Особливості процесу перфорації свердловин струменем розчину полімеру

Abstract

Отримані нові знання з динаміки розчинів полімерів у модельних умовах течії крізь сопла гідроперфо- ратора, які формують високошвидкісний струмінь, стали основним науковим підґрунтям для обґрунтуван- ня водополімерного способу гідроперфорації свердловин нафти і газу. Дослідження реакції розчинів поліме- рів на гідродинамічний вплив з розтягом дозволило сформулювати структурну концепцію, «спільним зна- менником» якої є сильний деформаційний вплив гідродинамічного поля з розтягом на макромолекулярні клу- бки, що, за теорією нерівноважної термодинаміки, повинно породжувати прояв своєрідної гумоподібної високоеластичності. Вивчено особливості гідродинамічної поведінки водних розчинів полімеру при течії в модельних умовах струменеформуючих сопел гідроперфоратора. Фотографії картин течії водного розчину поліетиленоксиду у вхідній ділянці сопла, отримані у схрещених поляроїдах, свідчать про локалізацію по- двійної променезаломлюючої зони поблизу осі потоку. Експериментально доведено можливість переходу в сильно розгорнутий стан клубків макромолекул поліетиленоксиду в умовах вхідної ділянки сопла гідропер- форатора. Відношення виміряного подвійного променезаломлювання до гранично можливого сягає 0,35– 0,46, що відповідає 60–70% ступеня розгорнутості макромолекулярних клубків. З’ясовано механізм перфо- рації свердловин нафти і газу високошвидкісним струменем водного розчину полімеру. Доведено, що меха- нізм високої ріжучої здатності високошвидкісного струменя водного розчину полімеру полягає в руйнівній дії динамічного тиску водополімерного струменя, «армованого» сильно розгорнутими макромолекулярними ланцюгами у вхідних ділянках сопел гідроперфоратора під дією розтягуючої течії. Експериментальна апро- бація запропонованого способу перфорації нафтогазових свердловин високошвидкісним струменем водного розчину поліетиленоксиду підтвердила практичну і економічну доцільність його використання.