розробила наукові основи способу інтенсифікації видобутку нафти при електророзрядній дії на призабійну зону свердловини.

43. Пат. 2097546 РФ, 6 Е 21 В 43/25. Способ интенсификации добычи нефти/О.Н. Сизоненко, С.И. Толоконский, Р.А. Максутов, Н.И. Чернуха, Н.М. Шерстнев, В.И. Калюжный, Ю.А. Целищев, А.И. Фомин, М.Л. Коробов, А.А. Торопов. - № 97102053/03; Заявл.17.02.97; Опубл. 27.11.97. Бюл. № 33. - 3 с. (Росія)

Сизоненко О.М. - розробила спосіб створення синергетичного ефекту при електророзрядному способі інтенсифікації видобутку нафти.

44. Пат. 67828 Украины, 7С10L1/32. Спосіб обробки високов'язкого палива/О.Н. Сизоненко, И.С. Швец, Л.С. Дудукин, О.Ф. Головащенко. - №20011096173; Заявл.07.09.2001; Опубл. 15.07.2004. Бюл. №7. - 3 с.

Сизоненко О.М. - розробила спосіб ударно-хвильової дії на високов'язкі дисперсні системи.

45. Пат. 2244109 Российская Федерация, МПК⁷ Е 21 В 43/16. Способ обработки призабойной зоны скважины / С.И. Толоконский (Россия), Е.М. Панкратов (Россия), О.Н. Сизоненко (Украина), И.С. Швец (Украина). - № 2004113630; Заявл. 06.05.2004; Опубл. 10. 01.2005, Бюл. № 1. - 5 с. (Россія)

Сизоненко О.М. - розробила спосіб створення синергетичного ефекту при електророзрядному способі інтенсифікації видобутку нафти.

46. Пат. 73615 Україна, МПК 7 Е 21 В 43/25 Спосіб інтенсифікації видобування нафти / О.Н. Сизоненко (Україна), І.С. Швець (Україна), О. І. Вовченко (Україна), С.І. Толоконський (Росія), Є.М. Панкратов (Росія). - № 2003054256; Заявл. 12.05.2003 Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8. - 4 с.

Сизоненко О.М. - розробила електророзрядний спосіб інтенсифікації видобутку нафти шляхом створення синергетичного ефекту у змінені властивостей системи вуглеводневий флюїд - пористе середовище.

АНОТАЦІЯ

Сизоненко О.М. Електророзрядна дія на структуру пористих матеріалів і динаміку фільтрації в них вуглеводневих флюїдів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.01 - матеріалознавство. - Інститут проблем матеріалознавства НАН України, м. Київ, 2006 р.

Робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми розробки наукових основ методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, з метою поліпшення їх фільтраційних характеристик.

Вперше науково обґрунтовано й експериментально визначено умови, за яких високовольтні електричні розряди приводять до перебудови структури пористих матеріалів, чому сприяє активація розчинів поверхнево активних речовин (ПАР), посилення їх адсорбції в порах і мікротріщинах, створення розклинювального ефекту, дилатансійне розущільнення породи.

Теоретично обґрунтовано параметри електромеханічної дії, що поліпшують фільтраційні характеристики пористих матеріалів під дією гідродинамічних збурень. Визначено умови для збільшення амплітуди імпульсів тиску. Показано, що використання водонафтової емульсії дозволяє збільшувати амплітуду імпульсів тиску як за рахунок зниження втрат енергії на стадії формування каналу розряду в результаті ініціації пробою середовища бульбашками, які утворюються в рідині в результаті її плазмотермічного розкладання, так і за рахунок трансформації хвилі тиску, що розповсюджується в газорідинному середовищі.

Вперше встановлено закономірності зв'язку параметрів електророзрядної дії з часовою залежністю зміни фізико-хімічних властивостей рідини (розчини поверхнево-активних речовин), в якій формується плазмовий канал розряду, а саме - здатністю видалення в'язкопластичних і крихких відкладень із твердих поверхонь, запобіганням сорбції цих відкладень, зниженням поверхневого натягу на межі рідини (нафта+ПАР) з повітрям. Вперше встановлено закономірності зв'язку параметрів електророзрядної дії з часовою залежністю зміни реологічних характеристик вуглеводневого флюїда - динамічною в'язкістю і граничного напруження зсуву і структури цього флюїду (знакозмінними хвилями стиснення диспергується тверда дисперсна фаза, що складається з міцел асфальтенів і кристалів парафіну); фізико-хімічних властивостей і структури гетерогенної грубодисперсної системи - біопалива “Dynamotive” (Канада): кінематичною в'язкістю (знизилася в 2 рази), схильністю до коксування (знизилася на 15%), розподілом коксових частинок за розмірами (крупні розміром 10 - 50 мкм (59,2%) дисперговані до розмірів 5 - 10 мкм (86%).

Наукові основи електророзрядного методу зміни структури пористих матеріалів, заповнених вуглеводневими флюїдами, з метою поліпшення їх фільтраційних характеристик використано для створення технології інтенсифікації фільтраційних процесів у продуктивних нафтових пластах електророзрядними пристроями типу „Скіф” (приплив нафти збільшується більш ніж у 3 рази) в різних геолого-технічних умовах України, Росії, Казахстану і Китаю (більше 300 свердловин).

Ключові слова амплітуда імпульсів тиску, водонафтова емульсія, вуглеводневі флюїди, пористі матеріали, розчин поверхнево-активних речовин, фільтраційні характеристики, електророзрядна дія.

АННОТАЦИЯ

Сизоненко О.Н. Электроразрядное воздействие на структуру пористых материалов и динамику фильтрации в них углеводородных флюидов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05. 02. 01 - Материаловедение. Институт проблем материаловедения имени И.Н. Францевича НАН Украины, г. Киев, 2006 г.

Работа посвящена решению важной научно-технической проблемы разработки научных основ метода изменения структуры пористых материалов, заполненных углеводородными флюидами, с целью улучшения их фильтрационных характеристик.

Впервые научно обоснованы и экспериментально определены условия, при которых высоковольтные электрические разряды приводят к активации растворов поверхностно активных веществ (ПАВ), усилению их адсорбции в порах и микротрещинах, созданию расклинивающего эффекта, дилатансионному разуплотнению породы и перестройке структуры. Установлены закономерности связи состава рабочей среды (водонефтяная эмульсия с добавкой ПАВ, в составе которого присутствует пенообразователь) и параметров электроразрядного воздействия с временной зависимостью изменения фильтрационных характеристик- пористостью (у песчаников увеличивается в 3 раза, у карбонатов в 2,5 раза), проницаемостью (у песчаников увеличивается в 6 раз, у карбонатов в 3 раза ) и структурой (размер пор существенно увеличивается).