CN114458249A - 一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 - Google Patents
一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114458249A CN114458249A CN202210280535.3A CN202210280535A CN114458249A CN 114458249 A CN114458249 A CN 114458249A CN 202210280535 A CN202210280535 A CN 202210280535A CN 114458249 A CN114458249 A CN 114458249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- frequency wave
- frequency
- well
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 39
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 16
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 13
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 76
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 13
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000003961 penetration enhancing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
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
- E21B43/003—Vibrating earth formations
-
- 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
- E21B28/00—Vibration generating arrangements for boreholes or wells, e.g. for stimulating production
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于深部致密储层的空化‑定向低频波增渗装置及使用方法,其装置包括大功率发电机组、电信号发射机、电缆、功率放大装置、低频波发生器、传输电信号的电缆和弹性连接传输机构,发生器所产生的机械振动为低频波;其使用方法如下:一、振动采油施工井选择;二、设备安装;三、参数设置;四、大功率空化‑定向低频波采油系统启动;五、油井产量测量及增产效果分析。本发明设计新颖、安装布设方便安全且环境友好、实用价值高、使用前景广泛,能有效实现油气田的增渗增产目的。
Description
技术领域
本发明属于油田储层改造领域,尤其是涉及一种低频波改造深部致密储层的增渗增产增注方法。
技术背景
随着我国石油、天然气开发的不断深入,深部致密油藏已经成为石油行业发展的重要潜在开发对象。然而在开发中后期由于深部油藏距离远、致密储层的渗透率低和化学药剂难以到达等因素,导致低渗致密油藏普遍产量低、开采效果差。因此,亟需辅助开发技术手段提高油藏内部原油动用程度和采收率。
超声波采油技术是近几十年发展起来的三次采油技术之一,是一种利用超声空化解除近井地带堵塞从而增加油气产量的技术,即大功率超声波解堵技术。大功率超声波发射机产生大功率脉冲电振荡信号,经电声转换器转换成超声波,射入含油地层中。通过超声波处理生产井、注水井的近井地带,储层以及其中的流体的物性及流态会发生物理和化学变化,从而改善井底近井地带的流通条件及渗透性,提高采液量、原油产量,以达到油气增产目的。然而,超声波采油技术存在如下缺点:(1)超声空化技术只能用于近井地带的解堵,最大作用半径仅15米,作用效果有限;(2)受处理时间限制,增产解堵效果有限。在作用时间较短时,超声波累计处理时间对解堵效果影响较大,但处理时间超过60分钟后,解堵效果增加并不显著。
到目前为止,运用物理、化学和生物等方法只能对近井地带产生有效作用。这些作用的机理包括清污、解堵、造缝等。由于两口井之间的距离经常为上百米甚至更远,因此对远井地带致密储油层的改造意义更加重大。致密储层的渗透率低,结构致密,适合开展声波驱油增产作业。但包含上述超声波空化技术的大多数波动处理方法对远井地带的影响很小,特别是对构造的改造作用非常小。在各种低频处理方法中,低频冲击波方法能量大,效率高,但低频波的能量不够集中,难以将大部分能量施加在待处理致密储油层上。综上,现如今需要对波动法处理油层的技术进行改进以应用于油田生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种结构简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便的大功率空化-定向低频波装置。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种大功率空化-定向低频波装置,其特征在于:包括电信号发射机和功率放大装置以及低频波发生器,所述增渗装置包括用于产生机械振动的低频波发生器、位于地面上且对低频波发生器进行控制调节的电信号发射机、位于地面且对电信号发射机提供电力的大功率发电机组、对产生机械振动的低频波发生器进行功率放大的放大装置,将大功率发电机组与电信号发射机进行连接的电缆。所述低频波发生器所产生机械振动为低频波,所述低频波脉冲能量为40kJ~60kJ。所施工致密储油层为位于振动采油施工井井底的油储层。所述电信号发射机与功率放大装置之间通过电缆进行连接,功率放大装置与低频波发生器之间通过弹性连接传输机构进行连接。所述低频波发生器位于振动采油施工井内且其位于电信号发射机下方,所述低频波发生器位于功率放大装置下方,所述功率放大装置和低频波发生器位于所施工致密储油层内。所述低频波发生器包括用于测量套管深度的磁性定位仪、与磁性定位仪同层的用于记录并反馈试验数据的试验传感仪、位于磁性定位仪和试验传感仪下方用于改变放电电压的直流变频器、对井内流体放电以产生低频机械波的放电器以及对低频波定向增强的低频波定向元件,所述磁性定位仪和试验传感仪通过连接头与弹性连接传输机构连接,直流变频器通过连接头与上方磁性定位仪和试验传感仪进行连接。所述放电器位于直流变频器下方且与直流变频器之间用流体隔板进行分隔。所述低频波定向元件与放电器位于同一高度且安装在承压外壳上。
上述增渗装置,其特征是:所述电信号发射机为对低频波发生器进行电力以及电信号传输的发生器,电信号发射机与低频波发生器之间通过功率放大装置以及弹性连接传输机构进行连接;所述低频波发生器为所述空化-定向低频波增渗装置的振源,且低频波发生器为电容振动激振器。所述功率放大装置根据传输电信号将电流放大,经弹性连接传输机构传送至定向低频波发生器。
上述增渗装置,其特征是:所述井深定位仪与试验传感仪皆为井下传感装置,因此将其合并放置,减小低频波发生器的体积,方便运输和安装。所述放电器所处的壳内空间是向下开放的,井内流体可以进入其中接收放电器工作时释放的能量产生低频波。所述低频波定向元件为两组机械波定向增强结构,每组包括三个Mie单元结构。其制作材料为环氧树脂,半径为40mm,呈直线排列。两组机械波定向增强结构安装在承压外壳上且与直线排列的延长线呈90°夹角。在Mie结构单元的影响下,声场不再是各向同性的分布,而是集中分布于上述夹角的内侧。当需要改变低频波的指向性时,可以调节两组Mie结构之间的夹角,夹角变小时,波束会变宽,指向性变弱;而当夹角变大时,波束变窄,指向性增强。
上述一种大功率空化-定向低频波增渗装置,其特征是:所述振动采油施工井为了对远井地带的致密储层施加有效影响,设计了在两口井之间同时进行低频冲击波激发的方式,利用波的干涉机理增大对远井地带致密储油层的作用效果。所述两口振动采油施工井之间的间距不超过L,其中L=100m~200m。
同时,本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便的增渗装置使用方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、振动采油施工井选择:首先,选择振动采油施工井,所述振动采油施工井的数量为一个且其为报废井或者暂停作业的生产井或注入井;再在所选择振动采油施工井周围选择一个配合进行双波干涉的采油井,所选择配合进行双波干涉的采油井处于所选择振动采油施工井的振动范围内;所述配合进行双波干涉的采油井为正常使用的作业井。
步骤二、设备安装:对所述增渗装置分别进行安装。
步骤三、参数设置:根据前期获得的地质参数对所述增渗装置的工作参数和电信号传输进行调整;其中,对所述增渗装置的电信号传输进行调整时,低频波发生器的振动频率和振幅也就进行了调整。
步骤四、增渗装置启动:启动所述增渗装置;启动后,所述增渗装置将步骤三中设置完成的工作参数通过电信号发射机向井下传输,功率放大装接收到电信号后将电缆中的电流放大后继续传输至低频波发生器,所述功率放大装置5和低频波发生器通过弹性连接传输机构进行信号和电力传输。低频波发生器利用电磁激励空化作用所产生的低频波直接定向加载到所施工致密储油层上。
步骤五、油井产量及增产效果验收:步骤四中增渗装置作业结束后,关闭所述井下振动设备。之后,继续对振动采油施工井以及周侧双波干涉法的作业井进行驱油,且驱油过程中对各施工井的产量进行监测并记录结果。
上述方法,其特征是:步骤一所述的双波干涉方法可以扩展为多波干涉。进行作业的施工井可以根据现场实际需求选取,但为了施工井井下释放的低频波能够叠加,需根据井间距精确调节每口井内低频波释放的时间。
上述方法,其特征是:步骤二中对所述增渗装置进行安装时,先将所述井下振动设备下入至步骤一中所选择振动采油施工井内,再将振动采油施工井上方安装振动电信号发射机,并对电信号发射机与已安装所述井下振动设备进行连接。
上述方法,其特征是:电信号发射机的控制系统具有联网功能,能将2个或多个震源的控制系统组成一个控制网络,按照设定的程序依次激发各震源。能方便地调整激发脉冲的能量、脉冲宽度、频率等技术参数,且具有针对不同使用目标的标准操作程序。
上述方法,其特征是:低频波发生器附近的流体中形成的负压空泡,空泡在液体中快速挤压并爆裂,在爆裂点造成水力冲击。冲击波的作用力远大于一般的超声波发生器。冲击波在经过储层时,由于储层的非均质性,低频波在储层中的传播速度会受到影响,不再是匀速传播,具体表现为存在低频波集中区和稀疏区。集中区和稀疏区交替作用于储层,使储层中产生微小的空化气泡。空化气泡破裂引起在孔隙内流体微膨胀,进而使孔隙体积发生微膨胀,达到增渗增产增注的目的。
上述方法,其特征是:步骤四中所述增渗装置启动后,需对采油施工井以及周围各采油井的产量进行监测并记录监测结果。且所述增渗装置中的各组件需保有备用装置,并能顺利快速检修已有故障,防止因组件损坏导致的增渗装置故障。并且,所述增渗装置工作过程中,均需施工检测人员全程在场监督。安全检测设备、安全控制设备等也需准确配备,以保证所述增渗装置的正常工作。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、设计新颖、结合物理学前沿声波定向技术,驱油过程可全程监测,方便了解井下施工情况以及获取后续试验数据。
2、装置结构易于制造、成本低、设计合理。
3、井场布置安装方便,能有效实现油田的增渗增产增注目的。并且,在实现大功率空化-定向低频波增渗技术时利用了停产与暂时停产的生产井或注水井,不影响油田当前生产安排。
4、环境友好、使用性价比高且使用前景广泛,增渗装置从设备安装到启动作业,整个过程为物理作业,没有引入其他化学药品,不仅对作业人员无潜在伤害而且符合当下环境保护需求,在全国各大油田均有广泛的使用前景。
5、适用面广、经济效益显著,本发明适用于深部、远部致密储层改造,能够有效地改善储层中流体的渗流通道,达到长期增产稳产和提高原油采收率的目的。
综上所述,本发明设计新颖、安装布设方便安全且环境友好、实用价值高、使用前景广泛,能有效实现油田的增渗增产增注目的。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明增渗装置的使用状态参考图。
图2为本发明增渗装置中低频波发生器的结构图。
图3为本发明装置的使用方法流程框图。
附图标记说明:
1—大功率发电机组; 2—电缆; 3—电信号发射机;
4—弹性连接传输机构; 5—功率放大装置; 6—低频波发生器;
7—致密储油层; 8—施工井; 9—电缆;
10—连接头; 11—磁性定位仪; 12—试验传感仪;
13—连接头; 14—直流变频器; 15—流体隔板;
16—承压外壳; 17—放电器; 18—低频波定向元件。
具体实施方式
以下参照附图进行详细的描述,所述附图形成本发明的一部分,且在本发明中,附图通过对实施本发明的具体实施例的解释表示出来。应当理解的是在不偏离本发明的范围的情况下可以采用其它的实施例且可以进行结构上或逻辑上的改变。例如,对于一个实施例解释或描述的特征可被用于其它实施例或与其它实施例结合来生成另一个实施例。其意图在于本发明包括这样的修改和变化。这些示例用特定的语句描述,但它们不应被理解为对所附的权利要求范围的限制。附图仅出于解释性目的且并非按比例绘制。除非特别说明,出于清楚的目的,相应的元件在不同的附图中采用同样的附图标记表示。
术语“具有”,“含有”,“包括”,“包含”等是开放性的,它们表示所描述的结构,元件或者特征的存在,但并不排除额外元件或特征。
油层中的石油储量主要有两种:裂缝储量和毛细管孔隙储量。毛细管孔隙储量大且不易开采,这是目前全球平均采收率在30%左右的原因所在。流体定向冲击波激发空化方法主要是通过采集毛细管孔隙储量来提高采收率,由专用装置在井筒装置中产生空化作用,使形成的气泡在液体中快速挤压并连续爆裂,在爆裂点造成水力冲击。在装置上辅有低频波定向传播装置,增强冲击波的方向性和在该方向上的强度,避免冲击波向周围扩散,造成能量不集中。经过定向以及增强的冲击波在油层制造大量微裂缝,从而打开渗流通道,提高渗透率进而提高采收率。
如图1所示的一种适用于深部致密储层的增渗装置,包括电信号发射机和功率放大装置以及低频波发生器,所述增渗装置包括用于产生机械振动的低频波发生器6、位于地面上且对低频波发生器6进行控制调节的电信号发射机3、位于地面且对电信号发射机3提供电力的大功率发电机组1、对产生机械振动的低频波发生器6进行功率放大的放大装置5,将大功率发电机组1与电信号发射机3进行连接的电缆2,所述低频波发生器6所产生机械振动为低频波,所述低频波脉冲能量为40kJ~60kJ,所施工致密储油层7为位于振动采油施工井8井底的油储层。所述电信号发射机3与功率放大装置5之间通过电缆9进行连接,功率放大装置5与低频波发生器6之间通过弹性连接传输机构4进行连接。所述低频波发生器6位于振动采油施工井8内且其位于电信号发射机3下方,所述低频波发生器6位于功率放大装置5下方,所述功率放大装置5和低频波发生器6位于所施工致密储油层7内,所述功率放大装置5、低频波发生器6、传输电信号的电缆9和弹性连接传输机构4组成井下振动设备。
低频波发生器6的内部组成如图2所示,包括磁性定位仪11、试验传感仪12、直流变频器14、放电器17以及低频波定向元件18。所述低频波发生器6包括用于测量套管深度的磁性定位仪11、与磁性定位仪11同层的用于记录并反馈试验数据的试验传感仪12、位于磁性定位仪11和试验传感仪12下方用于改变放电电压的直流变频器14、对井内流体放电以产生低频机械波的放电器17以及对低频波定向增强的低频波定向元件18,所述磁性定位仪11和试验传感仪12通过连接头10与图1中弹性连接传输机构4连接,直流变频器14通过连接头13与上方磁性定位仪11和试验传感仪12进行连接。所述放电器17位于直流变频器下方且与直流变频器之间用流体隔板15进行分隔。所述低频波定向元件18与放电器17位于同一高度且安装在承压外壳16上。所述连接头10、磁性定位仪11、试验传感仪12、连接头13、直流变频器14、流体隔板15、低频波定向元件18与放电器17位于承压外壳16内部,组成低频波发生器6。
实际使用时,所述电缆9安装附着在井下油管上。
本实施例中,所选择振动采油的施工井8为直井,且所述振动采油施工井8的振动范围半径为0m~300m。
本实施例中,所述弹性连接机构4为弹簧组。
实际使用时,所述弹性连接传输机构4也可以采用其它类型的传输机构,如钢丝绳等。
所述电信号发射机3为对低频波发生器6进行电力以及电信号传输的发生器,电信号发射机3与低频波发生器6之间通过功率放大装置5以及弹性连接传输机构4进行连接;所述低频波发生器6为所述空化-定向低频波采油系统的振源,且低频波发生器6为电液式振动激振器。所述功率放大装置5根据传输电信号将电流放大,经弹性连接传输机构4传送至定向低频波发生器6。
也就是说,所述电信号发射机3为电力控制设备。同时,为了对功率放大装置5和低频波发生器6进行固定,所述低频波发生器6通过弹性连接传输机构4安装在电信号发射机3下方的井筒中。
实际安装过程中,所述功率放大装置5位于电信号发射机3的正下方,所述低频波发生器6位于功率放大装置5的正下方。
本实施例中,所述电信号发射机3放置在钻井平台井眼附近并通过支撑架进行支撑。
实际使用时,所述振动采油施工井为了对远井地带的致密储油层施加有效影响,设计了在两口井之间同时进行低频冲击波激发,利用波的干涉机理增大对远井地带致密储油层的作用效果。其中两口振动采油施工井之间的间距不超过L,其中L=100m~200m。
本实施例中,井深定位仪11与试验传感仪12皆为井下传感装置,因此将其合并放置,减小低频波发生器6的体积,方便运输和安装。
本实施例中,放电器17所处的壳内空间是向下开放的,井内流体可以进入其中接收放电器17工作时释放的能量产生低频波。
本实施例中,低频波定向元件17为两组机械波定向增强结构,每组包括三个Mie单元结构。其制作材料为环氧树脂,半径为40mm,呈直线排列。两组机械波定向增强结构安装在承压外壳16上且与直线排列的延长线呈90°夹角。在Mie结构单元的影响下,声场不再是各向同性的分布,而是集中分布于上述夹角的内侧。当需要改变低频波的指向性时,可以调节两组Mie结构之间的夹角,夹角变小时,波束会变宽,指向性变弱;而当夹角变大时,波束变窄,指向性增强。
本实施例中,调节电信号发射机3,使放电器17中的储能电容充电电压达到要求,地面电信号发射机3通过电缆9向井下发送点火脉冲,储能电容所积聚的电能瞬时释放,激发产生低频脉冲波。
如图3所示的一种适用于深部致密储层的增渗装置使用方法,包括以下步骤:
步骤一、振动采油施工井选择:首先,选择振动采油施工井8,所述振动采油施工井8的数量为一个且其为报废井或者暂停作业的生产井或注入井;再在所选择振动采油施工井8周围选择一个配合进行双波干涉的生产井,所选择配合进行双波干涉的生产井处于所选择振动采油施工井8的振动范围内;所述配合进行双波干涉的生产井为正常使用的作业井。
实际施工过程中,步骤一所述的双波干涉方法可以扩展为多波干涉。进行作业的施工井可以根据现场实际需求选取,但为了施工井井下释放的低频波能够叠加,需根据井间距精确调节每口井内低频波释放的时间。
步骤二、设备安装:对所述增渗装置各部件分别进行安装。
本实施例中,电信号发射机的控制系统具有联网功能,能将2个或多个震源的控制系统组成一个控制网络,按照设定的程序依次激发各震源。能方便地调整激发脉冲的能量、脉冲宽度、频率等技术参数,且具有针对不同使用目标的标准操作程序。
步骤三、参数设置:根据前期获得的地质参数对所述增渗装置的工作参数和电信号传输进行调整;其中,对所述增渗装置的电信号传输进行调整时,低频波发生器6的振动频率和振幅也就进行了调整。
本实施例中,对所述增渗装置的工作参数进行调整时,根据现场具体采油技术参数要求进展调整,并且还需考虑对周围建筑、人居及自然环境的干扰情况,降低油地矛盾和人地矛盾出现的可能性。
本实施例中,步骤三中对所述增渗装置的工作参数进行调整时,通过调整电信号发生机3的工作参数对功率放大器5的输出电流大小进行调整。
步骤四、增渗装置启动:启动所述增渗装置;启动后,所述增渗装置将步骤三中设置完成的工作参数通过电信号发射机3向井下传输,功率放大装置5接收到电信号后将电缆中的电流放大后继续传输至低频波发生器6,所述功率放大装置5和低频波发生器6通过弹性连接传输机构4进行信号和电力传输。低频波发生器6利用电磁激励空化作用所产生的低频波直接定向加载到所施工致密储油层7上。
步骤五、油井产量监测及增产效果分析:步骤四中增渗装置作业结束后,关闭所述井下振动设备。之后,继续对振动采油施工井8以及周围配合双波干涉法的作业井进行驱油,且驱油过程中对各施工井的产量进行监测并记录结果。
本实施例中,电磁激励空化作业使低频波发生器6附近的流体中形成的负压空泡,空泡在液体中快速挤压并爆裂,在爆裂点造成水力冲击。冲击波的作用力远大于一般的超声波发生器。冲击波在经过储层时,由于储层的非均质性,低频波在储层中的传播速度会受到影响,不再是匀速传播,具体表现为存在低频波集中区和稀疏区。集中区和稀疏区交替作用于储层,使储层中产生微小的空化气泡。空化气泡破裂引起在孔隙内流体微膨胀,进而使孔隙体积发生微膨胀,达到增渗增产增注的目的。
本实施例中,步骤二中对所述增渗装置进行安装时,先将所述井下振动设备下入至步骤一中所选择振动采油施工井8内,再将振动采油施工井8上方安装振动电信号发射机3,并对电信号发射机3与已安装所述井下振动设备进行连接。
本实施例中,在一口施工井的所有井下装置安装完成后,继续在附近另一口生产井中安装相同设备系统,利用双波干涉原理了对两井之间的远井地带致密储油层施加有效影响。
本实施例中,步骤三中参数调整后,还需对调整后所述大功率空化-定向低频波增渗装置的工作参数、电信号、经过功率放大后的电流大小以及产生的低频波频率进行记录。
本实施例中,步骤四中所述增渗装置启动后,所述振动采油施工为了对远井地带的致密储油层施加有效影响,在两口井之间同时进行低频冲击波激发,利用波的干涉机理增大对远井地带致密储油层的作用效果,其中两口振动采油施工井的间距不超过L,其中L=100m~200m。
本实施例中,步骤四中所述增渗装置启动后,需对采油施工井7周围各采油井的产量进行监测并记录监测结果。
实际使用过程中,所述增渗装置中的各组件需保有备用组件,并能顺利快速检修已有故障,防止因组件损坏导致的采油系统故障。并且,所述增渗装置工作过程中,均需施工检测人员全程在场监督。安全检测设备、安全控制设备等也需准确配备,以保证所述增渗装置的正常工作。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种适用于深部致密储层的增渗装置,其特征在于:包括电信号发射机和功率放大装置以及低频波发生器,所述增渗装置包括低频波发生器(6)、位于地面上且对低频波发生器(6)进行控制调节的电信号发射机(3)、位于地面且对电信号发射机(3)提供电力的大功率发电机组(1)、对产生机械振动的低频波发生器(6)进行功率放大的放大装置(5),将大功率发电机组(1)与电信号发射机(3)进行连接的电缆(2)。所述低频波发生器(6)所产生机械振动为低频波,所述低频波脉冲能量为40kJ~60kJ,所施工致密储层(7)为位于振动采油施工井(8)井底的油储层。所述电信号发射机(3)与功率放大装置(5)之间通过电缆(9)进行连接,功率放大装置(5)与低频波发生器(6)之间通过弹性连接传输机构(4)进行连接。所述低频波发生器(6)位于振动采油施工井(8)内且位于电信号发射机(3)下方,所述低频波发生器(6)位于功率放大装置(5)下方。所述低频波发生器(6)包括磁性定位仪(11)、与磁性定位仪(11)同层的试验传感仪(12)、位于磁性定位仪(11)和试验传感仪(12)下方的直流变频器(14)、放电器(17)以及低频波定向元件(18),所述磁性定位仪(11)和试验传感仪(12)通过连接头(10)与弹性连接传输机构(4)连接,直流变频器(14)通过连接头(13)与上方磁性定位仪(11)和试验传感仪(12)进行连接。所述放电器(17)位于直流变频器下方且与直流变频器之间用流体隔板(15)进行分隔。所述低频波定向元件(18)与放电器(17)位于同一高度且安装在承压外壳(16)上。所述功率放大装置(5)和低频波发生器(6)位于所施工致密储油层(7)内。
2.按照权利要求1所述的一种适用于深部致密储层的增渗装置,其特征在于:所述电信号发射机(3)为对低频波发生器(6)进行电力以及电信号传输的发生器,电信号发射机(3)与低频波发生器(6)之间通过功率放大装置(5)以及弹性连接传输机构(4)进行连接;所述低频波发生器(6)为增渗装置的振源,且低频波发生器(6)为电容放电器。所述功率放大装置(5)根据传输电信号将电流放大,经弹性连接传输机构(4)传送至定向低频波发生器(6)。
3.按照权利要求1或2所述的一种适用于深部致密储层的增渗装置,其特征在于:所述两口振动采油施工井之间的间距不超过L,其中L=100m~200m。
4.按照权利要求1或2所述的一种适用于深部致密储层的增渗装置,其特征在于:放电器(17)所处的壳内空间是向下开放的,井内流体可以进入其中接收放电器(17)工作时释放的能量产生低频波。所述低频波定向元件(17)为两组机械波定向增强结构,每组包括三个Mie单元结构。其制作材料为环氧树脂,半径为40mm,呈直线排列。两组机械波定向增强结构安装在承压外壳(16)上且与直线排列的延长线呈90°夹角,夹角可调。
5.一种利用如权利要求1所述增渗装置进行作业的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、振动采油施工井选择:首先,选择振动采油施工井(8),所述振动采油施工井(8)的数量为一个且其为报废井或者暂停作业的生产井或注入井;再在所选择振动采油施工井(8)周围选择一个进行双波干涉的采油井,所选择进行双波干涉的采油井处于所选择振动采油施工井(8)的振动范围内;所述进行双波干涉的采油井为正常使用的作业井。
步骤二、设备安装:对所述大功率空化-定向低频波增渗装置分别进行安装。
步骤三、参数设置:根据前期获得的地质参数对所述增渗装置的工作参数和电信号传输进行调整;其中,对所述增渗装置的电信号传输进行调整时,低频波发生器(6)的振动频率和振幅也就进行了调整。
步骤四、增渗装置启动:启动所述增渗装置;启动后,所述增渗装置将步骤三中设置完成的工作参数通过电信号发射机(3)向井下传输,功率放大装置(5)接收到电信号后将电缆(9)中的电流放大后继续传输至低频波发生器(6),所述功率放大装置(5)和低频波发生器通过弹性连接传输机构(4)进行信号和电力传输。低频波发生器(6)利用电磁激励空化作用所产生的低频波直接定向加载到所施工致密储油层(7)上。
步骤五、油井产量测量及增产效果分析:步骤四中增渗装置作业结束后,关闭所述井下振动设备。之后,继续对振动采油施工井(8)以及周侧双波干涉法的作业井进行开采,且开采过程中对各施工井的产量进行监测并记录结果。
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于:步骤一所述的双波干涉方法可以扩展为多波干涉。进行作业的施工井可以根据现场实际需求选取,低频波释放的时间根据井间距精确调节。
7.按照权利要求5所述的方法,其特征在于:步骤二中对所述大功率空化-定向低频波增渗装置进行安装时,先将所述井下振动设备下入至步骤一中所选择振动采油施工井(8)内,再将振动采油施工井上方安装振动电信号发射机(3),并对电信号发射机(3)与已安装所述井下振动设备进行连接。
8.按照权利要求5所述的方法,其特征在于:电信号发射机(3)的控制系统具有联网功能,能将2个或多个震源的控制系统组成一个控制网络,按照设定的程序依次激发各震源,根据不同使用目标采用不同的标准操作程序。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210280535.3A CN114458249A (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210280535.3A CN114458249A (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114458249A true CN114458249A (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81418053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210280535.3A Pending CN114458249A (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114458249A (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5396955A (en) * | 1993-11-22 | 1995-03-14 | Texaco Inc. | Method to selectively affect permeability in a reservoir to control fluid flow |
CN2684945Y (zh) * | 2003-07-16 | 2005-03-16 | 徐凌堂 | 井下变频声波振动仪 |
CN203978354U (zh) * | 2014-08-02 | 2014-12-03 | 苏贵彬 | 超声波解堵油井增采成套装置 |
US20150138924A1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Frac Innovations, Inc. | Acoustic fracturing of rock formations |
CN207229079U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-04-13 | 西安石油大学 | 一种大功率超声波油层处理系统 |
CN107905753A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 中国海洋石油集团有限公司 | 将大功率超声波发生器置于井下的解堵增注方法及装置 |
CN109488268A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 北京航空航天大学 | 一种井下大功率声波激励增强助采换能器 |
US20190093457A1 (en) * | 2016-03-18 | 2019-03-28 | Qwave As | Device and Method for Perforation of a Downhole Formation |
CN212154724U (zh) * | 2020-04-29 | 2020-12-15 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种超声波洗井装置 |
CN113847082A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-28 | 贵州大学 | 一种超声波场强化煤层压裂及抽采效果的方法 |
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210280535.3A patent/CN114458249A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5396955A (en) * | 1993-11-22 | 1995-03-14 | Texaco Inc. | Method to selectively affect permeability in a reservoir to control fluid flow |
CN2684945Y (zh) * | 2003-07-16 | 2005-03-16 | 徐凌堂 | 井下变频声波振动仪 |
US20150138924A1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Frac Innovations, Inc. | Acoustic fracturing of rock formations |
CN203978354U (zh) * | 2014-08-02 | 2014-12-03 | 苏贵彬 | 超声波解堵油井增采成套装置 |
US20190093457A1 (en) * | 2016-03-18 | 2019-03-28 | Qwave As | Device and Method for Perforation of a Downhole Formation |
CN207229079U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-04-13 | 西安石油大学 | 一种大功率超声波油层处理系统 |
CN107905753A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 中国海洋石油集团有限公司 | 将大功率超声波发生器置于井下的解堵增注方法及装置 |
CN109488268A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 北京航空航天大学 | 一种井下大功率声波激励增强助采换能器 |
CN212154724U (zh) * | 2020-04-29 | 2020-12-15 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种超声波洗井装置 |
CN113847082A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-28 | 贵州大学 | 一种超声波场强化煤层压裂及抽采效果的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘晓宇 等: "低频声波的定向辐射" * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2374440C2 (ru) | Система датчиков | |
CN101460703B (zh) | 水力压裂和监测的方法及装置 | |
RU2291955C1 (ru) | Способ разработки нефтяного месторождения | |
RU2366806C1 (ru) | Способ физического воздействия при разработке углеводородной залежи и скважинная установка для его осуществления | |
AU2023202254A1 (en) | Methods and systems for monitoring and optimizing reservoir stimulation operations | |
US9284805B2 (en) | Method for applying physical fields of an apparatus in the horizontal end of an inclined well to productive hydrocarbon beds | |
US11725507B2 (en) | Generating tube waves within a wellbore using an electrohydraulic discharge source | |
Becker et al. | Measuring hydraulic connection in fractured bedrock with periodic hydraulic tests and distributed acoustic sensing | |
RU2478780C1 (ru) | Способ добычи редких металлов по технологии подземного скважинного выщелачивания и устройство для его реализации | |
CN113669043B (zh) | 用于干热花岗岩地热开发的控震压裂人工热储建造方法 | |
Salahdin et al. | Current challenges in seismic drilling operations: a new perspective for petroleum industries | |
CN1378615A (zh) | 用于含流体地层的地震激励的方法和设备 | |
CN111722300B (zh) | 钻孔内分层瞬时抽水式微水试验方法 | |
CN212130539U (zh) | 矿井瓦斯增透系统 | |
CN114458249A (zh) | 一种适用于深部致密储层的增渗装置及使用方法 | |
Wong et al. | High-power/high-frequency acoustic stimulation: a novel and effective wellbore stimulation technology | |
RU2526096C2 (ru) | Способ сейсмоакустических исследований в процессе добычи нефти | |
CN114607320A (zh) | 一种宽频超声频移循环强化煤层增透瓦斯抽采装置及方法 | |
RU2584191C2 (ru) | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта | |
CA2899667C (en) | Method for determining a position of a water/cement boundary between pipes in a hydrocarbon well | |
Baria et al. | Anomalous seismic events observed at the CSM HDR project, UK | |
CN114542040B (zh) | 一种连续脉冲水力压裂系统 | |
CN110439614B (zh) | 一种煤炭开采底板疏放水模拟装置及使用方法 | |
RU2143554C1 (ru) | Акустический способ воздействия на скважину и пласт месторождений полезных ископаемых "арсип" | |
RU2291954C2 (ru) | Способ разработки углеводородных залежей с комплексным физическим воздействием на пласт |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220510 |