Analysis of the Efficiency of Adaptive Pulse System Functioning by the Method of Stochastic Characteristics
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-178-1-72-78Keywords:
mathematical model, implosion process, impulse, water hammer, adaptive system, implosion chamber, Gaussian distribution, normal distribution, mathematical expectation, varianceAbstract
The article considers the stochastic characteristics that determine the effective range of pressure pulse generation by an adaptive pulse system to influence the bottomhole zone of an oil well from the surface in order to enhance hydrocarbon production.
For the analysis, we used dependencies that describe the processes of implosion and generation of direct water hammer, taking into account the influence of probabilistic parameters based on normal distributions of the volumetric modulus of elasticity and density of the working fluid as random variables.
The studies have established that the geometric and power parameters of the pulse generator are influential for ensuring the functioning of the adaptive pulse system, taking into account the technological parameters of the oil well, and ensuring the rational length of the implosion chamber within 0.25...1.2 m allowed the installation of an implosion pulse generator directly on the tank of the pumping unit.
The method of cleaning the bottomhole zone of a reservoir system in the process of short-term workovers with the installation of all elements of the adaptive pulse system on the surface, which ensures its reliability and ease of maintenance, is substantiated. The stochastic characteristics that affect the amplitude characteristic of the pressure pulse and the probability of its realization in the rational zone are investigated, taking into account the normal distributions of numerical characteristics for random variables — the volumetric modulus of elasticity and the density of the working fluid — reservoir water.
The range of realization of extreme power characteristics of the adaptive pulse system functioning within the standard deviation from the mathematical expectation of the values of the volumetric modulus of elasticity and the density of the working fluid is established
The presented methodology for taking into account the stochastic characteristics of the working medium for the generation of pulse processes can be useful for achieving maximum efficiency of other pulse technologies that affect the bottomhole zone of an oil well and the formation system in the filtration zone. The obtained results are important for improving technological solutions in the field of power equipment and their further implementation in industrial production.
References
В. М. Світлицький, С. І. ЯгодовськийЮ, і Г. Р. Галустян, Поточний та капітальний ремонт свердловин. Київ, Україна: Логос, 2001, 344 с.
Р. С. Яремійчук, В. М. Світлицький, і Г. П. Сав’юк, Підвищення продуктивності свердловин під час освоєння та експлуатації родовищ парафінистих нафт. Київ, Україна: Нафтопроєкт, 1993, 226 c.
Л. К. Лістовщик, В. М. Сліденко, і О. П. Лісовол, «Мехатронна система імплозійного впливу на привибійну зону пласта нафтової свердловини,» Енергетика, економіка, технології, екологія, № 4 (46), с. 66-71, 2016.
В. М. Сліденко, Л. К. Лістовщик, і А. В. Сірик, «Статистичні характеристики інжекції рідини струминним насосом в процесі видобутку вуглеводнів,» Збірник наукових праць НГУ, № 73 (25), с. 208-217, 2023. https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.208 .
E. Nesvold, and R. B. Bratvold, “Debiasing probabilistic oil production forecasts,” Energy, vol. 258, p. 124744, November, 2022. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.124744 .
N. Acharki, A. Bertoncello, and J. Garnier, “Robust prediction interval estimation for Gaussian processes by cross-validation method,” Computational Statistics & Data Analysis, vol. 178, p. 107597, February, 2023. https://doi.org/10.1016/j.csda.2022.107597 .
А. Гриценко, О. Васенко, і А. Карлюк, «Основні положення національної доповіді про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2022 році,» на Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення, ХІХ Міжнародна науково-практична конференція. м. Харків, Україна: УКРНДІЕП, 2023, с. 3-5.
K. Patel, M. Shah, and A. Sircar, “Plasma Pulse Technology: An uprising EOR technique,” Petroleum Research, vol. 3, no. 2, pp. 180-188, 2018. https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2018.05.001 .
F. Wu, et al., “Experimental characterization and mechanism of hydraulic pulsation waves driving microscopic residual oil,” Petroleum Exploration and Development, vol. 49, no. 6, pp.1411-1422, 2022. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(23)60359-3 .
R. Maddirala, et al., “Investigating the impact of pulsed plasma-based shockwave technology on the characteristics of Indian crude oil,” Geoenergy Science and Engineering, vol. 233, p. 212531, 2024. https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.212531 .
Я. Я. Якимечко, О. М. Зайцев, І. І. Чудик, Я. М. Фем’як, і О. М. Федик, Удосконалення технології видобування високов’язких нафт струминними насосами з використанням кавітаційних процесів. Дрогобич, Україна: Посвіта, 2022, 140 с.
І. Д. Іванюта, В. І. Рибалка, і І. А. Рудоміно-Дусятська, Елементи теорії ймовірностей та математичної статистики. Київ, Україна: Слово, 2006, 272 с.
В. М. Сліденко, Л. К. Лістовщик, і В. О. Бут, «Адаптивна мехатронна система імпульсно-хвильової дії на гірський масив,» на Електромеханічні та енергетичні системи. Методи моделювання та оптимізації, ХVI Міжнарод. наук.-техн. конф. молодих учених і спеціалістів. Кременчук, Україна, 2018, с. 27-28.
Downloads
-
pdf (Українська)
Downloads: 9
Published
How to Cite
Issue
Section
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).