Устройство для обработки призабой-ной зоны пласта

Устройство для обработки призабой-ной зоны пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(! i! 7942QQ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 26.02.79 (21) 2729573/22-03 (51) М Кл з

E 21В 43/24 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Г1риоритет (53) УДК 622.276 (088.8) (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. П. Дыбленко, И. А. Туфанов, Ф. Л. Саяхов, В. С. Хакимов, О. Л. Кузнецов, Э. М. Симкин и Г. Н. Ягодов (71) Заявитель Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ .

ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЪ| ПЛАСТА

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано преимущественно при добыче высоковязких, парафинистых нефтей, а также битумов.

Известно устройство, предназначенное для нагрева призабойной зоны нефтяного пласта путем ввода высокочастотной электромагнитной энергии в пласт с помощью глубинного излучателя, соединенного с наземным высокочастотным генератором коаксиальной линией передачи, состоящей из изолированных друг от друга диэлектрическими шайбами системы насосно-компрессорной трубы и обсадной колонны (1).

Эффективность использования такого устройства в глубоких (свыше 1000 м) скважинах низка вследствие значительных потерь электромагнитной энергии в линии передачи.

Известно также устройство для обработки призабойной зоны пласта, вкл|очающее расположенный в скважине генератор сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа (2). Радиус нагрева при использовании такого устройства мал вследствие большого поглощения электромагнитной энергии в продуктивной породе на сверхвысоких частотах. Кроме того, в призабойной зоне возникают большие градиенты температуры и происходит избыточное выделение тепла непосредственно на стенках самой скважины, что приводит к закупорке призабойной зоны пласта коксом и солями, образующими при пиролизе нефти и испарении пластовой воды и в конечном счете снижению эффективности обработки призабойной зоны пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зо10 ны пласта, звукоизоляции генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа и изменение степени подмагничивания магнитострикционного преобразователя, 15 Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено питающимся от ультразвукового генератора глубинным магнитострикционным преобразователем, при этом последний соединен с генератором

20 сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с возможностью обеспечения подмагничиванпя упомянутого преобразователя, а также тем, что между преобразователем и генератором сверхвысокочастотной

25 электромагнитной энергии установлена диэлектрическая, например, резиновая прокладка.

На чертеже дана конструктивная схема устройства для обработки призабойной зо30 ны пласта.

794200

Устройство содержит генератор сверхвы>кочастотной электромагнитной энергии агнетронного типа 1, соединенный через иэлектрическую, например, резиновую рокладку 2 с магнитострикционным пребразователем 3 при помощи закрепленно) на нижнем конце насосно-компрессорной

)убы 4 защитного кожуха 5. Генератор ерхвысокочастотной электр ом агнитной сергии магнетронного типа 1 расположен ежду полюсами подковообразного магниь б, обеспечивающего нормальную работу томянутого генератора 1 и одновременно эстоянное подмагничивание магнитострикионного преобразователя 3. Преобразова.ль 3 и генератор сверхвысокочастотной ектромагнитной энергии 1 подключены к асположенным на поверхности соответст.нно к ультразвуковому генератору 7 (уль>азвуковой генератор при наличии соот.тствующих размеров помещается в самой сважине) с помощью электрического кабеч 8 и источнику питания 9 с помощью ектрического кабеля 10. Генератор сверхлсокочастотной электромагнитной энергии снабжен металлическими трубками 11, ужащими для циркуляции охлаждающей идкости.

Устройство работает следующим обра)м.

Устанавливают устройство в рабочее по жение таким образом, чтобы преобразоьтель 3 и генератор сверхвысокочастотной

|ектромагнитной энергии 1 находились в

:важине напротив продуктивного пласта

? и к ним подают электропитание по ка".лям 8 и 10 от соответственно генератора и источника питания 9. Охлаждение гене1тора сверхвысокочастотной электромаг тной энергии осуществляют хладагентом, пример этиленгликолем, циркулирующим

) находящейся в межтрубном пространст. скважины замкнутой системе трубок 11 . счет естественной термоконвекции, Элек омагнитная энергия от генератора сверхгсокочастотной электромагнитной энергии излучается в пласт 12, где преооразуется счет диэлектрических потерь флюидов ефть, асфальто-смолистые вещества и

>.) и пород, вмещающих эти флюиды в пловую энергию, что приводит к нагреву .омянутых флюидов, а следовательно, сниению их вязкости и увеличению подвиж сти.

С помощью магнита б генератора сверх сокочастотной электромагнитной энергии здается постоянное подмагничиваниепре>разователя 3; вследствие чего происхо т увеличение зависимости магнитострик и от напряженности магнитного поля, стигается синфазность колебаний преоб.зователя 3 с изменением возбуждающего о поля, возрастает амплитуда колебаний обеспечивается выгодная работа преобравателя 3. При этом отпадает необходи5

ЗО

55 ьо

4 мость подачи постоянного тока на обмотку возбу>кденил преобразователя 3, а следовательно, можно уменьшить сечение токопроводящих жил кабеля 8. Заданная степень подмагничивання и звуковая изоляция генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1 осуществляется подбором соответствующей толщины диэлектрической например, прокладки 2. Ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя распространяются в продуктивный пласт.

Под действием акустического поля происходит увеличение температуропроводности пласта и проталкивание тепла в глубь призабойной зоны. Кроме того, воздействие на призабойную зону пласта одновременно акустическим и сверхвысокочастотным электромагнитными полями, имеющими кратные или равные частоты, приводит к следующим процессам.

1. Периодическое изменение в акустическом поле диэлектрической проницаемости и плотности фаз приводит к возникновению дополнительных механических сил отрыва облитерационного слоя.

2. Периодическое изменение эффективного заряда на поверхности в электромагнитном поле увеличивает эффективность механического периодического срыва облитерационного слоя акустическим полем.

3. Переориентация диполей, адсорбирующихся на поверхности газового пузыря в электромагнитном поле, совместно с периодическим изменением давления на пузырях в акустическом поле вызывает схлопывание пузырей.

Все это в комплексе приводит к увеличению проницаемости призабойной зоны пласта. Разогретую жидкость извлекают из скважин через центральные отверстия генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1, преобразователя 3, трубу 4 способом акустического газлифта или с помощью глубинного насоса, расположенного в трубе 4. В необходимых случаях используется невставной глубинный насос, при этом кожух 5 крепится к нижнему концу невставного насоса.

Для равномерности прогрева призабойной зоны пласта в устройстве используется многосекцпонный, например, двухсекционный, торропдальный магнит, между полюсами секций которого помещают генераторы сверхвысокочастотной электромагнитной энергии, а в случае мощных пластов в скважине устанавливают гирлянду из чередующихся и соединенных между собой генераторов сверхвысокочастотной энергии и магнитострнкционных преобразователей.

Использование нового элемента, а именно, глубинного магнитострикционного преобразователя, соединенного с генератором сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с обеспечением подмагничивания

794200

-9 упо:, янутого преобразователя выгодно отличает предлагаемое устройство для обработки призабойной зоны пласта от указанного прототипа, так как при этом достигается значительно большая глубина про- 5 грева призабойной зоны пласта, снижается градиент температуры, сокращается время на обработку призабойной зоны пласта, а следовательно, повышена эффективность обработки призабойной зоны пласта. 10

Формула изобретения

1. Устройство для обработки призабойной зоны пласта, включающее расположенный 15 в скважине генератор сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки призабойной зоны пласта, оно снабжено 20 питающимся от ультразвукового генератора глубинным м агнитострикционным преобразователем, при этом последний соединен с генератором сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа с возможностью обеспечения подмагничивания упомянутого преобразователя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью звукоизоляции генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа и изменения степени подмагничивания магнитострикционного преобразователя, между последним и генератором сверхвысокочастотной электромагнитной энергии установлена диэлектрическая, например резиновая, прокладка, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2757738, кл. 166 — 39, опублик. 1956.

2. Патент CIIIA № 3133592, кл. 166 †, опублик. 1959.