RU2312980C1 - Method and device for oil recovery increase - Google Patents

Method and device for oil recovery increase Download PDF

Info

Publication number
RU2312980C1
RU2312980C1 RU2006108038/03A RU2006108038A RU2312980C1 RU 2312980 C1 RU2312980 C1 RU 2312980C1 RU 2006108038/03 A RU2006108038/03 A RU 2006108038/03A RU 2006108038 A RU2006108038 A RU 2006108038A RU 2312980 C1 RU2312980 C1 RU 2312980C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
casing
oil
ultrasound
waveguide
Prior art date
Application number
RU2006108038/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006108038A (en
Inventor
Владимир Степанович Никитин (RU)
Владимир Степанович Никитин
Original Assignee
Владимир Степанович Никитин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Степанович Никитин filed Critical Владимир Степанович Никитин
Priority to RU2006108038/03A priority Critical patent/RU2312980C1/en
Publication of RU2006108038A publication Critical patent/RU2006108038A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2312980C1 publication Critical patent/RU2312980C1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly to increase marginal well production and to develop highly-viscous oil fields.
SUBSTANCE: method involves simultaneously applying ultrasound and heat to bottomhole formation zone by directing high-power ultrasonic radiation from land-based well part 4 to receiving well part 7 via casing pipes 5 of well 6 used as waveguide; scattering the radiation by casing pipe 8 perforation and well end 9 so that the radiation is partly converted into heat and partly emitted in bottomhole formation zone 2. Specific ultrasound power to be supplied in casing pipe 8 is within 0.1-10 kW/cm2. Said action is applied during oil production without well disassembling and stoppage. Device for the method realization comprises electric oscillation generator 12 and magnetostrictor 13 made as nozzle put on casing pipe and arranged in land-based well part.
EFFECT: decreased oil viscosity, reduced paraffin and asphalt deposits in well and pipelines, extended and continuous action on oil bearing reservoir without oil production breakage and well disassembling for all operational time, improved well parameters and increased reservoir throughput.
6 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, может быть использовано для повышения нефтеотдачи, дебита малопродуктивных скважин и для реабилитации скважин, считающихся неперспективными, а также для разработки нефтяных залежей с высоковязкой нефтью.The invention relates to the oil and gas industry, can be used to increase oil recovery, production rate of unproductive wells and for rehabilitation of wells considered unpromising, as well as for the development of oil deposits with high viscosity oil.

Известны способы акустической обработки, основанные на возбуждении акустических колебаний в продуктивной зоне пласта скважинными излучателями, эффективность действия которых достигается размещением излучателя вблизи зоны обработки [1, 3, 4].Known methods of acoustic processing based on the excitation of acoustic vibrations in the productive zone of the formation by downhole emitters, the effectiveness of which is achieved by placing the emitter near the processing zone [1, 3, 4].

Способы электрогидравлического, ударного, взрывного и гидродинамического воздействия инициируют, главным образом, низкочастотные акустические колебания [5], которые могут воздействовать на продуктивный пласт, обеспечивая повышение пластового давления и вовлечение в работу застойных зон пласта. Наибольшая эффективность акустического воздействия достигается, если частоты воздействия близки к доминантным частотам, определяемым геофизическими характеристиками пласта и лежащими в низкочастотной области [6].Methods of electro-hydraulic, shock, explosive and hydrodynamic effects initiate, mainly, low-frequency acoustic vibrations [5], which can affect the reservoir, providing increased reservoir pressure and involvement of stagnant zones of the reservoir. The greatest efficiency of acoustic exposure is achieved if the frequency of exposure is close to the dominant frequencies determined by the geophysical characteristics of the formation and lying in the low-frequency region [6].

Перечисленные выше способы акустического воздействия осуществляются с помощью взрывных, гидродинамических и иных излучателей импульсного типа.The above methods of acoustic exposure are carried out using explosive, hydrodynamic and other pulse emitters.

Известно, что ультразвук способствует снижению вязкости нефти в пласте от 10 до 80%, что также способствует увеличению миграции флюидов в порах и трещинах пласта [7]. Патент США №2670801 раскрывает использование звуковых и ультразвуковых волн для увеличения добычи и производства сырой нефти в нефтеносных пластах. Используются звуковые и ультразвуковые колебания вместе с вторичными процессами добычи, которые используют вытесняющие текучие среды как при нагнетании воды или нагнетании газа, или аналогичных текучих сред, посредством которых эффективность вытесняющей текучей среды, используемой для извлечения остающейся в пласте нефти, повышается.It is known that ultrasound helps to reduce the viscosity of oil in the reservoir from 10 to 80%, which also contributes to an increase in the migration of fluids in pores and fractures of the reservoir [7]. US patent No. 2670801 discloses the use of sound and ultrasonic waves to increase the production and production of crude oil in oil reservoirs. Sound and ultrasonic vibrations are used in conjunction with secondary production processes that use displacing fluids as when injecting water or injecting gas, or similar fluids, by which the efficiency of the displacing fluid used to extract the oil remaining in the formation is enhanced.

Известны также способы обработки призабойной зоны нефтяных скважин и устройства для их осуществления по патентам РФ №2055979 и 2136859, включающие остановку скважины, закачку жидкости, установку в скважине акустического излучателя и при циклическом перемещении излучателя воздействие на призабойную зону ультразвуковым полем. Затем акустический излучатель извлекается на поверхность, и скважина запускается в работу.There are also known methods of treating the bottom-hole zone of oil wells and devices for their implementation according to the patents of the Russian Federation No. 2055979 and 2136859, including stopping the well, pumping fluid, installing an acoustic emitter in the well and when the emitter is cyclic moving the bottom-hole zone with an ultrasonic field. Then the acoustic emitter is removed to the surface, and the well is put into operation.

Недостатком этих способов является необходимость остановки процесса добычи, выполнения дополнительных спускоподъемных операций, относительно малая длительность воздействия и незначительное повышение эффективности воздействия на пласт и его нефтеотдачи.The disadvantage of these methods is the need to stop the production process, perform additional tripping operations, a relatively short duration of exposure and a slight increase in the effectiveness of the impact on the formation and its oil recovery.

Известен способ по патенту RU №2059801, по которому размещают виброисточники в скважинах, возбуждают упругие колебания в выбранном диапазоне частот в совокупности с нагнетанием в породы пласта разупрочняющих растворов и теплоносителя, а также производят вибровоздействия. Виброисточником является часть обсадной трубы, на которую нанесен слой редкоземельного элемента, обладающего «гигантской» магнитострикцией. Подавая напряжение от источника на слой редкоземельного элемента, возбуждают в нем электромагнитные колебания. Этот способ не нашел практического применения.The known method according to patent RU No. 2059801, according to which vibration sources are placed in wells, excite elastic vibrations in a selected frequency range together with injection of softening solutions and coolant into the formation rocks, and also produce vibration effects. The vibration source is the part of the casing pipe, on which a layer of a rare-earth element with a "giant" magnetostriction is applied. By applying voltage from the source to the layer of the rare-earth element, electromagnetic waves are excited in it. This method has not found practical application.

Известен способ добычи нефти по патенту США №4417621, по которому добыча нефти ведется путем закачки газообразного флюида, такого как двуокись углерода, с одновременным воздействием передающимися через нефтесодержащую породу вибрациями в диапазоне сейсмических частот. Недостатком способа является неэффективность заявленного способа возбуждения колебаний в пласте.A known oil production method according to US patent No. 4417621, in which oil is produced by pumping a gaseous fluid, such as carbon dioxide, with simultaneous exposure to vibrations transmitted through the oil-containing rock in the seismic frequency range. The disadvantage of this method is the inefficiency of the claimed method of exciting vibrations in the reservoir.

Патент США №3141099 представляет устройство, которое устанавливается в забое скважины и используется для нагревания части участка скважины посредством диэлектрического или дугового нагрева. Патент США №3378074 относится к звуковому вибратору, который должен устанавливаться внутри скважины, чтобы подвергать ее воздействию только звуковой энергии. Этот способ должен способствовать снижению гидравлического сопротивления пласта.US patent No. 3141099 represents a device that is installed in the bottom of the well and is used to heat part of the section of the well by dielectric or arc heating. US patent No. 3378074 relates to a sound vibrator, which must be installed inside the well in order to expose it to only sound energy. This method should help reduce the hydraulic resistance of the formation.

Патент США №4049053 раскрывает различные низкочастотные вибраторы для установки в скважинах, которые приводятся в действие гидравлически расположенным на поверхности оборудованием. Патент США №4558737 раскрывает располагаемое в забое ствола скважины термоакустическое устройство, включающее нагреватель, соединенный с вибрирующим телом. Замысел состоит в том, что зона скважины должна нагреваться и вибрация нагревающего устройства может активизировать нефть в этой зоне, повышая таким образом удельную теплопроводность. Патент СССР №832072 раскрывает вибрирующее нагревательное устройство, установленное внутри скважины, посредством которого вибрации способствуют повышению удельной теплопроводности. Патенты CCCP №1127642 и №1039581 раскрывают различные вибраторы, которые должны устанавливаться в скважине.US patent No. 4049053 discloses various low-frequency vibrators for installation in wells, which are driven hydraulically located on the surface of the equipment. US patent No. 4558737 discloses located in the bottom of the wellbore thermoacoustic device, including a heater connected to a vibrating body. The idea is that the zone of the well should be heated and the vibration of the heating device can activate the oil in this zone, thereby increasing the thermal conductivity. USSR patent No. 832072 discloses a vibrating heating device installed inside the well, through which vibration helps to increase the thermal conductivity. CCCP patents No. 1127642 and No. 1039581 disclose various vibrators that should be installed in the well.

Известен способ извлечения среды из капиллярно-пористой формации по патенту RU №2063508, по которому колебания на объект передаются или через капиллярно-пористую формацию или через закачиваемый флюид. Например, если необходимо воздействовать колебаниями на нефтяную залежь, то используют источник сейсмических колебаний, устанавливаемый на поверхности земли над месторождением. Для извлечения газового конденсата в скважину помещают источник колебаний электродинамического типа, а над пластом на поверхности земли устанавливают два дебалансных виброисточника сейсмических колебаний и электромагнитный молот. В процессе заводнения газоконденсатной залежи по волноводам, имеющим концентраторы, в зону газоводяного контакта передают колебания от импульсных источников колебаний. Колебания передают по волноводу, имеющему концентратор в зоне воздействия. При этом воздействие колебаниями сопровождают тепловым воздействием путем закачки флюида, изменяя его температуру, или путем горения.A known method of extracting medium from a capillary-porous formation according to patent RU No. 2063508, in which vibrations to the object are transmitted either through the capillary-porous formation or through the injected fluid. For example, if it is necessary to influence oscillations on an oil reservoir, then a source of seismic vibrations is used, which is installed on the surface of the earth above the field. To extract gas condensate, a source of electrodynamic-type vibrations is placed in the well, and two unbalanced vibration sources of seismic vibrations and an electromagnetic hammer are installed on the surface of the earth above the formation. In the process of flooding a gas condensate reservoir along waveguides having concentrators, vibrations from pulse sources of vibrations are transferred to the gas-water contact zone. The oscillations are transmitted along a waveguide having a concentrator in the zone of influence. In this case, the effects of oscillations are accompanied by thermal effects by pumping fluid, changing its temperature, or by burning.

Недостатком способа является малая эффективность сейсмического, акустического и ультразвукового излучения при установке генераторов на поверхности земли вследствие его сильного поглощения в ближней зоне (ультразвук) или рассеяния (сейсмические колебания). При установке излучателя внутри скважины колебания тоже не эффективно воздействует на пласт, так как они распространяются внутри толстостенной стальной трубы, играющей роль экрана, которая фактически локализует физическое действие в объеме скважины.The disadvantage of this method is the low efficiency of seismic, acoustic and ultrasonic radiation when installing generators on the surface of the earth due to its strong absorption in the near field (ultrasound) or scattering (seismic vibrations). When the emitter is installed inside the well, the oscillations also do not effectively affect the formation, since they propagate inside the thick-walled steel pipe, which plays the role of a screen, which actually localizes the physical action in the volume of the well.

Известен способ по патенту РФ №2267601, по которому проводят виброакустическое и термическое воздействие в процессе добычи нефти. При этом виброакустический излучатель и термоизлучатель размещают в интервале перфорации под электроприводом погружного насоса. Во время работы этого насоса проводят последовательно термическое и высокочастотное виброакустическое воздействие на ближнюю зону пласта. В этом способе воздействия на призабойную зону пласта осуществляют в процессе добычи нефти. Установка для воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти содержит наземный блок управления и контроля, электрический кабель, скважинный прибор, включающий виброакустический излучатель, блок питания и управления излучателем. Недостатком способа является использование вибро- и термоизлучателей, размещенных внутри обсадной трубы скважины. При этом воздействие ультразвука на пласт минимально, а все эффекты от него локализуются в объеме скважины.The known method according to the patent of the Russian Federation No. 2267601, which conduct vibroacoustic and thermal effects in the process of oil production. In this case, the vibro-acoustic emitter and thermal emitter are placed in the perforation interval under the electric drive of the submersible pump. During the operation of this pump, thermal and high-frequency vibroacoustic effects are applied sequentially to the near formation zone. In this method, the impact on the bottomhole formation zone is carried out in the process of oil production. The installation for impacting the bottom-hole formation zone during oil production includes a ground control and monitoring unit, an electric cable, a downhole tool including a vibroacoustic emitter, a power supply and emitter control unit. The disadvantage of this method is the use of vibration and thermal emitters located inside the casing of the well. In this case, the effect of ultrasound on the formation is minimal, and all effects from it are localized in the volume of the well.

Известны способы увеличения нефтедобычи по патенту РФ №2097544 и патенту US №4884634, по которым одновременно воздействуют на пласт звуковыми волнами и электрическим нагревом. Для этого в скважине над нефтяным коллектором предварительно создают изоляционный мост путем выполнения полости вырезанием части обсадной колонны и заполнением этой полости изолирующим материалом. Подачу электрического тока к нефтяному коллектору осуществляют по части обсадной колонны, расположенной ниже изоляционного моста, через закрепленные на вибраторе механические или гидроприводные соединители от вибратора или по электрическому проводнику, связывающему вибратор с гидроприводными соединителями, расположенными над изоляционным мостом.Known methods of increasing oil production according to the patent of the Russian Federation No. 2097544 and US patent No. 4884634, which simultaneously affect the reservoir with sound waves and electric heating. For this purpose, an insulating bridge is preliminarily created in the well above the oil reservoir by performing a cavity by cutting out part of the casing string and filling this cavity with insulating material. Electric current is supplied to the oil manifold along the part of the casing located below the insulating bridge, through mechanical or hydraulic actuators connected to the vibrator mounted on the vibrator or through an electrical conductor connecting the vibrator to the hydraulic actuators located above the insulating bridge.

Наиболее близким, принятым за прототип является способ добычи нефти по патенту РФ №2004120682, использующий вибрационное воздействие на призабойную зону пласта с дневной поверхности и колонну обсадных труб в качестве высокодобротного волновода, отличающийся тем, что один или несколько вибровозбудителей устанавливают под колонной головкой непосредственно на обсадную трубу, возбуждение колебаний осуществляют путем воздействия на наружную поверхность наземной части обсадной трубы через акустически согласованную разгрузочную плиту. Вибрационное воздействие на обсадную трубу осуществляют путем использования кинетической энергии возвратно-поступательного перемещения подвижного органа вибровозбудителя электромеханического, гидравлического или пневматического типа. В этом же патенте описано устройство для добычи нефти, состоящее из генератора колебаний обсадной колонны, отличающееся тем, что возбуждение колебаний осуществляют путем воздействия на наружную поверхность наземной части обсадной трубы.The closest adopted for the prototype is the method of oil production according to the patent of the Russian Federation No. 2004120682, using the vibrational effect on the bottom-hole formation zone from the surface and the casing string as a high-quality waveguide, characterized in that one or more vibration exciters are installed directly under the casing under the head pipe, the excitation of vibrations is carried out by acting on the outer surface of the ground part of the casing through an acoustically agreed discharge plate. Vibrational impact on the casing is carried out by using the kinetic energy of the reciprocating movement of the moving body of the vibration exciter of an electromechanical, hydraulic or pneumatic type. The same patent describes a device for oil production, consisting of a casing oscillation generator, characterized in that the excitation of vibrations is carried out by acting on the outer surface of the ground part of the casing.

Основным недостатком прототипа является то, что для повышения нефтеотдачи используется только вибровозбуждение, а тепловое воздействие на пласт при таком решении отсутствует. Это значительно снижает эффективность способа и устройства.The main disadvantage of the prototype is that to increase oil recovery only vibrational excitation is used, and there is no thermal effect on the formation with this solution. This significantly reduces the effectiveness of the method and device.

Известны устройства, в которых ультразвук используется для нагрева. Например, известны разнообразные устройства для сварки ультразвуком [8, патенты РФ №2240917, №2003111765, №2003102901, №2229382, №2227087] и нагрева жидкостей ультразвуком по патенту РФ №97106275. Сущность этих способов заключается в подаче ультразвука через волновод в торцевую зону, прижатую с определенным давлением к свариваемым деталям или нагреваемому материалу. В зоне контакта торца волновода с материалом происходит преобразование энергии ультразвуковых колебаний в тепловую энергию, что вызывает быстрый нагрев материала. Однако эти способы ранее не использовались для нагрева нефтяных пластов в нефтегазодобыче.Devices are known in which ultrasound is used for heating. For example, a variety of devices for ultrasonic welding are known [8, RF patents No. 2240917, No. 2003111765, No. 2003102901, No. 2229382, No. 2227087] and ultrasonic heating of liquids according to RF patent No. 97106275. The essence of these methods is to apply ultrasound through the waveguide to the end zone, pressed with a certain pressure to the parts to be welded or to the heated material. In the contact zone of the waveguide end with the material, the energy of ultrasonic vibrations is converted into thermal energy, which causes rapid heating of the material. However, these methods have not previously been used to heat oil reservoirs in oil and gas production.

Техническим результатом предлагаемых изобретений является:The technical result of the proposed invention is:

1) возможность осуществлять непрерывное и повседневное воздействие на пласт в процессе добычи нефти из скважины без ее остановки;1) the ability to carry out continuous and daily impact on the formation in the process of oil production from the well without stopping it;

2) высокая эффективность комбинированного теплового и ультразвукового воздействия в зоне перфорации для интенсификации нефтеотдачи скважины и повышения проницаемости призабойной зоны.2) high efficiency of the combined thermal and ultrasonic effects in the perforation zone to intensify oil recovery and increase the permeability of the bottom hole zone.

Такое воздействие способствуетThis effect contributes to

- снижению вязкости нефтей и поверхностного натяжения на границах раздела фаз нефти с водой или нефти с породой;- reduction of oil viscosity and surface tension at the interfaces between oil and water or oil with rock;

- повышению скорости фильтрации жидкой фазы относительно пористого коллектора нефтяного пласта, снижению перепада давления, необходимого для фильтрации жидкостей внутри пористого коллектора нефтяного пласта;- increasing the rate of filtration of the liquid phase relative to the porous reservoir of the oil reservoir, reducing the pressure drop necessary to filter liquids inside the porous reservoir of the oil reservoir;

- снижению гидравлического сопротивления движению жидкости или газа по пласту;- reduction of hydraulic resistance to the movement of liquid or gas in the reservoir;

- диспергированию крупных битумизированных частиц в пласте, закупоривающих поры нефтяного пласта, и вымыванию их из призабойной зоны скважины;- dispersion of large bituminized particles in the formation, clogging the pores of the oil reservoir, and leaching them from the bottomhole zone of the well;

- постепенному диспергированию пород пористого нефтяного коллектора, повышая его пропускную способность;- gradual dispersion of the rocks of the porous oil reservoir, increasing its throughput;

- отмыванию от парафина, сернистых и других осадков внутренней поверхности скважины и трубопроводов и препятствует их отложению.- washing from paraffin, sulfur and other deposits of the inner surface of the well and pipelines and prevents their deposition.

Предлагаемыми изобретениями решается задача повышения эффективности воздействия на пласт и повышения его нефтеотдачи за счет увеличения повышения проницаемости пласта и притока нефти при виброакустическом и термическом воздействиях, уменьшения скорости образования парафиновых и асфальтеновых отложений в скважине и насосе.The proposed inventions solve the problem of increasing the effectiveness of the impact on the formation and increasing its oil recovery by increasing the increase in the permeability of the formation and oil inflow during vibroacoustic and thermal influences, reducing the rate of formation of paraffin and asphaltene deposits in the well and pump.

Предложен способ повышения нефтеотдачи скважин и устройство для его осуществления.A method for increasing oil recovery of wells and a device for its implementation.

Основные отличия заявляемого изобретения.The main differences of the claimed invention.

Способ повышения нефтеотдачи скважин заключается в одновременном вибрационном и тепловом воздействии на призабойную зону пласта.A method of increasing oil recovery in wells consists in simultaneous vibrational and thermal effects on the bottom-hole formation zone.

Основные отличия способа заключаются в следующем:The main differences of the method are as follows:

- генерируется мощное ультразвуковое излучение, которое с наземной части скважины (устья) направляется по обсадным трубам скважины как по стальному трубчатому волноводу к приемной части скважины (истоку), где оно рассеивается перфорацией обсадной трубы и торцевой частью скважины, частично превращаясь в тепло, а частично излучаясь в призабойную зону;- powerful ultrasonic radiation is generated, which is directed from the surface part of the well (wellhead) through the casing of the well as a steel tubular waveguide to the receiving part of the well (source), where it is scattered by the perforation of the casing and the end of the well, partially turning into heat, and partially radiating into the bottomhole zone;

- удельная мощность ультразвука, подаваемого в обсадную трубу как в волновод, выбирается в пределах от 0.1 до 10 кВт на квадратный сантиметр площади сечения обсадной трубы, а частота колебаний преобразователя 0,5·104-105 Гц;- the specific power of ultrasound supplied to the casing as a waveguide is selected in the range from 0.1 to 10 kW per square centimeter of the cross-sectional area of the casing, and the oscillation frequency of the transducer is 0.5 · 10 4 -10 5 Hz;

- дополнительное повышение величины интенсивности нагрева и излучения ультразвука в пласт в любом месте обсадной трубы может быть осуществлено путем использования концентраторов различной формы, в том числе и в виде кольцевых выступов или вырезов, расположенных на внешней поверхности обсадной трубы;- an additional increase in the intensity of heating and ultrasound radiation into the formation at any place in the casing can be achieved by using concentrators of various shapes, including in the form of annular protrusions or cuts located on the outer surface of the casing;

- одновременные вибрационное и тепловое воздействия осуществляют в процессе добычи нефти из скважины без ее остановки;- simultaneous vibrational and thermal effects are carried out in the process of oil production from the well without stopping it;

- одновременные вибрационное и тепловое воздействия осуществляют в процессе эксплуатации скважины постоянно;- simultaneous vibrational and thermal effects are carried out continuously during the operation of the well;

- одновременные вибрационное и тепловое воздействия осуществляют в процессе эксплуатации скважины периодически;- simultaneous vibrational and thermal effects are carried out during the operation of the well periodically;

- одновременные вибрационное и тепловое воздействия осуществляют с периодически изменяющейся частотой ультразвука.- simultaneous vibrational and thermal effects are carried out with a periodically changing frequency of ultrasound.

Предложено устройство для осуществления способа повышения нефтеотдачи скважин, состоящее из генератора электрических колебаний, запитывающего электромеханический преобразователь, который установлен на наземной части обсадной трубы скважины.A device is proposed for implementing a method for increasing oil recovery of wells, consisting of an electric oscillation generator feeding an electromechanical transducer, which is installed on the ground part of the well casing.

Основные отличия устройства заключаются в следующем:The main differences of the device are as follows:

- установка содержит генератор ультразвуковой частоты, работающий в диапазоне 0,5·104-1·105 Гц;- the installation contains an ultrasonic frequency generator operating in the range of 0.5 · 10 4 -1 · 10 5 Hz;

- электромеханический преобразователь представляет собой один или несколько ультразвуковых магнитострикционных преобразователей;- an electromechanical transducer is one or more ultrasonic magnetostrictive transducers;

- магнитострикционный преобразователь представляет собой трубчатый магнитострикционный сердечник, окруженный внешней электрической обмоткой, конструктивно выполненный как часть обсадной трубы на наземной части скважины или как насадка на нее и соединенный с ней с помощью согласующих устройств в виде концентраторов и/или волноводов и генерирующий ультразвуковые колебания с частотой 0,5·104-105 Гц;- the magnetostrictive transducer is a tubular magnetostrictive core surrounded by an external electric winding, structurally made as part of a casing pipe on the surface of the well or as a nozzle on it and connected to it using matching devices in the form of concentrators and / or waveguides and generating ultrasonic vibrations with a frequency 0.5 · 10 4 -10 5 Hz;

- трубчатый магнитострикционный сердечник преобразователя изготовлен из пермендюра, никеля или иного магнитострикционного материала и выполнен:- the tubular magnetostrictive core of the transducer is made of permendure, nickel or other magnetostrictive material and is made:

- либо в виде сплошной трубы;- either in the form of a continuous pipe;

- либо в виде набора концентрически вставленных друг в друга тонкостенных труб;- either as a set of thin-walled tubes concentrically inserted into each other;

- либо в виде многослойной трубы, образованной намоткой сплошного тонкого листа из магнитострикционного материала на сплошную тонкостенную трубу меньшего диаметра из такого же или иного материала;- either in the form of a multilayer pipe formed by winding a continuous thin sheet of magnetostrictive material onto a continuous thin-walled pipe of smaller diameter from the same or another material;

- торцы трубчатого магнитострикционного сердечника припаяны или приварены своей торцевой частью к фланцам преобразователя и/или к волноводу;- the ends of the tubular magnetostrictive core are soldered or welded with their end part to the transducer flanges and / or to the waveguide;

- нижний фланец преобразователя выполнен за одно целое или соединен с согласующим волноводом конической, ступенчатой или экспоненциальной внешней формы с осевым отверстием для прохода нефтесодержащей жидкости из скважины, который, в свою очередь, соединен с фланцем обсадной трубы скважины;- the bottom flange of the transducer is made in one piece or connected to a matching waveguide of a conical, step or exponential external shape with an axial hole for the passage of oil-containing fluid from the well, which, in turn, is connected to the flange of the casing of the well;

- при использовании нескольких преобразователей они могут быть соединены с обсадной трубой и друг с другом как последовательно (цугом, друг за другом), так и параллельно, располагаясь вокруг обсадной трубы.- when using several transducers, they can be connected to the casing and to each other both sequentially (train, one after the other), and in parallel, located around the casing.

Предлагаемые изобретения поясняются чертежом, на котором показан вариант устройства с одним преобразователем.The invention is illustrated by the drawing, which shows a variant of the device with a single Converter.

На чертеже изображена установка для повышения нефтеотдачи скважин, где показаны следующие элементы:The drawing shows a plant for increasing oil recovery, which shows the following elements:

1 - пласт пористого нефтяного коллектора, нефтесодержащая порода;1 - layer of a porous oil reservoir, oily rock;

2 - призабойная зона;2 - bottomhole zone;

3 - мощное ультразвуковое излучение;3 - powerful ultrasonic radiation;

4 - надземная часть скважины (устье), надземная часть обсадной трубы;4 - the aerial part of the well (wellhead), the aerial part of the casing;

5 - обсадные трубы - стальной трубчатый волновод;5 - casing pipes - steel tubular waveguide;

6 - скважина;6 - well;

7 - приемная часть скважины (исток);7 - receiving part of the well (source);

8 - перфорация обсадной трубы;8 - perforation of the casing;

9 - торцевая часть скважины;9 - end part of the well;

10 - волновод преобразователя;10 - transducer waveguide;

11 - концентраторы в виде кольцевых выступов или вырезов;11 - hubs in the form of annular protrusions or cuts;

12 - генератор электрических колебаний или генератор ультразвуковой частоты, работающий в диапазоне 0,5·104-1·105 Гц;12 - an electric oscillation generator or an ultrasonic frequency generator operating in the range of 0.5 · 10 4 -1 · 10 5 Hz;

13 - электромеханический преобразователь;13 - electromechanical converter;

14 - магнитострикционный сердечник;14 - magnetostrictive core;

15 - внешняя электрическая обмотка;15 - external electrical winding;

16 - набор концентрически вставленных друг в друга тонкостенных труб или многослойная труба, образованная намоткой сплошного тонкого листа на трубу меньшего диаметра;16 - a set of thin-walled tubes concentrically inserted into each other or a multilayer pipe formed by winding a continuous thin sheet on a pipe of a smaller diameter;

17 - сплошная тонкостенная труба;17 - continuous thin-walled pipe;

18 - верхний фланец преобразователя;18 - the upper flange of the Converter;

19 - нижний фланец преобразователя;19 - the bottom flange of the Converter;

20 - осевое отверстие для прохода нефтесодержащей жидкости из скважины;20 - axial hole for the passage of oily fluid from the well;

21 - фланец обсадной трубы скважины;21 - casing flange of the well;

22 - сальник штока глубинного насоса-качалки;22 - a rod epiploon of the deep pump rocking pump;

23 - шток глубинного насоса-качалки;23 - rod deep pump rocking;

24 - труба для отвода нефтесодержащей жидкости из скважины;24 - pipe for drainage of oily fluid from the well;

25 - трубы лифтовой (насосно-компрессорной) колонны;25 - pipe elevator (tubing) columns;

26 - нефтесодержащая жидкость;26 - oily liquid;

27 - зона нагрева и излучения ультразвука.27 - zone of heating and radiation of ultrasound.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

В нефтедобыче ультразвук относительно малой удельной частоты используется для повышения нефтеотдачи скважин. Часто сочетают использование ультразвука с нагревом, причем генерирование ультразвука и тепла осуществляется разными устройствами, как правило, спускаемыми в скважину.In oil production, ultrasound of a relatively low specific frequency is used to increase oil recovery. The use of ultrasound with heating is often combined, and the generation of ultrasound and heat is carried out by different devices, usually lowered into the well.

Известно, что ультразвук можно эффективно преобразовать в тепло. Более того, как любое излучение, ультразвук практически без потерь распространяется в металлических волноводах. Скорость его распространения в стали составляет около 5000 м/с. В сверхдлинных волноводах длиной 2-3 тыс. метров (примерная длина скважин) за счет незначительной диссипации ультразвука в металле возникает эффект естественного преобразования энергии ультразвука в тепло. Тепловыделение составляет до 5% мощности в теле волновода и до 10-15% мощности в зоне резьбовых соединений, а также в зоне наличия концентраторов. Роль концентраторов могут выполнять любые утолщения или отверстия, имеющиеся в волноводе. Поэтому можно использовать обсадную трубу скважины как длинный трубчатый волновод, чтобы эффективно подавать по ней как по волноводу ультразвуковую энергию с дневной поверхности к пористому коллектору нефтяного пласта. Однако величина подаваемой ультразвуковой энергии должна быть достаточной, чтобы обеспечить нагрев самой скважины, призабойной зоны и потока извлекаемой нефти. Оставшаяся часть энергии ультразвука должна излучаться в пористый коллектор нефтяного пласта и обеспечивать эффективное воздействие на него. Эта величина зависит от длины трубы и ее сечения. Величина удельного потока энергии должна быть не менее 0,1 кВт/см2. Эффективное значение плотности энергии, передаваемой в скважину, составляет от 1,0 кВт/см2 до 5 кВт/см2. Более высокие значения плотности энергии пока труднодостижимы, но будут, по-видимому, очень целесообразны при добыче высоковязких нефтей из реабилитируемых скважин в будущем.It is known that ultrasound can be effectively converted to heat. Moreover, like any radiation, ultrasound propagates almost without loss in metal waveguides. Its speed of propagation in steel is about 5000 m / s. In super-long waveguides with a length of 2–3 thousand meters (approximate well length), due to insignificant dissipation of ultrasound in the metal, the effect of the natural conversion of ultrasound energy into heat arises. Heat dissipation is up to 5% of the power in the body of the waveguide and up to 10-15% of the power in the area of threaded connections, as well as in the zone of presence of hubs. The role of concentrators can be performed by any thickenings or openings present in the waveguide. Therefore, it is possible to use the casing of the well as a long tubular waveguide in order to efficiently deliver ultrasonic energy from the surface to the porous reservoir of the oil reservoir through it like a waveguide. However, the amount of ultrasonic energy supplied must be sufficient to ensure heating of the well itself, the bottomhole zone and the flow of extracted oil. The rest of the ultrasound energy should be radiated into the porous reservoir of the oil reservoir and provide an effective impact on it. This value depends on the length of the pipe and its cross section. The value of the specific energy flow should be at least 0.1 kW / cm 2 . The effective value of the energy density transmitted to the well is from 1.0 kW / cm 2 to 5 kW / cm 2 . Higher values of energy density are still difficult to achieve, but will apparently be very useful in the production of highly viscous oils from rehabilitated wells in the future.

Примерная мощность ультразвуковых преобразователей для скважин с различными диаметрами показана в таблице 1.The approximate power of ultrasonic transducers for wells with different diameters is shown in table 1.

Таблица 1
Мощность преобразователей для скважин различного диаметра
Table 1
Power converters for wells of various diameters
Наружный диаметр, ммOuter diameter mm Площадь волновода, см2 The waveguide area, cm 2 Мощность, передаваемая в
волновод, кВт
Power transmitted to
waveguide, kW
146,1146.1 4545 45-5545-55 168,28168.28 5353 55-6555-65 219,08219.08 7070 70-8070-80 244,48244.48 7979 80-9080-90

В скважинах стандартной конструкции роль концентраторов, на которых выделяется тепло, будут выполнять, прежде всего, отверстия зоны перфорации скважины, торцевая часть скважины и резьбовые межтрубные соединения. Перфорационные отверстия в обсадной трубе резко снижают сечение трубчатого волновода. Протяженная перфорация в виде набора отверстий является большим сопротивлением для распространения ультразвука в волноводе, поэтому основное тепловыделение и передача ультразвука в окружающую среду будут происходить в зоне перфорации обсадной трубы. Если в обсадной трубе имеются сварные соединения в виде неровно или не полностью заваренных кольцевых швов, то такие соединения тоже будут являться источниками тепла. Повысить интенсивность воздействия можно в любой зоне скважины. Для этого достаточно создать на поверхности обсадной трубы концентраторы в виде кольцевых выступов, а также выступов или вырезов иной формы. Однако даже в сверхдлинных волноводах весь ультразвук не поглощается. Оставшаяся часть колебательной энергии излучается в призабойную зону через торцевую часть, концентраторы, перфорационные отверстия. Эта часть ультразвука воздействует на породу пористого нефтяного коллектора и способствуетIn standard design wells, the role of the concentrators on which heat is generated will be performed, first of all, by the holes of the well perforation zone, the end part of the well and threaded intertubular connections. Perforations in the casing sharply reduce the cross section of the tubular waveguide. Extended perforation in the form of a set of holes is a great resistance for the propagation of ultrasound in the waveguide, therefore, the main heat generation and transmission of ultrasound to the environment will occur in the perforation zone of the casing. If in the casing there are welded joints in the form of uneven or incompletely welded annular welds, then such joints will also be sources of heat. You can increase the impact intensity in any zone of the well. To do this, it is enough to create concentrators on the surface of the casing in the form of annular protrusions, as well as protrusions or cutouts of a different shape. However, even in ultra-long waveguides, all ultrasound is not absorbed. The remaining part of the vibrational energy is radiated into the bottomhole zone through the end part, concentrators, perforations. This part of the ultrasound acts on the porous oil reservoir and contributes to

- снижению вязкости нефтей и поверхностного натяжения на границах раздела фаз нефти с водой или нефти с породой;- reduction of oil viscosity and surface tension at the interfaces between oil and water or oil with rock;

- повышению скорости фильтрации жидкой фазы относительно пористого коллектора нефтяного пласта;- increase the rate of filtration of the liquid phase relative to the porous reservoir of the oil reservoir;

- снижению перепада давления, необходимого для фильтрации жидкостей внутри пористого коллектора нефтяного пласта;- reducing the pressure drop necessary to filter the fluids inside the porous reservoir of the oil reservoir;

- снижению гидравлического сопротивления движению жидкости или газа по пласту;- reduction of hydraulic resistance to the movement of liquid or gas in the reservoir;

- диспергированию крупных битумизированных частиц в пласте, закупоривающих поры нефтяного пласта, и вымыванию их из призабойной зоны скважины;- dispersion of large bituminized particles in the formation, clogging the pores of the oil reservoir, and leaching them from the bottomhole zone of the well;

- постепенному диспергированию породы пористого нефтяного коллектора, повышая его пропускную способность;- gradual dispersion of the porous oil reservoir rock, increasing its throughput;

- отмыванию от парафина, сернистых и других осадков внутренней поверхности скважины и трубопроводов и препятствует их отложению.- washing from paraffin, sulfur and other deposits of the inner surface of the well and pipelines and prevents their deposition.

Заявленный способ повышения нефтеотдачи и устройство для его осуществления функционируют следующим образом.The claimed method of increasing oil recovery and a device for its implementation operate as follows.

С помощью генератора электрических колебаний 12 возбуждают электромеханический преобразователь 13, который генерирует мощное ультразвуковое излучение 3. Это излучение с наземной части скважины 4 с помощью волновода преобразователя 10 направляют по обсадным трубам 5 скважины 6 как по стальному трубчатому волноводу к приемной части скважины 7, где оно рассеивается перфорацией обсадной трубы 8 и торцевой частью скважины 9, частично превращаясь в тепло, а частично излучаясь в призабойную зону 2 скважины 6 в зонах нагрева и излучения ультразвука 27.Using an electric oscillation generator 12, an electromechanical transducer 13 is excited, which generates high-power ultrasonic radiation 3. This radiation from the surface part of the well 4 is sent via the waveguide of the transducer 10 along the casing 5 of the well 6 as a steel tube waveguide to the receiving part of the well 7, where it scattered by the perforation of the casing 8 and the end part of the well 9, partially turning into heat, and partially radiating to the bottom-hole zone 2 of the well 6 in the heating and ultrasonic radiation zones 27 .

Основной частью электромеханического преобразователя 13 является магнитострикционный сердечник преобразователя 14, вокруг которого расположена внешняя электрическая обмотка 15.The main part of the electromechanical transducer 13 is the magnetostrictive core of the transducer 14, around which there is an external electrical winding 15.

Магнитострикционный сердечник 14 электромеханического преобразователя 13 выполнен как набор концентрически вставленных друг в друга тонкостенных труб 16 или как многослойная труба, образованная намоткой сплошного тонкого листа на сплошную тонкостенную трубу 17 меньшего диаметра. В качестве материалов для изготовления магнитострикционного сердечника 14 используется пермендюр, никель или иной магнитострикционный материал. Торцы магнитострикционного сердечника припаяны или приварены своей торцевой частью к фланцам преобразователя 18 и 19 и/или к волноводу, причем нижний фланец 19 преобразователя 13 выполнен за одно целое или соединен с волноводом конической, ступенчатой или экспоненциальной внешней формы с осевым отверстием 20 для прохода нефтесодержащей жидкости 26 из скважины и, в свою очередь, соединен с фланцем 21 обсадной трубы скважины.The magnetostrictive core 14 of the electromechanical transducer 13 is made as a set of thin-walled tubes 16 concentrically inserted into each other or as a multilayer tube formed by winding a continuous thin sheet onto a continuous thin-walled tube 17 of smaller diameter. As materials for the manufacture of the magnetostrictive core 14, permendure, nickel or other magnetostrictive material is used. The ends of the magnetostrictive core are soldered or welded with their end part to the flanges of the transducer 18 and 19 and / or to the waveguide, and the lower flange 19 of the transducer 13 is made in one piece or connected to the waveguide of a conical, step or exponential external shape with an axial hole 20 for the passage of an oily liquid 26 from the well and, in turn, connected to the casing flange 21 of the well.

В процессе работы обмотка 15 преобразователя 14 сильно нагревается. Его охлаждение осуществляется потоком нефтесодержащей жидкости 26, которая проходит через осевое отверстие 20 в трубчатом магнитострикционном сердечнике 14. Это позволяет дополнительно обогревать нефтесодержащую жидкость 26.In the process, the winding 15 of the transducer 14 is very hot. Its cooling is carried out by the flow of oily liquid 26, which passes through the axial hole 20 in the tubular magnetostrictive core 14. This allows you to further heat the oily liquid 26.

Для повышения мощности несколько преобразователей 14 могут быть соединены с обсадной трубой 5 последовательно (цугом, друг за другом) или/и параллельно, располагаясь вокруг обсадной трубы 5, а также путем комбинирования последовательного и параллельного способов расположения.To increase power, several transducers 14 can be connected to the casing 5 in series (train, one after another) or / and in parallel, located around the casing 5, as well as by combining serial and parallel location methods.

На чертеже также показаны сальник штока глубинного насоса-качалки 22, шток глубинного насоса-качалки 23, а также труба для отвода нефтесодержащей жидкости из скважины 24 и трубы лифтовой (насосно-компрессорной) колонны 25, по которым подогретая нефтесодержащая жидкость 26 поступает на поверхность.The drawing also shows the gland of the rod of the deep pump-rocking pump 22, the rod of the deep pump-rocking pump 23, as well as the pipe for draining the oily fluid from the well 24 and the pipe of the lift (tubing) column 25, through which the heated oil-containing fluid 26 enters the surface.

Удельная мощность ультразвука, подаваемого в обсадную трубу как в волновод, выбирается в пределах от 0,1 до 10 кВт на квадратный сантиметр площади сечения обсадной трубы, а частота колебаний преобразователя 0,5·104-105 Гц.The specific power of ultrasound supplied to the casing as a waveguide is selected in the range from 0.1 to 10 kW per square centimeter of the cross-sectional area of the casing, and the oscillation frequency of the transducer is 0.5 · 10 4 -10 5 Hz.

Дополнительное повышение интенсивности нагрева и излучения ультразвука в пласт в любой части обсадной трубы может быть осуществлено путем использования концентраторов 11 различной формы, в том числе и в виде кольцевых выступов или вырезов, расположенных на внешней поверхности обсадной трубы 5.An additional increase in the intensity of heating and ultrasound radiation into the formation in any part of the casing can be carried out by using concentrators 11 of various shapes, including in the form of annular protrusions or cutouts located on the outer surface of the casing 5.

В соответствии с заявляемым способом комбинированное термоультразвуковое воздействие осуществляется в процессе добычи нефти из скважины без ее остановки. Как правило, воздействие осуществляют в процессе эксплуатации скважины постоянно. Однако при необходимости воздействие может осуществляться периодически.In accordance with the claimed method, the combined thermo-ultrasonic effect is carried out in the process of oil production from the well without stopping it. As a rule, the impact is carried out during the operation of the well constantly. However, if necessary, exposure can be carried out periodically.

В таблице 2 приводится оценка удельных затрат электрической энергии на добычу одного кубометра нефти. Как видно даже при постоянном воздействии на скважину, энергозатраты невелики и не превышают 1-3% стоимости нефти.Table 2 provides an estimate of the specific costs of electric energy for the production of one cubic meter of oil. As can be seen, even with constant impact on the well, energy costs are small and do not exceed 1-3% of the cost of oil.

Таблица 2
Оценка удельных затрат на 1 м3
table 2
Estimation of unit costs per 1 m 3
ПараметрParameter Единица изм.Unit Вар.1Var. 1 Вар.2Var. 2 Вар.3Var. 3 Дебит скважины суточныйDaily production rate м3 m 3 50fifty 50fifty 50fifty Температура подогреваHeating temperature градhail 30thirty 4040 50fifty Мощность генератораGenerator power кВтkw 7373 9797 121121 Суточный расход энергииDaily energy consumption кВт·часkWh 17431743 23232323 29042904 Удельные энергозатраты на 1 кубометр нефтиSpecific energy consumption per 1 cubic meter of oil кВт·ч/м3 kWh / m 3 3535 4646 5858 Цена 1 кВт. часа электроэнергииThe price is 1 kW. hours of electricity руб/кВтrub / kW 1,31.3 1,31.3 1,31.3 Стоимость электроэнергии на 1 кубометр нефтиThe cost of electricity per 1 cubic meter of oil руб/м3 rub / m 3 4545 6060 7676

Предлагаемые изобретения позволяют решить задачу осуществления экономичного и высокоэффективного комбинированного термоультразвукового воздействия на породу пористого нефтяного коллектора, концентрируя ультразвуковую энергию преимущественно в зоне перфорации обсадной колоны. Это воздействие можно осуществлять непрерывно и повседневно, без остановки добычи и без демонтажа скважины.The present invention allows to solve the problem of economical and highly efficient combined thermo-ultrasonic treatment of the porous oil reservoir, concentrating ultrasonic energy mainly in the perforation zone of the casing. This effect can be carried out continuously and daily, without stopping production and without dismantling the well.

Решаются задачи эффективного воздействия на пласт, максимального повышения нефтеотдачи, снижения вязкости нефти, уменьшения скорости образования парафиновых и асфальтеновых отложений в скважине и трубопроводах. Воздействие на нефтеносный пласт осуществляется длительно и непрерывно без остановки добычи и без демонтажа скважины.The problems of effective impact on the formation, maximizing oil recovery, reducing oil viscosity, reducing the rate of formation of paraffin and asphaltene deposits in the well and pipelines are being addressed. The impact on the oil reservoir is carried out for a long time and continuously without stopping production and without dismantling the well.

Имеется неоспоримое преимущество перед гидроразрывом, заключающееся в том, что, если гидроразрыв надо регулярно повторять, то предлагаемое устройство воздействует на нефтяной пласт в течение всего времени эксплуатации, длительно и непрерывно, постоянно улучшая параметры скважины за счет диспергирования и вымывания крупных битумизированных частиц, закупоривающих поры пласта, а также за счет постепенного и постоянного диспергирования самой породы пласта, повышая его пропускную способность.There is an undeniable advantage over hydraulic fracturing, namely, that if hydraulic fracturing needs to be repeated regularly, the proposed device acts on the oil reservoir during the entire period of operation, continuously and continuously, constantly improving well parameters by dispersing and washing out large bituminized particles that clog pores formation, as well as due to the gradual and constant dispersion of the formation rock itself, increasing its throughput.

ЛитератураLiterature

1. Печков А.А., Шубин А. В. Результаты работ по повышению продуктивности скважин методом акустического воздействия. Геоинформатика, 1998, №3, 16-23.1. Pechkov A.A., Shubin A.V. Results of work to increase the productivity of wells by acoustic impact. Geoinformatics, 1998, No. 3, 16-23.

2. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Методы повышения производительности скважин. Самара: Самарское книжное издательство, 1996, 414 с.2. Kudinov V.I., Suchkov B.M. Methods for increasing well productivity. Samara: Samara Book Publishing House, 1996, 414 pp.

3. Кузнецов О.Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. - М: Недра, 1983, 193 с.3. Kuznetsov O. L., Efimova S. A. The use of ultrasound in the oil industry. - M: Nedra, 1983, 193 p.

4. Горбачев Ю.И. Физико-химические основы ультразвуковой очистки нефтяных скважин. - Геоинформатика, 1998, №3, 7-12.4. Gorbachev Yu.I. Physicochemical fundamentals of ultrasonic cleaning of oil wells. - Geoinformatics, 1998, No. 3, 7-12.

5. Свалов А.М. О механизме волнового воздействия на продуктивные пласты. - Нефтяное хозяйство, 1996, №7, 27-29.5. Svalov A.M. On the mechanism of wave action on reservoirs. - Oil industry, 1996, No. 7, 27-29.

6. Патент России №20466936.6. Patent of Russia No. 20466936.

7. Патент России №2059801.7. Patent of Russia No. 2059801.

8. Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Ультразвуковая размерная обработка материалов.8. Khmelev V.N., Barsukov R.V., Tsyganok S.N. Ultrasonic dimensional processing of materials.

Claims (6)

1. Способ повышения нефтеотдачи, заключающийся в одновременном вибрационном и тепловом воздействии на призабойную зону пласта, отличающийся тем, что генерируют мощное ультразвуковое излучение, а затем направляют его с наземной части скважины по обсадным трубам скважины как по волноводу к приемной части скважины, где оно рассеивается перфорацией обсадной трубы и торцевой частью скважины, частично превращаясь в тепло, а частично излучаясь в призабойную зону, при этом удельную мощность ультразвука, подаваемого в обсадную трубу как в волновод, выбирают в пределах от 0,1 до 10 кВт/см2 площади сечения обсадной трубы, а частоту колебаний преобразователя выбирают из диапазона 0,5·104-105 Гц, причем воздействие осуществляют в процессе добычи нефти из скважины без ее остановки.1. A method of increasing oil recovery, which consists in simultaneous vibration and thermal effects on the bottom-hole zone of the formation, characterized in that they generate powerful ultrasonic radiation, and then direct it from the ground part of the well through the casing of the well as along a waveguide to the receiving part of the well, where it is scattered perforation of the casing and the end part of the well, partially turning into heat, and partially radiating to the bottomhole zone, while the specific power of the ultrasound supplied to the casing as a wave od chosen in the range from 0.1 to 10 kW / cm 2 cross-sectional area of the casing, and the oscillation frequency of the inverter is selected from a range of 0.5 × 10 4 to 10 5 Hz, the exposure is carried out during the extraction of oil from wells without stopping . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительное повышение величины интенсивности нагрева и излучения ультразвука в пласт в любом месте обсадной трубы осуществляют путем использования концентраторов различной формы, в том числе и в виде кольцевых выступов или вырезов, расположенных на внешней или/и внутренней поверхности обсадной трубы.2. The method according to claim 1, characterized in that the additional increase in the intensity of heating and radiation of ultrasound into the formation at any place in the casing is carried out by using concentrators of various shapes, including in the form of annular protrusions or cutouts located on the outside or / and the inner surface of the casing. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременное вибрационное и тепловое воздействие на призабойную зону пласта осуществляют в процессе эксплуатации скважины постоянно.3. The method according to claim 1, characterized in that the simultaneous vibrational and thermal effects on the bottomhole formation zone are carried out continuously during the operation of the well. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременное вибрационное и тепловое воздействие на призабойную зону пласта осуществляют в процессе эксплуатации скважины периодически либо с периодически изменяющейся частотой ультразвука.4. The method according to claim 1, characterized in that the simultaneous vibrational and thermal effects on the bottomhole formation zone are carried out during the operation of the well periodically or with a periodically changing ultrasound frequency. 5. Устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из генератора электрических колебаний, запитывающего электромеханический преобразователь, который установлен на наземной части обсадной трубы скважины, отличающееся тем, что установка содержит генератор ультразвуковой частоты, работающий в диапазоне 0,5·104-1·105 Гц и соединенный с одним или несколькими электромеханическими преобразователями в виде магнитострикционных преобразователей, представляющих собой трубчатый сплошной или многослойный магнитострикционный сердечник, окруженный внешней электрической обмоткой и генерирующий ультразвуковые колебания с частотой 0,5·104-105 Гц, конструктивно выполненный как часть обсадной трубы на наземной части скважины или как насадка на нее и соединенный с обсадной трубой с помощью согласующих устройств в виде концентраторов и/или волноводов, причем трубчатый магнитострикционный сердечник преобразователя изготовлен из пермендюра, никеля или иного магнитострикционного материала в виде сплошной трубы, или в виде набора концентрически вставленных друг в друга тонкостенных труб, или в виде многослойной трубы, образованной намоткой сплошного тонкого листа из магнитострикционных материалов на сплошную тонкостенную трубу меньшего диаметра из такого же или иного материала, причем торцы магнитострикционного сердечника припаяны или приварены к фланцам преобразователя и/или к волноводу, причем нижний фланец преобразователя выполнен за одно целое или соединен с волноводом конической, ступенчатой или экспоненциальной внешней формы с осевым отверстием для прохода и нагрева нефтесодержащей жидкости из скважины и охлаждения преобразователя, который, в свою очередь, соединен с фланцем обсадной трубы скважины.5. The device for implementing the method according to claim 1, consisting of an electric oscillation generator, feeding an electromechanical transducer, which is installed on the ground part of the well casing, characterized in that the installation comprises an ultrasonic frequency generator operating in the range of 0.5 · 10 4 - 1 · 10 5 Hz and connected to one or more electromechanical converters in the form of magnetostrictive converters, which are a tubular solid or multilayer magnetostrictive core, okr married by an external electric winding and generating ultrasonic vibrations with a frequency of 0.5 · 10 4 -10 5 Hz, structurally made as part of a casing pipe on the surface of the well or as a nozzle on it and connected to the casing using matching devices in the form of concentrators and / or waveguides, moreover, the tubular magnetostrictive core of the transducer is made of permendure, nickel or other magnetostrictive material in the form of a continuous pipe, or as a set of thin-walled concentrically inserted into each other x pipes, or in the form of a multilayer pipe formed by winding a continuous thin sheet of magnetostrictive materials onto a continuous thin-walled pipe of a smaller diameter of the same or another material, the ends of the magnetostrictive core are soldered or welded to the transducer flanges and / or to the waveguide, the lower flange of the transducer made in one piece or connected to a waveguide of a conical, step or exponential external form with an axial hole for the passage and heating of oily fluid from the well s and cooling the inverter, which in turn is connected to the flange of the well casing. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что несколько преобразователей могут быть соединены с обсадной трубой последовательно или/и параллельно, располагаясь вокруг обсадной трубы, а также путем комбинирования последовательного и параллельного способов расположения.6. The device according to claim 5, characterized in that several transducers can be connected to the casing in series or / and in parallel, located around the casing, as well as by combining serial and parallel location methods.
RU2006108038/03A 2006-03-14 2006-03-14 Method and device for oil recovery increase RU2312980C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108038/03A RU2312980C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Method and device for oil recovery increase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108038/03A RU2312980C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Method and device for oil recovery increase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006108038A RU2006108038A (en) 2007-09-20
RU2312980C1 true RU2312980C1 (en) 2007-12-20

Family

ID=38917246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006108038/03A RU2312980C1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Method and device for oil recovery increase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2312980C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476663C1 (en) * 2011-11-07 2013-02-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Acoustic downhole emitter
RU2631451C1 (en) * 2016-07-29 2017-09-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method to increase oil recovery of formation with high viscosity oil
RU2634769C1 (en) * 2016-08-23 2017-11-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) Downhole acoustic radiator
RU2717845C1 (en) * 2019-07-23 2020-03-26 Башир Султанович Кульбужев Emitter for acoustic action on bottomhole zone of oil wells
RU2765786C1 (en) * 2021-04-30 2022-02-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for extraction of hard-to-recover oils

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476663C1 (en) * 2011-11-07 2013-02-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Acoustic downhole emitter
RU2631451C1 (en) * 2016-07-29 2017-09-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method to increase oil recovery of formation with high viscosity oil
RU2634769C1 (en) * 2016-08-23 2017-11-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) Downhole acoustic radiator
WO2018038635A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) Downhole acoustic emitter
US10619459B2 (en) 2016-08-23 2020-04-14 FEDERALNOE GOSUDARSTVENNOE BUDZHETNOE UCHREZHDENIE NAUKI INSTITUT METALLOV IMENI M.N. Mikheev Downhole acoustic emitter
RU2717845C1 (en) * 2019-07-23 2020-03-26 Башир Султанович Кульбужев Emitter for acoustic action on bottomhole zone of oil wells
RU2765786C1 (en) * 2021-04-30 2022-02-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for extraction of hard-to-recover oils

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006108038A (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10746006B2 (en) Plasma sources, systems, and methods for stimulating wells, deposits and boreholes
US8746333B2 (en) System and method for increasing production capacity of oil, gas and water wells
CA2287123C (en) Enhancing well production using sonic energy
US5282508A (en) Process to increase petroleum recovery from petroleum reservoirs
RU2630012C1 (en) Method and for ultrasonic intensification of oil production and device for its implementation
KR101005137B1 (en) Method for intensification of high-viscosity oil production and apparatus for its implementation
US6186228B1 (en) Methods and apparatus for enhancing well production using sonic energy
CN101057058B (en) Electroacoustic method and device for stimulation of mass transfer process for enhanced well recovery
US20080073079A1 (en) Stimulation and recovery of heavy hydrocarbon fluids
US7063144B2 (en) Acoustic well recovery method and device
RU2312980C1 (en) Method and device for oil recovery increase
US20200392805A1 (en) Devices and methods for generating radially propogating ultrasonic waves and their use
US11346196B2 (en) Method and apparatus for complex action for extracting heavy crude oil and bitumens using wave technologies
RU2353760C1 (en) Method of increasing oil withdrawal and facility for implementation of this method
GB2286001A (en) Apparatus for increasing petroleum recovery from petroleum reservoirs
RU2163665C1 (en) Method rising oil recovery from oil pool of repaired well
WO2015030621A1 (en) Method for increasing oil well yields and device for implementing same
RU2244108C1 (en) Method of treating bottom zone of well
RU2320851C1 (en) Method for hydrate, gas-hydrate and hydrate-hydrocarbon deposit liquidation
WO2019074390A1 (en) Immersible ultrasonic transmitter
UA20737U (en) Well emitter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120315