NO20023710L - Method of wave treatment, mainly of producing formations - Google Patents
Method of wave treatment, mainly of producing formations Download PDFInfo
- Publication number
- NO20023710L NO20023710L NO20023710A NO20023710A NO20023710L NO 20023710 L NO20023710 L NO 20023710L NO 20023710 A NO20023710 A NO 20023710A NO 20023710 A NO20023710 A NO 20023710A NO 20023710 L NO20023710 L NO 20023710L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- filling material
- ground
- liquid
- mass
- added
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 54
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 54
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 47
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 34
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 15
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 11
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 8
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 6
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 208000036829 Device dislocation Diseases 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/003—Vibrating earth formations
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
Oppfinnelsen relaterer seg til området geotekniske prosesser, spesielt til fremgangsmåte for å påvirke produserende formasjoner ved hjelp av kontrollerbare fysiske bølger, og kan brukes ved gjenvinning av væske og gasshydrokarboner, vann og andre nyttige væske- og gassprodukter fra det indre av jorden, så vel som i geofysiske undersøkelser. The invention relates to the field of geotechnical processes, in particular to methods of influencing producing formations by means of controllable physical waves, and can be used in the recovery of liquid and gaseous hydrocarbons, water and other useful liquid and gaseous products from the interior of the earth, as well as in geophysical surveys.
Det er tidligere kjent en fremgangsmåte for å behandle produserende formasjoner med langsgående bølger fra en vibroseis eller seismisk energikilde (denne består av en seismisk generator, en sendeplattform med et system for tilpasning til bakken og en masse av bakken tilføyd dette) installert på jordoverflaten (se for eksempel N.P. Ryashentsev et al., Controlled Seismic Action on Oil Deposits. Preprint, 1989, No. 31. Novosibirsk, Academy of Sciences of the USSR, Special Design Office of Applied Geophysics (på russisk)). Det er fastslått at den gjennomsnittlige volumtettheten til bølgeenergien i sedimentære bergformasjoner (sandsten, leire) er proporsjonal med tettheten i bakken. It is previously known a method for treating producing formations with longitudinal waves from a vibroseismic or seismic energy source (this consists of a seismic generator, a transmitting platform with a system for adaptation to the ground and a mass of the ground added to this) installed on the earth's surface (see for example, N.P. Ryashentsev et al., Controlled Seismic Action on Oil Deposits. Preprint, 1989, No. 31. Novosibirsk, Academy of Sciences of the USSR, Special Design Office of Applied Geophysics (in Russian)). It has been established that the average volume density of the wave energy in sedimentary rock formations (sandstone, clay) is proportional to the density in the ground.
I fremgangsmåten beskrevet ovenfor er effektiviteten til seismiske signaltransmisjon fra signalkilden til den produserende formasjonen lav og det er ingen innretning eller midler som gjør det mulig å variere parametrene til virkningen på formasjonen. Massen til jorden eller bakken tilføyd til den emitterende eller sendende plattformen (baseplate) demper vibrasjonene og dette fører til absorbsjon av energien som ikke når den produsende formasjonen. In the method described above, the efficiency of seismic signal transmission from the signal source to the producing formation is low and there is no device or means that makes it possible to vary the parameters of the effect on the formation. The mass of the earth or ground added to the emitting or transmitting platform (base plate) dampens the vibrations and this leads to the absorption of the energy that does not reach the producing formation.
Det er også kjent en fremgangsmåte for å utvikle et flømmende oljefelt i samsvar med oppfinnersertifikat nr. 159608, klasse E21B 43/00, publisert i Bulletin of Inventions nr. 36, 1990, som omfatter trinnene å utvikle en formasjon med brønner, gjenvinning av formasjonsfluid via en samling av produserende brønner, påvirke formasjonen ved vibrerende signaler fra en bakkekilde for vibrasjoner, å bestemme frekvensen av effektiv virkning ved å søke frekvensene til de utsendte vibrasjonene, å bestemme sammensetningen og mengden av gjenvunnet fluid før og etter virkningen. Et flømmende feltområde med en stasjonær oljefase er funnet, en seismisk energikilde blir installert innenfor dette området og en samling eller klase av produserende brønner, en seismisk detektor blir senket inn i en av de produserende brønnene til reservoardybden, den mikroseismiske bakgrunnen blir målt under en periode på to eller tre dager samtidig som det bestemmes prosentandelen olje i brønnfluidet, og en vibroseis handling blir utført med frekvenssøk. Ved komplettering av handlingen måles amplitudespekteret til den mikroseise bakgrunnen, og fra de avdekkede tilleggsfrekvensene i spekteret finnes en fungerende frekvens, en handling ved denne frekvensen blir utført, kilden blir forskjøvet vekslende en halv bølgelengde inntil oljeinnholdet i brønnfluidet stopper å øke, og radiusen til den effektive sonen til kildevirkningen blir bestemt, tilleggskilder blir installert og adskilt fra hverandre slik at avstanden mellom dem er lik diameteren til den effektive sonen til kildevirkningen og vibroseise handling med den dominante frekvensen blir utført. Also known is a method of developing a flowing oil field in accordance with Inventor's Certificate No. 159608, Class E21B 43/00, published in Bulletin of Inventions No. 36, 1990, which includes the steps of developing a formation with wells, recovery of formation fluid via a collection of producing wells, influencing the formation by vibrating signals from a ground source of vibrations, determining the frequency of effective action by searching the frequencies of the emitted vibrations, determining the composition and amount of recovered fluid before and after the impact. A flowing field area with a stationary oil phase is found, a seismic energy source is installed within this area and a collection or cluster of producing wells, a seismic detector is sunk into one of the producing wells to reservoir depth, the microseismic background is measured over a period in two or three days at the same time as the percentage of oil in the well fluid is determined, and a vibroseis action is carried out with frequency search. When completing the action, the amplitude spectrum of the microseismic background is measured, and from the uncovered additional frequencies in the spectrum a working frequency is found, an action at this frequency is performed, the source is shifted alternately by half a wavelength until the oil content of the well fluid stops increasing, and the radius of the the effective zone of the source action is determined, additional sources are installed and separated from each other so that the distance between them is equal to the diameter of the effective zone of the source action and vibroseise action with the dominant frequency is carried out.
Den ovenfor beskrevne fremgangsmåten er også ufordelaktig i lys av energitapene i den tilføyde grunnmassen, siden grunnen, på grunn av tilstedeværelsen av porer og sprekker, demper bølgeoscillasjoner, og effektiviteten til handingen på den produserende formasjonen senkes, tiltross for at det brukes den dominante vibrasjonsfrekvensen. Dessuten er prosessen med oljeproduksjon komplisert på grunn av nødvendigheten for å forskyve eller skifte den vibroseise kilden den halve bølgelengden. The above-described method is also disadvantageous in light of the energy losses in the added ground mass, since the ground, due to the presence of pores and cracks, dampens wave oscillations, and the efficiency of the handling of the producing formation is lowered, despite the fact that the dominant vibration frequency is used. Also, the process of oil production is complicated by the necessity to shift or shift the vibrose source by half a wavelength.
Det analogt nærmeste i den tekniske hovedsaken og den oppnådde effekten med fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er den utviklede fremgangsmåten for olje/gassavsetning i samsvar med RF patent nr. 2078913, klasse E21B 43/18, publisert i Bulletin of Inventions nr. 13, 1997. Denne fremgangsmåten omfatter å injisere et forskyvningsmiddel via injeksjonsbrønner, å gjenvinne et formasjonsfluid via produserende brønner, å utføre sykliske vibroseise handlinger med frekvensøk på en produserende formasjon fra grunnvibrasjonskilder, å bestemme før og etter utførelser av handlingen, mengden av gjenvunnet fluid, å avdekke dominante frekvenser til formasjonen fra responsen av dens mikroseise bakgrunn overfor den vibroseise handlingen, og utføre en tilleggsvibroseis handling med den dominerende frekvensen. Den sykliske vibroseise handlingen med frekvenser blir utført med en samtidig trinnvis senking, med et trinn AP, av formasjonstrykket i hver syklus ved å variere mengden injisering av forskyvningsmiddelet og gjenvinning av formasjonsfluidet. Så blir verdien til senkingen av formasjonstrykket bestemt, hvilket sikrer maksimal respons i formasjonen på den vibroseise handlingen med den dominante frekvensen, og en ytterligere vibroseis handling med denne verdien av det senkede formasjonstrykket blir utført. Etter dette blir formasjonstrykket gjeninnstilt til verdien som sikrer opptimal formasjonsutviklingsforhold og en ytterligere vibroseis handling blir igjen utført på formasjonen. Analogously closest in the technical main matter and the achieved effect with the method according to the present invention is the developed method for oil/gas deposition in accordance with RF patent no. 2078913, class E21B 43/18, published in Bulletin of Inventions no. 13 , 1997. This method comprises injecting a displacing agent via injection wells, recovering a formation fluid via producing wells, performing cyclic vibrosis operations with frequency increases on a producing formation from fundamental vibration sources, determining before and after performing the operation, the amount of recovered fluid, uncovering dominant frequencies of the formation from the response of its microseismic background to the vibroseism action, and performing an additional vibroseism action with the dominant frequency. The cyclic vibroseise action with frequencies is performed with a simultaneous gradual lowering, by a step AP, of the formation pressure in each cycle by varying the amount of injection of the displacement agent and recovery of the formation fluid. Then the value of the lowering of the formation pressure is determined, which ensures maximum response in the formation to the vibrose action at the dominant frequency, and a further vibrose action with this value of the lowered formation pressure is performed. After this, the formation pressure is reset to the value that ensures optimal formation development conditions and a further vibrosis action is again performed on the formation.
En ulempe med denne fremgangsmåten er energitapet i den tilføyde grunnmassen, siden den sistnevnte, på grunn av tilstedeværelsen av porer og sprekker demper oscillasjonene, og effektiviteten til den vibroseise handlingen blir således senket. Videre er denne kjente fremgangsmåten vanskelig å implementere på grunn av nødvendigheten for å variere injeksjonsmengden av forskyvningsmiddelet. A disadvantage of this method is the energy loss in the added base mass, since the latter, due to the presence of pores and cracks, dampens the oscillations, and the effectiveness of the vibrose action is thus lowered. Furthermore, this known method is difficult to implement due to the necessity to vary the injection quantity of the displacement agent.
Det tekniske problemet som løses av den foreliggende oppfinnelsen består i å heve effektiviteten til sending av et vibroseist signal fra en kilde for dette, installert på bakke eller grunnoverflaten, til en produserende formasjon, ved å øke tettheten, den spesifikke graviteten og stivheten til grunnen i volumet av den tilføyde masse. The technical problem solved by the present invention consists in raising the efficiency of sending a vibroseist signal from a source for it, installed on the ground or the ground surface, to a producing formation, by increasing the density, the specific gravity and the stiffness of the ground in the volume of the added mass.
Dette problemet løses ved at det i en fremgangsmåte for bølgebehandling, hovedsakelig av produserende formasjoner, bestående av en bølgepåvirkning på en produserende formasjon med hjelpen av en vibroseis kilde installert med en sendende plattform på bakke eller grunnoverflaten, i samsvar med den tekniske løsningen de fysikkmekaniske egenskapene til bakken eller grunnen blir variert utenfor volumet av dens tilføyde masse. En slik kombinasjon av operasjoner gjør det mulig å øke effektiviteten med sendingen av det vibroseise signalet fra kilden til dette installert på grunn- eller bakkeoverflaten til den produserende formasjonen. Dette blir oppnådd ved å redusere tap av dette signalet i den tilføyde grunnmassen, siden det er mulig å redusere porene og sprekkene i den sistnevnte ved å variere de fysiskmekanisme egenskapene til grunnen og, følgelig er det mulig å øke stivheten til den tilføyde grunnmassen, dens spesifikke gravitasjon og tetthet. This problem is solved in that in a method of wave treatment, mainly of producing formations, consisting of a wave impact on a producing formation with the help of a vibroseis source installed with a transmitting platform on the ground or the ground surface, in accordance with the technical solution the physicomechanical properties until the ground or ground is varied beyond its volume by its added mass. Such a combination of operations makes it possible to increase the efficiency with the transmission of the vibrose signal from the source to this installed on the ground or ground surface of the producing formation. This is achieved by reducing the loss of this signal in the added base mass, since it is possible to reduce the pores and cracks in the latter by varying the physicomechanical properties of the base and, consequently, it is possible to increase the stiffness of the added base mass, its specific gravity and density.
Det er hensiktsmessig å variere de fysiskmekaniske egenskapene til grunnen inne i volumet av den tilførte massen før eller etter bølgevirkningen på den produserende formasjonen. I dette tilfellet forenkles operasjonen med å variere de fysiskmekaniske egenskapene, siden dette kan utføres på et hvilket som helst hensiktsmessig tidspunkt, uten hensyn til tiden for utførelse av bølgevirkningen på den produserende formasjonen. Operasjonen utført før bølgevirkningen gjør det mulig å oppnå effekten for denne bestemte bølgevirkningen på den produserende formasjonen. Operasjonen utført etter bølgevirkningen muliggjør å oppnå effekten ved den neste bølgepåvirkningen på den produserende formasjonen. It is appropriate to vary the physicomechanical properties of the soil within the volume of the added mass before or after the wave action on the producing formation. In this case, the operation of varying the physicomechanical properties is simplified, since this can be carried out at any convenient time, regardless of the time of execution of the wave action on the producing formation. The operation performed before the wave action makes it possible to obtain the effect for this particular wave action on the producing formation. The operation performed after the wave action enables the effect to be achieved by the next wave action on the producing formation.
Det er mulig å variere de fysiskmekaniske egenskapene til grunnen eller bakken innenfor volumet av dens tilføyde masse under bølgepåvirkningen på den produserende formasjonen. En slik løsning gjør virkningen på formasjonen mer effektiv siden prosessen med grunnrelaksasjon og fordampning (lekkasje) av fluid fra porer og sprekker elimineres. It is possible to vary the physicomechanical properties of the soil or ground within the volume of its added mass during the wave action on the producing formation. Such a solution makes the effect on the formation more effective since the process of ground relaxation and evaporation (leakage) of fluid from pores and cracks is eliminated.
Det er hensiktsmessig å variere de fysiskmekaniske egenskapene til grunnen i bakken innenfor volumet av dens tilføyde masse ved å fylle porer og sprekker i grunnen med en i praksis inkomprimerbar væske. En slik løsning gjør det mulig å øke stivheten, den spesifikke gravitasjonen og tettheten til den tilføyde massen til grunnen. Videre reduseres energitapene til Rayleigh bølger. Vi skal forklare dette faktum. Under overflateeksitasjon av mediet skapes flere typer bølger. Energien som brukes til deres eksitasjon er omtrent som følger: Langsgående eller longitudinal bølge, 8%; Rayleigh bølge, 70%: C-bølge, 20%. Det er kjent at i et ideelt fluid blir Rayleigh bølger ikke eksitert. Den foreslåtte fremgangsmåten tilveiebringer et hetrogent medium som er nær et ideelt fluid; og derfor opptrer en redistribusjon av energi for eksitasjonen av forskjellige bølgetyper. For eksitasjonen av lamgsgående bølger, som er av interesse for oss, brukes 7 til 10 ganger mer energi. Dette bidrar sluttelig til å øke effektiviteten ved sending av det vibroseise signalet til den produserende formasjonen. It is appropriate to vary the physicomechanical properties of the ground in the ground within the volume of its added mass by filling pores and cracks in the ground with a practically incompressible liquid. Such a solution makes it possible to increase the stiffness, the specific gravity and the density of the added mass to the ground. Furthermore, the energy losses of Rayleigh waves are reduced. We will explain this fact. During surface excitation of the medium, several types of waves are created. The energy used for their excitation is approximately as follows: Longitudinal or longitudinal wave, 8%; Rayleigh wave, 70%: C-wave, 20%. It is known that in an ideal fluid, Rayleigh waves are not excited. The proposed method provides a heterogeneous medium that is close to an ideal fluid; and therefore a redistribution of energy occurs for the excitation of different wave types. For the excitation of evanescent waves, which are of interest to us, 7 to 10 times more energy is used. This ultimately helps to increase the efficiency of sending the vibration signal to the producing formation.
Det er hensiktsmessig å bruke vann som en praktisk talt inkomprimerbar væske. Dette forenkler implementeringen av den foreslåtte fremgangsmåten. It is convenient to use water as a practically incompressible liquid. This simplifies the implementation of the proposed method.
Det er også hensiktsmessig å bruke en substans i den væskeformede aggregattilstanden, for eksempel flytende gass, som en praktisk talt inkomprimerbar væske. En slik løsning øker i vesentlig grad stivheten, tettheten og den spesifikke gravitasjonen til den tilføyde grunnmassen, hvilket i sin tur forbedrer transmisjonen av det vibroseise signalet til den produserende formasjonen. Videre vil flytende gass etter overgang til den faste fasen under innvirkningen av den omgivende temperaturen ikke fordampe og strømmer ikke inn i grunnen forbi den tilføyde massen, slik at levetiden til de oppnådde egenskapene sikres. It is also appropriate to use a substance in the liquid aggregate state, for example liquefied gas, as a practically incompressible liquid. Such a solution significantly increases the stiffness, density and specific gravity of the added base mass, which in turn improves the transmission of the vibrosis signal to the producing formation. Furthermore, liquefied gas after transition to the solid phase under the influence of the ambient temperature will not evaporate and will not flow into the ground past the added mass, so that the lifetime of the achieved properties is ensured.
Det er også hensiktmessig å bruke en væske med et lavt frysepunkt, for eksempel kerosen eller antifrysemiddel, som en praktisk talt ikke-komprimerbar væske. En slik løsning gjør det mulig å bruke den foreslåtte fremgangsmåten under vinterforhold, samtidig som det tilveiebringes en øking av stivheten, tettheten og den spesifikke gravitasjonen til den tilførte massen til grunnen. It is also convenient to use a liquid with a low freezing point, for example kerosene or antifreeze, as a practically incompressible liquid. Such a solution makes it possible to use the proposed method in winter conditions, while providing an increase in the stiffness, density and specific gravity of the added mass to the ground.
Under vinterforhold er det hensiktsmessig å oppvarme den praktisk ikke-kompirmerbare væsken før fylling av porer og sprekker med denne. Dette vil gjøre det mulig å bruke den foreslåtte tekniske løsningen når frostinntrengningen i bakken ikke er dyp, slik at rammen for applikasjonen av oppfinnelsen ved forskjellige klimatiske forhold gjøres bredere. In winter conditions, it is appropriate to heat the practically non-compressible liquid before filling pores and cracks with it. This will make it possible to use the proposed technical solution when the frost penetration in the ground is not deep, so that the scope for the application of the invention in different climatic conditions is made wider.
Det er hensiktsmessig å varme opp vann til det dannes damp. Dette utvider området av potensielle applikasjoner av den foreslåtte fremgangsmåten siden damp trenger inn i mindre porer og sprekker enn væske gjør (under tiden hvor damp under virkningen av temperaturen til den omgivende grunnen blir omformet til væske). I tillegg oppvarmer damp tynne frosne lag av grunnen mer intenst og sikrer inntrengningen av damp i denne. It is appropriate to heat water until steam is formed. This expands the range of potential applications of the proposed method since steam penetrates into smaller pores and cracks than liquid does (during which steam under the influence of the temperature of the surrounding soil is transformed into liquid). In addition, steam heats thin frozen layers of the ground more intensely and ensures the penetration of steam into this.
Det er hensiktsmessig å variere de fysiskmekaniske egenskapene til grunnen innenfor volumet av den tilføyde massen ved hjelp av dybdekompaktering av grunnen ved å drive minst en brønn og derpå innføre et fyllmateriale i denne. En slik kombinasjon av operasjoner gjør det mulig å heve sendeeffektiviteten til de vibroseise signalene fra vibroseissignalkilden installert i grunnoverflaten til den produserende formasjonen på grunn av fyllingen av porer og sprekker med grunnen forskjøvet i radial retning under driften av brønnene. It is appropriate to vary the physicomechanical properties of the soil within the volume of the added mass by means of deep compaction of the soil by driving at least one well and then introducing a filling material into it. Such a combination of operations makes it possible to raise the transmission efficiency of the vibroseismic signals from the vibroseismic signal source installed in the ground surface of the producing formation due to the filling of pores and cracks with the ground displaced in the radial direction during the operation of the wells.
Det er hensiktsmessig å bruke en væske, for eksempel vann, som fyllmateriale. Dette vil gjøre det mulig i tillegg til å øke den spesifikke gravitasjonen, tettheten og stivheten til grunnen innenfor volumet av den tilføyde massen, å redusere tap av bølgeenergi siden væskemedieoverflatebølgene, (Rayleigh bølger, Love bølger) ikke blir formet. I tilfellet som beskrives nærmer mediet ved tilføyelse av vann til dette i sine egenskaper et flytende medium. Her er derfor en reduksjon av kostnader forårsaket av dannelsen av Rayleigh og Love bølger involvert, snarere enn deres fullstendige utvidelse, siden mediet i virkeligheten ikke er en væske. It is convenient to use a liquid, for example water, as a filling material. This will make it possible, in addition to increasing the specific gravity, density and stiffness of the soil within the volume of the added mass, to reduce the loss of wave energy since the fluid medium surface waves, (Rayleigh waves, Love waves) are not formed. In the case described, the medium approaches a liquid medium in its properties when water is added to it. Here, therefore, a reduction of charges caused by the formation of Rayleigh and Love waves is involved, rather than their complete expansion, since the medium is not in reality a liquid.
Det er også hensiktmessig å bruke løst materiale, for eksempel stenavfall eller sand som fyllmateriale. En slik løsning er mer effektiv enn den forutgående ved å øke tettheten, den spesifikke gravitasjonen og stivheten, siden den spesifikke gravitasjonen til fyllmaterialet (stenavfall eller sand) er større enn den spesifikke gravitasjonen til vann. It is also appropriate to use loose material, for example stone waste or sand as filling material. Such a solution is more effective than the previous one by increasing the density, the specific gravity and the stiffness, since the specific gravity of the filling material (rock waste or sand) is greater than the specific gravity of water.
I slik tilfeller er det hensiktsmessig å fukte løst materiale. En slik løsning øker ytterligere effektiviteten ved sending av vibroseise signaler, siden sannsynligheten for skapelse av overflatebølger (Rayleigh, Love) minsker, og den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten, tettheten og stivheten til grunnen innenfor volumet av den tilføyde masse øker betydelig, siden rommene mellom partikler av løst materiale fyller brønnen, så vel som porer og sprekker rundt brønnen i grunnmassen blir fylt med vann. In such cases, it is appropriate to moisten loose material. Such a solution further increases the efficiency of sending vibroseise signals, since the probability of creating surface waves (Rayleigh, Love) decreases, and the specific gravity or specific weight, density and stiffness of the soil within the volume of the added mass increases significantly, since the spaces between particles of loose material fills the well, as well as pores and cracks around the well in the foundation mass are filled with water.
Det er også hensiktmessig å bruke sementvelling som fullmateriale. Dette tilveiebringer en økning av effektiviteten ved sending av det vibroseise signalet og forenkler teknologien for å utføre oppgavene siden brønnen er fylt i en operasjon med løst materiale og vann omfattet i sementvellingen. It is also appropriate to use cement slurry as a full material. This provides an increase in the efficiency when sending the vibration signal and simplifies the technology for performing the tasks since the well is filled in one operation with loose material and water included in the cement slurry.
Det er også hensiktsmessig å bruke betongvelling som fyllmateriale. Dette bidrar til en enda høyere økning av vekten og tettheten til grunnen innenfor volumet av dens tilføyde masse enn med bruken av vann, løst materiale eller sementvelling (betongvelling er tyngre), og etter størkning av betongen bidrar dette til en økning i stivhet mellom tettheten til den tilførte massen. It is also appropriate to use concrete slurry as filling material. This contributes to an even higher increase in the weight and density of the soil within the volume of its added mass than with the use of water, loose material or cement slurry (concrete slurry is heavier), and after solidification of the concrete contributes to an increase in stiffness between the density of the added mass.
Det er hensiktsmessig å bruke flytende glass som fyllmateriale. Idet dette har større tetthet enn vann, bidrar flytende glass i større utstrekning til en økning av tettheten og egenvekten til grunnen innenfor volumet av dens tilføyde masse, og etter endingen av aggregattilstanden vil stivheten eller kompaktheten til grunnen øke skarpt. It is appropriate to use liquid glass as a filling material. As this has a greater density than water, liquid glass contributes to a greater extent to an increase in the density and specific gravity of the soil within the volume of its added mass, and after the end of the aggregate state, the stiffness or compactness of the soil will increase sharply.
Det er også hensiktsmessig å bruke en væske som har et lavt frysepunkt som fyllmateriale. En slik teknisk løsning gjør det mulig å utvide rammen for bruken av It is also appropriate to use a liquid that has a low freezing point as a filling material. Such a technical solution makes it possible to expand the scope for the use of
fremgangsmåten med hensyn på klimatiske forhold, dvs. arbeide ved lave temperaturer. the procedure with regard to climatic conditions, i.e. working at low temperatures.
Det er hensiktsmessig etter innføring av fyllmateriale i brønnen å drive tilleggsbrønner i den tilførte massen av grunnen. Dette vil gjøre det mulig å kompaktere både grunnen og materialet som finnes i brønnen, hvorved tettheten og stiv- eller kompaktheten til den tilførte massen av grunnen vil bli økt. It is appropriate, after introducing filling material into the well, to drill additional wells in the added mass of the ground. This will make it possible to compact both the ground and the material found in the well, whereby the density and stiffness or compactness of the added mass of the ground will be increased.
Det er hensiktsmessig, etter innføring av fyllmateriale i brønnen å forskyve vann fra fyllmaterialet inn i den tilførte massen av grunn ved å drive brønnen med fyllmateriale igjen, og så igjen innføre fyllmateriale inn i de resulterende rommene. En slik løsning øker effektiviteten til den foreslåtte fremgangsmåten siden tettheten, egenvekten og stiv-eller kompaktheten til den tilførte grunnmassen øker i enda større grad på grunn av den større mengden fyllmateriale som har entret den tilførte massen. It is appropriate, after introducing filling material into the well, to displace water from the filling material into the added mass of soil by driving the well with filling material again, and then again introducing filling material into the resulting spaces. Such a solution increases the effectiveness of the proposed method since the density, specific gravity and rigid or compactness of the added base mass increases to an even greater extent due to the greater amount of filler material that has entered the added mass.
Det er hensiktsmessig å fukte det nylig innførte fyllmaterialet. Denne operasjonen vil bidra til å øke tettheten, egenvekten og stivheten til den tilførte grunnmassen. Videre vil væske i påfølgende kjøring langs brønnen med fyllmaterialet trenge inn i den tilførte grunnmassen i en større dybde. It is appropriate to moisten the newly introduced filling material. This operation will help to increase the density, specific gravity and stiffness of the added base mass. Furthermore, liquid in subsequent movement along the well with the filling material will penetrate into the added base mass at a greater depth.
Det er hensiktsmessig også før bølgevirkningen startes på den produserende formasjonen å utføre preliminær bølgebehandling av den tilførte grunnmassen. Slik operasjon gjør det mulig å oppnå optimale parametere for den tilførte grunnmassen, å tilveiebringe den mest effektive transmisjonen av det vibroseise signalet. Dette kan oppnås ved hjelp av forskjellige parametere i den preliminære bølgebehandlingen (resonnansfrekvens) og i bølgepåvirkningen på den produserende formasjonen (dominant frekvens). It is also appropriate before the wave action is started on the producing formation to carry out preliminary wave treatment of the added base mass. Such an operation makes it possible to achieve optimal parameters for the supplied base mass, to provide the most efficient transmission of the vibroseise signal. This can be achieved using different parameters in the preliminary wave treatment (resonance frequency) and in the wave impact on the producing formation (dominant frequency).
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekk.The invention is characterized by the features specified in the patent claims.
Hovedsaken ved den foreslåtte tekniske løsningen vil forstås bedre på bakgrunn av et eksempel av en bestemt utførelse av denne og de medfølgende tegningene, hvor: Fig. 1 viser en operasjon med injeksjon av en i praksis ikke-komprimerbar væske inn i den tilførte grunnmassen; Fig. 2 viser en dybdeoperasjon ved kompaktering av grunnen ved hjelp av drivbrønner; Fig. 3-4 viser en operasjon med å fylle de drevne brønnene med et løst materiale og en væske; Fig. 4 viser en operasjon med å utvide de drevne brønnene i den tilførte grunnmassen; Fig. 5 viser en operasjon med å fylle de utvidede brønnene ved et løst materiale og en væske; Fig. 6 viser seismogrammer over fluidisering driftsand ved dynamisk prøvetaking med en konus som har et tverrsnittsareal på 100 cm<2>, hvor 4-8 er antallet eksperimenter eller forsøk; Fig. 7 viser fordelingskurver PD av løssberg i samsvar med de dynamiske prøvedataene, hvor 1 angir vannmettet leirjord, 2 angir fast og halvfast leirjord som befinner seg over grunnvannsnivået; Fig. 8 viser dempningen av vibrasjonsamplituden A til driftssand ettersom man beveger seg nedover fra eksitasjonskilden til avstanden 1, hvor 1 er avstanden før fluidiseringen, 2 er avstanden etter fluidiseringen, 9, 12-16 er antallet forsøk; Fig. 9 viser aplitude frekvenskarakteristikken til drivsand (A er vibrasjonsampltituden. Vibrasjonsfrekvenser: f0- til drivkraft, f- av drivsand utsatt for dynamisk behandling. Numrene i opptegningen angir antallet forsøk). The main point of the proposed technical solution will be better understood on the basis of an example of a specific embodiment of this and the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows an operation with injection of a practically non-compressible liquid into the added base mass; Fig. 2 shows a depth operation when compacting the ground using drive wells; Fig. 3-4 shows an operation of filling the driven wells with a loose material and a liquid; Fig. 4 shows an operation of expanding the driven wells in the added base mass; Fig. 5 shows an operation of filling the expanded wells with a loose material and a liquid; Fig. 6 shows seismograms of fluidization operating sand by dynamic sampling with a cone having a cross-sectional area of 100 cm<2>, where 4-8 is the number of experiments or attempts; Fig. 7 shows distribution curves PD of loess in accordance with the dynamic sample data, where 1 indicates water-saturated clay soil, 2 indicates solid and semi-solid clay soil that is above the groundwater level; Fig. 8 shows the damping of the vibration amplitude A of operating sand as one moves downwards from the excitation source to distance 1, where 1 is the distance before fluidization, 2 is the distance after fluidization, 9, 12-16 are the number of trials; Fig. 9 shows the amplitude frequency characteristic of drift sand (A is the vibration amplitude. Vibration frequencies: f0- to driving force, f- of drift sand exposed to dynamic treatment. The numbers in the drawing indicate the number of trials).
Det er foreslått at under seismisk virkning på tørr og fuktmettet grunn er It is proposed that under seismic action on dry and moisture-saturated ground is
signaltransmisjonen forskjellig; i fuktmettet grunn overskrider signalparameterne 3 til 8 ganger verdiene til signalet som oppnås under virkningen på tørr grunn (se for eksempel A.Ya. Rubinshtein, B.I. Kulachkin, Dynamic Ground Probing, Moscow, "Nedra", 1984, sidene 33,35,70 (på russisk)). For eksempel viser fig. 6 et seismogram over fluidisering av driftssand ved dynamisk prøvetaking. Bedømt fra den positive pulsen, i fuktmettet the signal transmission different; in moisture-saturated soil, the signal parameters exceed 3 to 8 times the values of the signal obtained during the impact on dry soil (see, for example, A.Ya. Rubinshtein, B.I. Kulachkin, Dynamic Ground Probing, Moscow, "Nedra", 1984, pages 33,35,70 (in Russian)). For example, fig. 6 a seismogram of fluidization of operational sand by dynamic sampling. Judging from the positive pulse, in the moisture saturated
sand overskrider den syv ganger signalet oppnådd i tilfellet med tørr sand. Bedømt fra den negative pulsen er forskjellen ti ganger. Fig. 7 viser fordelingskurvene til den komplekse indeksen av de mekaniske egenskapene til grunnen, og denne indeksen er den konvensjonelle dynamiske motstanden PD som bestemmer karakteren til grunnvariabiliteten og graden inhomogenitet i de mekaniske egenskapene til isolerte lag ved hjelp av de kjente matematiske forholdene for kvantitativ evaluering av deres variabilitet. sand exceeds the seven-fold signal obtained in the case of dry sand. Judging from the negative pulse, the difference is tenfold. Fig. 7 shows the distribution curves of the complex index of the mechanical properties of the soil, and this index is the conventional dynamic resistance PD which determines the character of the soil variability and the degree of inhomogeneity in the mechanical properties of isolated layers using the known mathematical conditions for quantitative evaluation of their variability.
Vibrasjonsfrekvensen til fuktmettet leirjord er to ganger den til tørr leirjord; fig. 8 viser dempekurven for vibrasjonsamplitude A til driftssand ettersom man fjerner seg fra eksitasjonskilden en avstand 1. Fra opptegningene ses det at etter fluidiseringen (vist med prikkede linjer) er vibrasjonsamplituden 2-3 ganger amplituden til tørr sand; fig. 9 viser amplitudefrekvenskarakteristikken til driftssand, hvorfra det ses at konstante vibrasjoner av drivkraften med en endelig frekvens, med hver påfølgende puls, forårsaker alle større destruksjon av grunnen og reduksjon av vibrasjonsfrekvensen til den sistnevnte. The vibration frequency of moisture-saturated clay soil is twice that of dry clay soil; fig. 8 shows the damping curve for vibration amplitude A of operating sand as one moves away from the excitation source a distance 1. From the drawings it can be seen that after fluidization (shown with dotted lines) the vibration amplitude is 2-3 times the amplitude of dry sand; fig. 9 shows the amplitude-frequency characteristic of working sand, from which it is seen that constant vibrations of the driving force with a finite frequency, with each successive pulse, all cause greater destruction of the ground and reduction of the vibration frequency of the latter.
Denne prosessen fortsetter inntil vibrasjonsfrekvensen fo til drivkraften nærmer seg frekvensen f for naturlig vibrasjoner i grunnen. Så øker aplituden til grunn vibrasjonene skarpt og grunnen blir fluidisert. This process continues until the vibration frequency fo of the driving force approaches the frequency f of natural vibrations in the ground. Then the amplitude of the ground vibrations increases sharply and the ground becomes fluidized.
Hovedsaken ved den foreslåtte fremgangsmåten for bølgebehandling, hovedsakelig av produserende formasjoner, består i en kunstig økning av den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten og tettheten til den tilføyde grunnmassen og følgelig også vekten av den tilføyde grunnmassen, og stivheten eller tettheten til denne ved innføring av et fyllmateriale (løst eller fuktet) eller i praksis ikke-komprimerbar væske inn i porene og sprekkene av massen. Dette kan oppnås ved hjelp av to forskjellige fremgangsmåter. Den drevne brønnen og følgelig også den tilføyde grunnmassen kan fylles med en i praksis ikke-komprimerbar væske (vann,parafin, frostvæske eller brønnfluid som omfatter en blanding av olje og vann). En annen mer rasjonell fremgangsmåte er mekanisk, dybdekomprimering av grunnen innenfor volumet av dens tilførte masse til å drive minst en brønn og derpå innføre et fyllmateriale, slik som vann, løst materiale, sement eller betongvelling, flytende glass, en væske som har et lavt frysepunkt, og lignende. Brønnen med løst materiale anordnet i denne kan fylles med vann som siver inn i den tilførte grunnmassen som omgir brønnen. The essence of the proposed method of wave treatment, mainly of producing formations, consists in an artificial increase of the specific gravity or specific gravity and density of the added base mass and consequently also the weight of the added base mass, and the stiffness or density thereof by introducing a filling material (loose or wetted) or practically non-compressible liquid into the pores and cracks of the mass. This can be achieved using two different methods. The driven well and consequently also the added base mass can be filled with a practically non-compressible liquid (water, kerosene, antifreeze or well fluid comprising a mixture of oil and water). Another more rational method is mechanical, deep compaction of the soil within the volume of its added mass to drive at least one well and then introducing a fill material, such as water, loose material, cement or concrete slurry, liquid glass, a liquid that has a low freezing point , and such. The well with loose material arranged in it can be filled with water that seeps into the added base mass that surrounds the well.
Vi skal nå se nærmere på disse fremgangmåtene.We will now take a closer look at these approaches.
En vibrator 1 (fig. 1) er installert på en sendeplattform (ikke vist på figuren) som vanligvis er satt ned i bunnen eller bakken 2 fra overflaten. Tilført masse 3 av grunnen A vibrator 1 (Fig. 1) is installed on a transmitting platform (not shown in the figure) which is usually lowered into the bottom or ground 2 from the surface. Added mass 3 of the reason
2, vist på fig. 1 med en prikket linje, er definert av virkningssonen til vibratoren 1. Den sistnevnte kan være av en hvilken som helst design og arbeide etter et hvilket som helst prinsipp, dvs. at den må omfatte roterende masser eller en slaginnretning beveget av en pneumatisk eller hydraulisk drivinnretning og som slår mot den sendende plattformen, etc. Før start på den vibroseise handlingen på en produserende formasjon blir en væske som i praksis er ikke-komprimerbar injisert inn i den tilføyde grunnmassen 2 gjennom injektorer 4,5. Vann, flytende glass, parafin, bensin, frostvæske kan anvendes som slik væske. Fig. 2 viser driften av dybdekompaktering av grunnen 2 ved hjelp av drivbrønner 6-8. Injektorene 4,5 og brønnene 6-8 kan befinne seg rundt vibratoren 1 og til og med under denne (vanligvis før installasjon av denne). Brønnene 6-8 kan være vertikale eller skråstilte og fylt med et løst materiale 9 (fig. 3) eller med en i praksis ikke-komprimerbar væske, sement eller betongvelling. Brønnene kan drives i flere trinn, når det gjøres bruk av pneumodrift ved en relativt liten støtenergi. For å utføre dette blir først brønner 6-8 med liten diameter drevet, hvis diameter er lik diameteren til pneumodriftlegemet (pneumodriften er ikke vist på figuren, siden dette er en velkjent anordning for å drive brønner ved grunnkompaktering). Når brønnene 6-8 er gjort bredere ved gjentagende drift (på fig. 4 er brønnen 8 vist delvis utvidet, dvs. under utvidingen). Så blir det innført et fyllmateriale i de drevne brønnene 6-8 (løst materiale, i praksis ikke-komprimerbar væske, sement eller betongvelling, etc.) 2, shown in fig. 1 with a dotted line, is defined by the zone of action of the vibrator 1. The latter can be of any design and work according to any principle, i.e. it must include rotating masses or an impact device moved by a pneumatic or hydraulic drive device and which strikes the sending platform, etc. Before starting the vibrose action on a producing formation, a liquid which is practically non-compressible is injected into the added base mass 2 through injectors 4,5. Water, liquid glass, kerosene, petrol, antifreeze can be used as such liquid. Fig. 2 shows the operation of deep compaction of the ground 2 using drive wells 6-8. The injectors 4,5 and the wells 6-8 can be located around the vibrator 1 and even below it (usually before its installation). The wells 6-8 can be vertical or inclined and filled with a loose material 9 (fig. 3) or with a practically non-compressible liquid, cement or concrete slurry. The wells can be driven in several stages, when pneumodrive is used with a relatively small impact energy. To do this, small diameter wells 6-8 are first driven, the diameter of which is equal to the diameter of the pneumodrive body (the pneumodrive is not shown in the figure, since this is a well-known device for driving wells by base compaction). When the wells 6-8 have been made wider by repeated operation (in Fig. 4, the well 8 is shown partially expanded, i.e. during the expansion). A filling material is then introduced into the driven wells 6-8 (loose material, in practice non-compressible liquid, cement or concrete slurry, etc.)
Økning av tettheten, den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten og stivheten eller kompaktheten til den tilførte massen eller kompaktheten til den tilførte massen 3 av grunnen 2 kan utføres før eller etter bølgevirkningen på den produserende formasjonen. I dette tilfellet blir operasjonene med bølgevirkning på den produserende formasjonen Increasing the density, the specific gravity or specific gravity and the stiffness or compactness of the added mass or the compactness of the added mass 3 of the soil 2 can be carried out before or after the wave action on the producing formation. In this case, the operations have a ripple effect on the producing formation
og variering av de fysiskmekaniske egenskapene til grunnen 2 innenfor volumet av den tilførte massen 3 utført separat. Dersom den sistnevnte operasjonen finner sted etter bølgevirkningen, er det nødvendig å tilveiebringe åpninger i sendeplattformen til den vibroseise kilden for å installere injektorene 4,5 i disse åpningene eller for å innføre pneumodriften gjennom disse åpningene inn i grunnen 2. Det er også mulig å drive skråstilte brønner 6-8 rundt sendeplattformen til vibratoren 1 eller å innføre injektorene 4,5 i grunnen 2 med en skråstiIling (drift av brønnene 6-8 besørger and variation of the physicomechanical properties of the soil 2 within the volume of the added mass 3 carried out separately. If the latter operation takes place after the wave action, it is necessary to provide openings in the sending platform of the vibrose source in order to install the injectors 4,5 in these openings or to introduce the pneumodrift through these openings into the ground 2. It is also possible to drive inclined wells 6-8 around the sending platform of the vibrator 1 or introducing the injectors 4,5 into the ground 2 with an inclined position (operation of the wells 6-8 provides
kompaktering av grunnen 2 rundt disse). Dette forutbestemmer først av alt fyllingen av porer og sprekker med den forskjøvede grunnen 2, og dette fører til økning av stivheten eller tettheten til den tilførte massen 3 til grunnen 2. Påfølgende fylling av brønnene 6-8 med det løse materialet 9, i praksis ikke-komprimerbar væske, etc. (fig. 3,5) fører til en økning av den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten, tettheten og stivheten til den tilførte massen 3 av grunnen 2. compaction of the ground 2 around these). This predetermines first of all the filling of pores and cracks with the displaced soil 2, and this leads to an increase in the stiffness or density of the added mass 3 to the soil 2. Subsequent filling of the wells 6-8 with the loose material 9, in practice not -compressible liquid, etc. (Fig. 3,5) leads to an increase of the specific gravity or specific gravity, density and stiffness of the added mass 3 of the ground 2.
Når vibratoren 1 blir skrudd på, blir vibroseise pulser sendt via den tilførte massen 3 av grunnen 2 til den produserende formasjonen på mer effektiv måte, siden mer stiv tilført masse 3 av grunnen 2 støtter dette. En bør ta hensyn til at den valgte væsken i praksis er ikke-komprimerbar (innenfor området av oppbygde trykk). Derved styrker væsken grunnskjelettet. I det tilfellet når det brukes en oppvarmet væske (vann), er den foreslåtte fremgangsmåten effektiv under vinterforhold, når lufttemperaturen er under null, og et frostlag av grunnen 2 allerede er dannet. Den oppvarmede væsken varmer opp dette laget og siver inn i dybden av den tilførte massen 3 av grunnen 2. When the vibrator 1 is turned on, vibrose pulses are sent via the supplied mass 3 of the ground 2 to the producing formation in a more efficient way, since more rigid supplied mass 3 of the ground 2 supports this. One should take into account that the chosen fluid is in practice non-compressible (within the range of built-up pressures). Thereby, the liquid strengthens the basic skeleton. In the case when a heated liquid (water) is used, the proposed method is effective in winter conditions, when the air temperature is below zero, and a frost layer of the ground 2 has already formed. The heated liquid heats this layer and seeps into the depth of the supplied mass 3 of the ground 2.
Når væsken oppvarmes dannes damp. Under vinterforhold bidrar dette til mer intens oppvarming av det frosne laget av grunnen 2. Videre, viser det seg en ny effekt på grunn av det faktum at damp fyller fine porer og sprekker som er utilgjengelig for væsken. Som et resultat blir den tilførte massen 3 av grunnen 2 fylt med væsken mer fullstendig (ved tiden, hvor dampen som har entret mikroporene og mikrosprekkene omformes til vann, og dette er nettopp det som er nødvendig for å øke den spesifikke egenvekten, tettheten og stivheten til den tilførte massen 3 av grunnen 2). When the liquid is heated, steam is formed. In winter conditions, this contributes to more intense heating of the frozen layer for the reason 2. Furthermore, a new effect appears due to the fact that steam fills fine pores and cracks that are inaccessible to the liquid. As a result, the supplied mass 3 of the foundation 2 is filled with the liquid more completely (at the time, when the steam that has entered the micropores and microcracks is transformed into water, and this is precisely what is needed to increase the specific gravity, density and stiffness to the added mass 3 of the reason 2).
Ved arbeid under forhold med lave temperaturer er det nødvendig å bruke væske med et lavt frysepunkt, for eksempel parafin, bensin eller frysevæske: og dette vil gjøre den tilførte massen 3 av grunnen 2 ikke-sensitiv overfor frysing og følgelig gi en mulighet for å arbeide under vinterforhold. Bruk av de nå eksisterende vibroseise kildene med en sendeplattform under lavtemperaturforhold fører til brekkasje av plattformen. When working under conditions of low temperatures, it is necessary to use a liquid with a low freezing point, for example kerosene, gasoline or antifreeze: and this will make the added mass 3 of the ground 2 insensitive to freezing and consequently provide an opportunity to work in winter conditions. Using the currently existing vibroseise sources with a transmission platform under low temperature conditions leads to breakage of the platform.
Dette fenomenet er tilordnet ved at vannet tilstede i den tilknyttede massen 3 av grunnen 2 fryser og blir forskjøvet ved kantene av sendeplattformen. Som et resultat henger sendeplattformen ved periferien. Den forstyrrende kraften som stammer fra senteret av sendeplattformen forårsaker bøyning og brekkasje av sendeplattformen. Dette fenomenet finner ikke sted dersom ikke-frysende væsker (frostvæske, parafin, bensin) blir brukt, og levetiden til sendeplattformen vil øke. Fra et økologisk standpunkt er lokal forurensning av grunnen 2 med volumet av dens tilførte masse 3 (når det for eksempel brukes frostvæske) ubetydelig. This phenomenon is attributed to the fact that the water present in the associated mass 3 of the ground 2 freezes and is displaced at the edges of the sending platform. As a result, the sending platform hangs at the periphery. The disturbing force originating from the center of the transmission platform causes bending and fracture of the transmission platform. This phenomenon does not occur if non-freezing liquids (antifreeze, kerosene, gasoline) are used, and the lifetime of the transmission platform will increase. From an ecological point of view, local pollution of the soil 2 with the volume of its added mass 3 (when, for example, antifreeze is used) is negligible.
Som den i praksis ikke-komprimerbare væsken, er det mulig å bruke vann, frostvæske, bensin, parafin, flytende glass som, ettersom temperaturen endrer seg, endrer deres aggregattilstand, og går inn i en fast fase. Det er også mulig å bruke betong eller sementvelling som inneholder en væskekomponent og en fastkomponent som fyllmateriale. I dette tilfellet er overgangen til den faste fasen tidsavhengig. Anordningen av disse materialene i den tilførte massen 3 av grunnen 2 øker stivheten, tettheten og egenvekten til den tilførte massen 3, slik at massen til sendeplattformen kan gjøres mindre (bevis på dette er presentert i det etterfølgende). As the practically incompressible liquid, it is possible to use water, antifreeze, petrol, kerosene, liquid glass which, as the temperature changes, changes its aggregate state, entering a solid phase. It is also possible to use concrete or cement slurry containing a liquid component and a solid component as filling material. In this case, the transition to the solid phase is time-dependent. The arrangement of these materials in the supplied mass 3 of the ground 2 increases the stiffness, density and specific gravity of the supplied mass 3, so that the mass of the sending platform can be reduced (proof of this is presented in the following).
Dybdekompaktering av grunnen kan utføres på to måter: a) ved gjentatt å drive en brønn med innføring av fyllmateriale i denne (etter hver driving eller ved slutten, etter at den maksimale diameter brønnen er blitt drevet eller opparbeidet); b) å drive eller opparbeide et mangfold brønner (et nett av brønner) å innføre fyllmateriale i disse. Depth compaction of the ground can be carried out in two ways: a) by repeatedly driving a well with the introduction of filling material into it (after each driving or at the end, after the maximum diameter well has been driven or worked up); b) to operate or work up a variety of wells (a network of wells) to introduce filling material into these.
I tilfellet med laveffektpneumodrift blir kompaktering av grunnen 2 utført ved gjentatt drift av vertikale eller skråstilte brønner 6-8 (fig. 4,5) i den tilførte massen 3 av grunnen 2. Først blir det drevet eller opparbeidet brønner 6-8 med liten diameter med dybdekompaktering av grunnen 2 på grunn av dens radiale forskyving. Et lite volum av grunnen 2 blir således forskjøvet i en radial retning, hvorved fylling av porer og sprekker med den forskjøvne grunnen 2 blir forutbestemt. Så blir de drevne eller opparbeidede brønnene (fig. 4) utvidet ved ytterligere opparbeidelse ved bruk av den samme pneumodriften. Det er mulig å innføre et fyllmateriale (løst materiale 9, vått eller tørt, med påfølgende fukting) i brønnene 6-8 etter hver driving eller opparbeidelse eller etter sluttutvidelsen av brønnene. I det sistnevnte tilfellet vil pneumodriften vandre langs den fylte brønnen 6-8 og bevege det løse materialet 9 med vann på grunnen 2 som er utenfor brønnene 6-8 radielt. In the case of low-power pneumatic driving, compaction of the ground 2 is carried out by repeated driving of vertical or inclined wells 6-8 (Fig. 4,5) in the supplied mass 3 of the ground 2. First, wells 6-8 of small diameter are driven or worked up with depth compaction of the soil 2 due to its radial displacement. A small volume of the base 2 is thus displaced in a radial direction, whereby the filling of pores and cracks with the displaced base 2 is predetermined. Then the driven or worked-up wells (Fig. 4) are expanded by further work-up using the same pneumodrift. It is possible to introduce a filling material (loose material 9, wet or dry, with subsequent wetting) in the wells 6-8 after each driving or work-up or after the final expansion of the wells. In the latter case, the pneumodrift will travel along the filled well 6-8 and move the loose material 9 with water on the ground 2 which is outside the wells 6-8 radially.
En økning av den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten til den tilførte massen 3 av grunnen 2 gjør det mulig å oppnå en tilleggseffekt som består i reduksjon av massen til den vibroseise kilden. Vi skal illustrere dette ved hjelp av eksempler, når den tilførte massen 3 til grunnen 2 har forskjellig tetthet og egenvekt. An increase of the specific gravity or specific gravity of the added mass 3 of the ground 2 makes it possible to achieve an additional effect consisting in the reduction of the mass of the vibrose source. We shall illustrate this with the help of examples, when the added mass 3 to the ground 2 has different density and specific gravity.
La oss anta at virkningen av en vibroseis kilde på en produserende avsetning med tykkelsen til den produserende formasjonen h = 75 m; forplantingshastigheten for elastiske bølger rettet perpendikulært på den produserende formasjonen, V = 600 m/s; forstyrrelseskraft til vibratoren 1 P = 100 t, vibratoren er installert på en sendeplattform som er senket fra overflaten inn i grunnen 2 bestående av sandblandet leire og leire, med de følgende karakteristika: tettheten til grunnen 2 etter og før kompaktering pi = 2.5 t/<m3>;<p>2= 1.87 t/m<3>; elastisitetsmodul E=10 • 103 t/m<3>; tverrgående elastisk deformasjonskoeffisient u = 0.25. Let us assume that the effect of a vibroseis source on a producing deposit with the thickness of the producing formation h = 75 m; the propagation velocity of elastic waves directed perpendicular to the producing formation, V = 600 m/s; disturbance force of the vibrator 1 P = 100 t, the vibrator is installed on a transmission platform lowered from the surface into the ground 2 consisting of sand-mixed clay and clay, with the following characteristics: the density of the ground 2 after and before compaction pi = 2.5 t/< m3>;<p>2= 1.87 t/m<3>; modulus of elasticity E=10 • 103 t/m<3>; transverse elastic deformation coefficient u = 0.25.
La oss finne resonnansfrekvensen til den produserende formasjonen cores f0rrn=Let's find the resonant frequency of the producing formation cores f0rrn=
hk med gjentagelsesfaktoren k for passasje av de genererte seismiske bølgene lik 1,2,3,4 (som et eksempel, la k = 1): hk with the repetition factor k for passage of the generated seismic waves equal to 1,2,3,4 (as an example, let k = 1):
Forstyrrelseskraften er kjent, F = 1001, la oss finne arealet S til sendeplattformen med den spesifikke dynamiske belastningen q = 2.8 t/m<2>: Den ekvivalente reduserte radius til sendeplattformen The disturbance force is known, F = 1001, let's find the area S of the sending platform with the specific dynamic load q = 2.8 t/m<2>: The equivalent reduced radius of the sending platform
Den tilføyde massen 3 til grunnen 2 blir bestemt av formelen mgr= 1.17p-ro<3>. For grunner 2 med tettheter henholdsvis pi og p2, vil vi ha The added mass 3 to the ground 2 is determined by the formula mgr= 1.17p-ro<3>. For grounds 2 with densities pi and p2 respectively, we will have
mgr,=1.17-2.5-3.37<3>=112 t mgr,=1.17-2.5-3.37<3>=112 h
nigr2=1.17-1.87-3.373 = 83.7 t. nigr2=1.17-1.87-3.373 = 83.7 h.
La oss finne stivheten til den tilføyde massen av grunn 2 fra formelenLet's find the stiffness of the added mass of factor 2 from the formula
La oss finne massen mVibr.s. til den vibrerende kilden Let's find the mass mVibr.s. to the vibrating source
La oss finne massen til vibratoren 1 og til sendeplattformen for grunner 2 med tettheter Pi og P2fra formelen mvlbr<=>mVibr.s.- rngr: Let's find the mass of the vibrator 1 and of the sending platform for grounds 2 with densities Pi and P2 from the formula mvlbr<=>mVibr.s.- rngr:
Som et resultat, vil vi oppnå at ettersom den spesifikke gravitasjonen eller egenvekten til den tilførte massen 3 av grunnen 2 øker, vil massen til vibratoren 1 og til sendeplattformen minske (i tilfellet som beskrives med 28.3 t). As a result, we will achieve that as the specific gravity or specific gravity of the added mass 3 of the ground 2 increases, the mass of the vibrator 1 and of the sending platform will decrease (in the case described by 28.3 t).
De fysiskmekaniske egenskapene til grunnen innenfor volumet av dens tilførte masse kan varieres i det samme regimet som vibrasjonshandlingen på den produserende formasjonen (ved den dominante frekvensen). The physicomechanical properties of the soil within the volume of its added mass can be varied in the same regime as the vibrational action on the producing formation (at the dominant frequency).
Den tilførte eller tilføyde massen og den produserende formasjonen befinner seg imidlertid på forskjellige dybder og har forskjellige fysiskmekaniske egenskaper, og følgelig kan de dominante frekvensene til deres behandling være svært forskjellige. Det er derfor hensiktsmessig først å utføre operasjonen med å variere de fysiskmekaniske egenskapene innenfor volumet av den tilførte massen av grunnen, etter at dens preliminære bølgebehandling er utført ved resonnansfrekvensen og så å utføre vibrasjonshandlingen på den produserende formasjonen med den dominante frekvensen, optimalt fra synspunktet å øke oljegjenvinningen. However, the supplied or added mass and the producing formation are at different depths and have different physicomechanical properties, and consequently the dominant frequencies of their processing can be very different. It is therefore appropriate to first carry out the operation of varying the physicomechanical properties within the volume of the added mass of the ground, after its preliminary wave processing has been carried out at the resonance frequency and then to carry out the vibration action on the producing formation with the dominant frequency, optimally from the point of view of increase oil recovery.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000130962/03A RU2196225C2 (en) | 2000-12-09 | 2000-12-09 | Method of wave treatment, mainly, producing formations |
PCT/RU2001/000425 WO2002046578A1 (en) | 2000-12-09 | 2001-10-17 | Method for wave processing mainly productive strata |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20023710D0 NO20023710D0 (en) | 2002-08-06 |
NO20023710L true NO20023710L (en) | 2002-09-04 |
Family
ID=20243261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20023710A NO20023710L (en) | 2000-12-09 | 2002-08-06 | Method of wave treatment, mainly of producing formations |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1398321A (en) |
CA (1) | CA2398393A1 (en) |
GB (1) | GB2377956A (en) |
MX (1) | MXPA02007706A (en) |
NO (1) | NO20023710L (en) |
RU (1) | RU2196225C2 (en) |
WO (1) | WO2002046578A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008083471A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | University Of Regina | Methods and apparatus for enhanced oil recovery |
EA030026B1 (en) * | 2015-11-23 | 2018-06-29 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Method for development of a saline low-permeable oil formation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2001254C1 (en) * | 1990-07-13 | 1993-10-15 | Институт горного дела СО РАН | Method for wave treatment of strata |
RU2063507C1 (en) * | 1992-12-28 | 1996-07-10 | Акционерное общество закрытого типа "Биотехинвест" | Method for gas production from a seam with a trap |
US5396955A (en) * | 1993-11-22 | 1995-03-14 | Texaco Inc. | Method to selectively affect permeability in a reservoir to control fluid flow |
RU2107814C1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Новые технологии" | Method and device for pulsing action on productive bed |
-
2000
- 2000-12-09 RU RU2000130962/03A patent/RU2196225C2/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-10-17 MX MXPA02007706A patent/MXPA02007706A/en unknown
- 2001-10-17 CA CA002398393A patent/CA2398393A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-17 CN CN 01804496 patent/CN1398321A/en active Pending
- 2001-10-17 GB GB0218277A patent/GB2377956A/en not_active Withdrawn
- 2001-10-17 WO PCT/RU2001/000425 patent/WO2002046578A1/en active Application Filing
-
2002
- 2002-08-06 NO NO20023710A patent/NO20023710L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2398393A1 (en) | 2002-06-13 |
GB2377956A (en) | 2003-01-29 |
MXPA02007706A (en) | 2002-10-11 |
GB0218277D0 (en) | 2002-09-11 |
NO20023710D0 (en) | 2002-08-06 |
RU2196225C2 (en) | 2003-01-10 |
WO2002046578A1 (en) | 2002-06-13 |
CN1398321A (en) | 2003-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6814141B2 (en) | Method for improving oil recovery by delivering vibrational energy in a well fracture | |
Nikolaevskiy et al. | Residual oil reservoir recovery with seismic vibrations | |
Fioravante et al. | Assessment of the coefficient of the earth pressure at rest from shear wave velocity measurements | |
US6776256B2 (en) | Method and apparatus for generating seismic waves | |
NO20023710L (en) | Method of wave treatment, mainly of producing formations | |
US6105712A (en) | Method for generating seismic shearing waves in a subterranean formation | |
CA3107482C (en) | System and method for recovering hydrocarbons from a hydrocarbon bearing formation using acoustic standing waves | |
RU2377398C1 (en) | Method of hydrocarbone field development | |
Kouznetsov et al. | Interrelationships among seismic and short-term tectonic activity, oil and gas production, and gas migration to the surface | |
Pak et al. | Numerical modeling of hydraulic fracturing in oil sands | |
US3898850A (en) | Method of packing heat pipes within a pipe pile involving the optimized vibration of the packing material | |
RU2282020C2 (en) | Oil production method | |
RU2255212C1 (en) | Method for extraction of water-clogged oil deposit | |
RU2059801C1 (en) | Method for recovery of high-viscosity oil from formation by mining and heat-stimulation | |
Asalemi | Application of seismic cone for characterization of ground improved by vibro-replacement | |
Green et al. | VSP and Cross-hole seismic surveys used to determine reservoir characteristics of a hot dry rock geothermal system | |
RU2163660C1 (en) | Process of exploitation of flooded oil field and gear for its implementation | |
Kurzeme | Liquefaction of saturated granular soils | |
RU2176094C1 (en) | Process of search for deposit of liquid hydrocarbons and equipment for its realization | |
RU1794120C (en) | Method for reinforcing road shoulders, slopes and engineering works | |
RU2199660C2 (en) | Device for multiple formation of seismic rock mass | |
RU1830410C (en) | Isolation method of productive seam | |
Wang et al. | Dynamic properties | |
RU2005130C1 (en) | Method of construction of earthquake-proof structures | |
CN110388198A (en) | Utilize the method for individual well acquisition hot dry rock thermal energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |