RU2699421C1

RU2699421C1 - Method of acoustic impact on well

Info

Publication number: RU2699421C1
Application number: RU2018131943A
Authority: RU
Inventors: Вениамин Викторович Дрягин; Петр Гвизд
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НПФ "ИНТЕНСОНИК"; "ПОЛЬМАКС" акционерное общество командитно акционерное общество, код 60-003
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2019-09-05

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, can be used to increase flow rate of non-productive wells and for rehabilitation of wells considered to be unpromising. Method of acoustic impact on well is carried out by means of two borehole acoustic radiators with diameter of not more than 35 mm, installed along common axis at distance not exceeding one wavelength of sound in borehole fluid. Radiating surfaces of both emitters are directed towards each other. At that, resonant frequency and Q-factor of each radiator, which correspond to well conditions, are determined. Amplitude-frequency characteristics of each emitter are recorded. In the space between the emitters, a total acoustic field with frequency fb equal to f1-f2 is formed, where f1 and f2 are operating frequencies of the first and second acoustic field radiators, respectively. Value fb is maintained up to 4 kHz with the possibility of its change in the given range due to possibility of adjustment of the working frequency of each radiator within its amplitude-frequency characteristic without reduction of radiated power below half of the resonant one. Working frequency of each radiator is selected in range of 18 to 22 kHz.

EFFECT: higher efficiency of acoustic impact on well and expansion of method functionality.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, может быть использовано для повышения дебита малопродуктивных скважин и для реабилитации скважин, считающихся неперспективными.The invention relates to the oil and gas industry, can be used to increase the flow rate of unproductive wells and for the rehabilitation of wells that are considered unpromising.

Из патента РФ №2046936 на изобретение известен способ воздействия на нефтеносный пласт, включающий возбуждение упругих колебаний с предварительными измерениями акустического шума, при этом перед возбуждением упругих колебаний по измерениям в пласте интенсивности акустического шума устанавливают фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума, при этом упругие колебания в пласте возбуждают в эту фазу до появления максимума приращения суммарной с начала возбуждения энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта.From the patent of the Russian Federation No. 2046936 for the invention, a method is known for influencing the oil-bearing formation, including the excitation of elastic vibrations with preliminary measurements of acoustic noise, while before the initiation of elastic vibrations from measurements in the formation, the intensity of the acoustic noise sets the phase of the tides corresponding to the maximum acoustic noise energy, while elastic vibrations in the reservoir excite in this phase until the maximum increment of the total acoustic noise energy and stabilization and filtration properties of the formation.

Недостатком способа по патенту №2046936 является его недостаточная эффективность, поскольку он не обеспечивает волнового воздействия на значительную область пласта и, следовательно, не может обеспечить существенного повышения нефтеотдачи.The disadvantage of the method according to patent No. 2046936 is its lack of effectiveness, since it does not provide a wave effect on a significant area of the reservoir and, therefore, cannot provide a significant increase in oil recovery.

Из патента РФ №2162519 на изобретение известен способ акустической обработки продуктивной зоны скважины, основанный на возбуждении скважинного акустического излучателя электрическим сигналом технологического диапазона частот, преобразовании энергии электрического сигнала в энергию акустических колебаний, воздействующих на обрабатываемую зону скважины по интервалам перфорации, при этом возбуждение акустического скважинного излучателя формируют в виде суммы электрических сигналов ряда частот технологического диапазона, акустическими колебаниями которых воздействуют на ближнюю продуктивную зону скважины, а на дальнюю продуктивную зону скважины воздействуют низкочастотными акустическими колебаниями комбинационных разностных частот нелинейного взаимодействия акустических колебаний ряда частот технологического диапазона. Ряд частот технологического диапазона выбирают в диапазоне частот 10-60 кГц с учетом геофизических характеристик ближней продуктивной зоны скважины так, что комбинационные разностные частоты лежат в диапазоне 20-400 Гц с учетом геофизических свойств дальней продуктивной зоны скважины. Обработку продуктивной зоны скважины в интервалах перфорации осуществляют с шагом через 1-2 м скважинным акустическим излучателем с длиной активной базы 0,5-1,5 м, акустической мощностью 0,5-5 кВт, причем на каждом шаге скважинный акустический излучатель возбуждают сначала тональным частотно-модулированным электрическим сигналом в течение 0,1-1 ч, а затем суммой электрических сигналов ряда частот технологического диапазона в течение 0,5-4 ч. В качестве суммы электрических сигналов ряда частот технологического диапазона выбирают сумму электрических сигналов двух частот, один из которых модулируют по частоте.From RF patent No. 2162519 for the invention, a method is known for acoustic processing of a well’s productive zone, based on the excitation of a borehole acoustic emitter by an electric signal of a technological frequency range, the conversion of the energy of an electric signal into the energy of acoustic vibrations acting on the treated zone of a well at perforation intervals, while emitter form in the form of a sum of electrical signals of a number of frequencies of the technological range, acoustic E vibrations which affect the near-borehole zone productive and productive wells at the far zone affected by low-frequency acoustic vibrations combinational difference frequencies of the nonlinear interaction of acoustic vibrations of frequencies of a number of technological range. A number of frequencies of the technological range are selected in the frequency range of 10-60 kHz, taking into account the geophysical characteristics of the near productive zone of the well so that the combinational difference frequencies lie in the range of 20-400 Hz, taking into account the geophysical properties of the far productive zone of the well. The processing of the productive zone of the well in the perforation intervals is carried out in increments of 1-2 m by a borehole acoustic emitter with an active base length of 0.5-1.5 m, acoustic power of 0.5-5 kW, and at each step, the borehole acoustic emitter is first excited with a tonal frequency-modulated electrical signal for 0.1-1 hours, and then the sum of the electrical signals of a number of frequencies of the technological range for 0.5-4 hours. As the sum of the electrical signals of a number of frequencies of the technological range, choose the sum of electric Sgiach signals of two frequencies, one of which is modulated in frequency.

Недостатком способа по патенту №2162519 является его недостаточная эффективность, обусловленная тем, что излучатель работает в большом диапазоне частот, отличающихся от его резонансной частоты (на которой работа излучателя является наиболее эффективной), кроме того, неэффективность способа обусловлена режимом (диапазоном) модуляции, на порядок превышающем ширину полосы рабочих частот излучателя, равной 300 Гц.The disadvantage of the method according to patent No. 2162519 is its lack of efficiency, due to the fact that the emitter operates in a wide range of frequencies different from its resonant frequency (at which the emitter is the most effective), in addition, the inefficiency of the method is due to the modulation mode (range) of an order exceeding the emitter bandwidth of 300 Hz.

Способ по патенту РФ №2162519 выбран в качестве наиболее близкого аналога (прототипа).The method according to RF patent No. 2162519 is selected as the closest analogue (prototype).

Техническая проблема, решаемая изобретением - создание эффективного способа акустического воздействия на скважину.The technical problem solved by the invention is the creation of an effective method of acoustic impact on the well.

Технический результат, достигаемый изобретением - повышение эффективности акустического воздействия на скважину, расширение функциональных возможностей способа.The technical result achieved by the invention is to increase the efficiency of acoustic impact on the well, expanding the functionality of the method.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в способе акустического воздействия на скважину, осуществляемом посредством двух скважинных акустических излучателей диаметром не более 35 мм, установленных вдоль общей оси на расстоянии, не превышающем одну длину волны звука в скважинной жидкости, при этом излучающие поверхности обоих излучателей направлены навстречу друг другу, включающем предварительное определение резонансной частоты и добротности каждого излучателя, соответствующих скважинным условиям, запись амплитудно-частотных характеристик каждого излучателя, в пространстве между излучателями формируют суммарное акустическое поле с частотой fb, равной f1-f2, где f1 и f2 - рабочие частоты, соответственно первого и второго излучателя акустического поля, обеспечивают поддержание значения fb до 4 кГц с возможностью ее изменения в данном диапазоне за счет возможности регулирования рабочей частоты каждого излучателя в пределах своей амплитудно-частотной характеристики без снижения излучаемой мощности ниже половины от резонансной, рабочую частоту каждого излучателя выбирают в диапазоне от 18 до 22 кГц.The claimed technical result is achieved due to the fact that in the method of acoustic impact on the well, carried out by two borehole acoustic emitters with a diameter of not more than 35 mm, installed along the common axis at a distance not exceeding one wavelength of sound in the borehole fluid, while the radiating surfaces of both emitters are directed towards each other, including preliminary determination of the resonant frequency and quality factor of each emitter corresponding to the borehole conditions, recording the amplitude tudno-frequency characteristics of each emitter, in the space between the emitters form the total acoustic field with a frequency fb equal to f1-f2, where f1 and f2 are the operating frequencies, respectively, of the first and second emitters of the acoustic field, maintain the fb value up to 4 kHz with the possibility of it changes in this range due to the possibility of regulating the operating frequency of each emitter within its amplitude-frequency characteristic without reducing the radiated power below half the resonance, the operating frequency of each emitter is selected in the range from 18 to 22 kHz.

В качестве акустического излучателя целесообразно использовать стержневой магнитострикционный преобразователь.It is advisable to use a rod magnetostrictive transducer as an acoustic emitter.

Изменение частоты излучателя в процессе работы в скважине целесообразно осуществлять при помощи функции модуляции частоты.Changing the frequency of the emitter during operation in the well is expediently carried out using the frequency modulation function.

Целесообразно осуществлять коррекцию акустического воздействия на скважину в соответствии с вызванной акустической эмиссией.It is advisable to correct the acoustic impact on the well in accordance with the induced acoustic emission.

В заявляемом способе используются два скважинных излучателя акустического поля, установленных вдоль общей оси, излучающие поверхности которых направлены навстречу друг другу.In the inventive method, two borehole emitters of an acoustic field are used installed along a common axis, the emitting surfaces of which are directed towards each other.

В качестве скважинного излучателя акустического поля используется стержневой магнитострикционный преобразователь. Резонансная частота такого излучателя определяется его длиной и скоростью звука материала.A rod magnetostrictive transducer is used as a borehole acoustic field emitter. The resonant frequency of such an emitter is determined by its length and the speed of sound of the material.

Поскольку эффективность излучения зависит от величины площади излучающей поверхности излучателя, следовательно, необходимо добиться максимально возможной мощности излучения акустического поля при ограниченных размерах скважинного прибора. В данном случае наружный диаметр корпуса прибора не может быть более 43 мм (диаметр прибора ограничен диаметром насосно-компрессорной трубы), с учетом корпуса прибора диаметр излучающей поверхности не может превышать 30-35 мм.Since the radiation efficiency depends on the size of the area of the radiating surface of the emitter, therefore, it is necessary to achieve the maximum possible radiation power of the acoustic field with limited size of the downhole tool. In this case, the outer diameter of the device casing cannot be more than 43 mm (the diameter of the device is limited by the diameter of the tubing), taking into account the casing of the device, the diameter of the radiating surface cannot exceed 30-35 mm.

Эти конструкционные требования накладывают ограничения на частотный диапазон излучаемого поля и его излучаемую мощность.These structural requirements impose restrictions on the frequency range of the radiated field and its radiated power.

Чтобы добиться максимальной мощности излучения и наибольшего коэффициента полезного действия скважинного излучателя его рабочую частоту выбирают из условия наилучшего согласования излучателя с акустической нагрузкой. Нагрузкой на излучатель служит флюид в скважине: вода, нефть или их смесь.In order to achieve the maximum radiation power and the highest efficiency of the downhole emitter, its operating frequency is selected from the condition of the best matching of the emitter with the acoustic load. The load on the emitter is the fluid in the well: water, oil, or a mixture thereof.

Исходя из теории излучения звука акустический импеданс излучающей поверхности излучателя равен Zs=Rs*α+jXm*β,Based on the theory of sound emission, the acoustic impedance of the emitting surface of the emitter is Zs = Rs * α + jXm * β,

где, Rs=ρ*c*S*α - активная составляющая импеданса;where, Rs = ρ * c * S * α is the active component of the impedance;

ρ - плотность вещества среды, заполняющей скважину - вода, нефть [кГ/м³];ρ is the density of the substance of the medium filling the well - water, oil [kg / m ³ ];

с - скорость звука в этой среде - вода или нефть, [м/с];s is the speed of sound in this medium - water or oil, [m / s];

S - площадь излучающей поверхности скважинного излучателя [м²];S is the area of the radiating surface of the downhole emitter [m ² ];

Xm=8/3*ρ*R³*β - реактивное сопротивление или со колеблющаяся масса жидкости вблизи поверхности излучателя;Xm = 8/3 * ρ * R ³ * β — reactance or oscillating mass of liquid near the surface of the emitter;

R - радиус излучающей поперечной поверхности излучателя [м];R is the radius of the radiating transverse surface of the emitter [m];

α(D/λ) и β(Dλ) - безразмерные функции, определяющие долю активной и реактивной составляющих акустического импеданса излучателя в зависимости от его геометрических размеров в соотношении с длиной волны излучаемого поля;α (D / λ) and β (Dλ) are dimensionless functions that determine the fraction of the active and reactive components of the acoustic impedance of the emitter depending on its geometric dimensions in relation to the wavelength of the emitted field;

D - характерный размер излучающей поверхности излучателя, в данном случае это диаметр его поперечного сечения;D is the characteristic size of the radiating surface of the emitter, in this case, is the diameter of its cross section;

λ=c/f - длина волны звука в скважинной жидкости, в нефти или в воде [м];λ = c / f is the wavelength of sound in the well fluid, in oil or in water [m];

f - рабочая частота излучаемого поля [Гц].f is the operating frequency of the radiated field [Hz].

Рабочую частоту излучателя выбирают таким образом, чтобы реактивное сопротивление jXm*β после достижения своего максимума стремилось к нулю с увеличением частоты. Исходя из фактических размеров скважины и скважинного прибора рабочая частота излучателя выбирается не менее 18 кГ. Этим определяется нижний предел оптимального диапазона рабочей частоты скважинного излучателя в приборе диаметром до 43 мм. Верхний предел диапазона рабочей частоты задается условием ограничения электромагнитных потерь в материале магнитострикционного преобразователя, и не превышает 22 кГц.The working frequency of the emitter is chosen so that the reactance jXm * β after reaching its maximum tends to zero with increasing frequency. Based on the actual size of the well and the downhole tool, the operating frequency of the emitter is selected at least 18 kg. This determines the lower limit of the optimal range of the operating frequency of the downhole emitter in a device with a diameter of up to 43 mm. The upper limit of the operating frequency range is set by the condition for limiting the electromagnetic losses in the material of the magnetostrictive converter, and does not exceed 22 kHz.

Для достижения максимальной акустической мощности излучения в указанном диапазоне скважинные излучатели изготавливают и настраивают на работу на резонансной частоте в указанном диапазоне частот.To achieve maximum acoustic radiation power in the specified range, downhole emitters are manufactured and tuned to operate at a resonant frequency in the specified frequency range.

Излучатели располагают в непосредственной близости друг от друга, на расстоянии не превышающей одной длины волны звука в скважинной жидкости.The emitters are located in close proximity to each other, at a distance not exceeding one wavelength of sound in the well fluid.

Излучатели изготавливают и настраивают на работу на резонансных частотах, соответственно, f1 и f2, которые находятся в указанном диапазоне частот.The emitters are made and tuned to work at resonant frequencies, respectively, f1 and f2, which are in the specified frequency range.

При этом в скважине формируется суммарное акустическое поле, состоящее из двух независимых полей на разных частотах (f1 и f2), а также акустическое поле, которое является результатом взаимодействия этих двух полей в горной породе около скважинного пространства с разностной частотой, равной fb=f1-f2. Эту частоту (fb) называют частотой биения.In this case, a total acoustic field is formed in the well, consisting of two independent fields at different frequencies (f1 and f2), as well as an acoustic field, which is the result of the interaction of these two fields in the rock near the borehole with a difference frequency equal to fb = f1- f2. This frequency (fb) is called the beat frequency.

В заявляемом способе акустического воздействия рабочую частоту каждого излучателя (первого и второго) устанавливают таким образом, чтобы она равнялась резонансной частоте соответствующего излучателя. При этом целесообразно, чтобы резонансные частоты обоих излучателей отличались друг от друга на величину, которая лежит в диапазоне от 0 до максимальной разницы оптимального диапазона рабочих частот скважинных излучателей. В данном случае это диапазон от 0 до 4 кГц. Таким образом, в горной породе формируется фиксированная частота биений акустического поля в указанном диапазоне, т.е. от отсутствия биений, при равенстве частот излучателей до частоты равной 4 кГц.In the claimed method of acoustic exposure, the operating frequency of each emitter (first and second) is set so that it is equal to the resonant frequency of the corresponding emitter. It is advisable that the resonant frequencies of both emitters differ from each other by an amount that lies in the range from 0 to the maximum difference in the optimal range of operating frequencies of the downhole emitters. In this case, it is a range from 0 to 4 kHz. Thus, a fixed frequency of beats of the acoustic field in the specified range is formed in the rock, i.e. from the absence of beats, with equal frequencies of the emitters to a frequency of 4 kHz.

Указанный диапазон частоты биения охватывает полосу собственных резонансных частот порового пространства продуктивного пласта, насыщенного нефтью или водой. Заранее набор этих частот колебаний не известен, поскольку зависит от многих литологических параметров и динамики флюидов конкретного месторождения. Поэтому в заявляемом способе предусмотрена возможность изменения частоты биений в процессе акустического воздействия. Однако охватить весь диапазон биений не представляется возможным в связи ограниченной полосой рабочей частоты резонансного магнитострикционного преобразователя, в котором излучаемая мощность могла бы оставаться на высоком уровне. Эффективное излучение акустической мощности возможно только на его механическом резонансе и небольшом отклонении в обе стороны от резонанса. При этом излучаемая мощность снижается и зависит от добротности механической системы излучателя, которая включает в себя сам электроакустический преобразователь и концентратор.The specified range of the beat frequency covers the band of natural resonant frequencies of the pore space of the reservoir, saturated with oil or water. The set of these vibration frequencies is not known in advance, since it depends on many lithological parameters and fluid dynamics of a particular field. Therefore, in the inventive method provides the possibility of changing the frequency of the beats in the process of acoustic exposure. However, it is not possible to cover the entire range of beats due to the limited operating frequency band of the resonant magnetostrictive converter, in which the radiated power could remain at a high level. Effective emission of acoustic power is possible only at its mechanical resonance and a slight deviation in both directions from the resonance. In this case, the radiated power is reduced and depends on the quality factor of the mechanical system of the emitter, which includes the electro-acoustic transducer and concentrator itself.

В способе предлагается предварительно рассчитать и затем экспериментально определить фактическую частоту резонанса и добротность каждого излучателя в условиях максимально приближенных к скважинным или непосредственно в скважине и записать их амплитудно-частотные характеристики (АЧХ).The method proposes to pre-calculate and then experimentally determine the actual resonance frequency and quality factor of each emitter under conditions as close as possible to the borehole or directly in the borehole and record their amplitude-frequency characteristics (AFC).

На Фиг. приведены амплитудно-частотные характеристики двух магнитострикционных излучателей измеренные в скважинных условиях. На графике точки 5 и 6 означают амплитуду колебаний на резонансной частоте каждого из излучателей. Точки 1 и 3 для первого излучателя, так же, как и точки 2 и 4 для второго, означают пересечение величины амплитуды колебаний излучателей с уровнем амплитуды равном 0,707 от уровня амплитуды на резонансе, т.е. в точке 5 и 6 соответственно. Квадрат числа равного этому уровню соответствует половине мощности, излучаемой на резонансной частоте.In FIG. The amplitude-frequency characteristics of two magnetostrictive emitters measured in borehole conditions are given. On the graph, points 5 and 6 indicate the amplitude of the oscillations at the resonant frequency of each of the emitters. Points 1 and 3 for the first emitter, as well as points 2 and 4 for the second, mean the intersection of the amplitude of the oscillations of the emitters with an amplitude level of 0.707 from the amplitude level at the resonance, i.e. at point 5 and 6, respectively. The square of a number equal to this level corresponds to half the power emitted at the resonant frequency.

Второй излучатель, например обозначенный на графике «к2» рассчитывают и изготавливают со сдвигом его АЧХ относительно первого излучателя таким образом, чтобы точки 2 и 3 совпадали. В результате рабочий диапазон частот двух излучателей расширяется в пределах полосы частот от точки 1 до точки 4. При этом мощность излучения каждого из них будет равна не менее чем половине мощности, которая есть на резонансе.The second emitter, for example, indicated on the graph "k2", is calculated and manufactured with a shift of its frequency response relative to the first emitter so that points 2 and 3 coincide. As a result, the operating frequency range of two emitters extends within the frequency band from point 1 to point 4. Moreover, the radiation power of each of them will be equal to at least half the power that is at resonance.

В заявляемом способе предусмотрена возможность изменения рабочих частот обоих излучателей в процессе работы в скважине при помощи функции модуляции частоты.The inventive method provides the ability to change the operating frequencies of both emitters during operation in the well using the frequency modulation function.

При этом рабочая частота каждого излучателя регулируется в пределах своей АЧХ без снижения излучаемой мощности ниже половины от резонансной. Изменение рабочих частот излучателей производится методом модуляции частоты во времени с заданной скоростью или частотой модуляции. Частный случай, когда частота модуляции равна нулю, при этом способ возбуждения акустического поля сводится к вышеописанному т.е. работе на двух фиксированных частотах и возбуждении акустического поля биений в горном массиве на постоянной разнице частот.In this case, the operating frequency of each emitter is regulated within its frequency response without reducing the radiated power below half the resonant. Changing the operating frequencies of the emitters is carried out by modulating the frequency in time with a given speed or modulation frequency. A special case when the modulation frequency is zero, while the method of exciting the acoustic field is reduced to the above, i.e. work at two fixed frequencies and excitation of the acoustic beat field in the rock mass at a constant frequency difference.

Введение функции модуляции частоты рабочей частоты одного из излучателей или обоих сразу создает возможность изменять частоту биений акустического поля в процессе воздействия. Это существенно расширяет функциональные возможности способа акустического воздействия в скважине, поскольку позволяет инициировать физические процессы фильтрации флюида в насыщенном пористом пространстве параметры, которых заранее не известны. Поскольку любой процесс движения жидкости в поровом пространстве сопровождается микросейсмическими колебаниями или шумом, то стимулирование этого движения наилучшим способом можно добиться путем возбуждения акустического поля на его собственных резонансных частотах. Но так как эти частоты зависят от множества геологических факторов и изменяются в процессе эксплуатации нефтедобывающей скважины, то целесообразно проводить акустическое воздействие в широком диапазоне изменения его параметров, которые обеспечат попадание внешних колебаний в резонанс с собственными колебаниями сложной природной нефтенасыщенной пористой среды. Это позволит добиться максимального эффекта от акустического воздействия на продуктивный пласт с целью увеличения его проницаемости и в конечном счете продуктивности добывающей скважины.The introduction of the modulation function of the frequency of the working frequency of one of the emitters or both immediately creates the ability to change the frequency of the beats of the acoustic field during exposure. This significantly expands the functionality of the acoustic impact method in the well, because it allows you to initiate physical processes of fluid filtration in saturated porous space parameters that are not known in advance. Since any process of fluid movement in the pore space is accompanied by microseismic vibrations or noise, stimulation of this movement in the best way can be achieved by exciting the acoustic field at its own resonant frequencies. But since these frequencies depend on many geological factors and change during the operation of an oil well, it is advisable to carry out acoustic exposure in a wide range of changes in its parameters, which will ensure that external vibrations get into resonance with the natural vibrations of a complex natural oil-saturated porous medium. This will allow to maximize the effect of acoustic impact on the reservoir in order to increase its permeability and ultimately the productivity of the producing well.

Эффективность заявляемого способа можно повысить возможностью организации обратной связи по сигналу вызванной акустической эмиссии, и последующей коррекции акустического воздействия на скважину.The effectiveness of the proposed method can be improved by the possibility of organizing feedback on the signal caused by acoustic emission, and the subsequent correction of acoustic effects on the well.

На фиг. 1 представлены амплитудно-частотные характеристики скважинных акустических излучателей в общем виде.In FIG. 1 shows the amplitude-frequency characteristics of borehole acoustic emitters in general.

На фиг. 2 представлены амплитудно-частотные характеристики скважинных акустических излучателей при fb=0.In FIG. Figure 2 shows the amplitude-frequency characteristics of downhole acoustic emitters at fb = 0.

На фиг. 3 представлены амплитудно-частотные характеристики скважинных акустических излучателей при fb=49 Гц.In FIG. 3 shows the amplitude-frequency characteristics of downhole acoustic emitters at fb = 49 Hz.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.

Для осуществления заявляемого способа используют два стержневых магнитострикционных преобразователя, установленных вдоль общей оси излучающими поверхностями навстречу друг другу. Диаметр каждого преобразователя равен 35 мм, расстояние между излучателями не превышает одну длину волны звука в скважинной жидкости. Предварительно определяют значения резонансной частоты и добротности каждого излучателя, соответствующих скважинным условиям, т.е. тем условиям, в которых будут работать излучатели в процессе их воздействия на скважину. Далее осуществляют запись амплитудно-частотных характеристик каждого излучателя. Каждый излучатель работает на своей рабочей частоте (соответственно f1 и f2), при этом рабочая частота каждого излучателя выбирается из диапазона частот от 18 до 22 кГц таким образом, чтобы суммарное акустическое поле, формирующееся в пространстве между излучателями, имело частоту fb в диапазоне от 0 до 4 кГц, обеспечивая возможность ее изменения (корректировки) в указанном диапазоне. Изменение частоты fb обеспечивают за счет возможности изменения рабочей частоты каждого излучателя в пределах своей амплитудно-частотной характеристики без снижения излучаемой мощности ниже половины от резонансной. Изменение частоты излучателя в процессе работы в скважине осуществляют при помощи функции модуляции частоты. По результатам измерений акустической эмиссии, вызванной за счет акустического воздействия на скважину, осуществляют коррекцию акустического воздействия путем корректировки f1 и/или f2, а, соответственно, и fb.To implement the proposed method using two rod magnetostrictive transducers installed along a common axis of the radiating surfaces towards each other. The diameter of each transducer is 35 mm, the distance between the emitters does not exceed one wavelength of sound in the well fluid. Preliminarily determine the values of the resonant frequency and quality factor of each emitter corresponding to the borehole conditions, i.e. those conditions in which emitters will work in the process of their impact on the well. Next, the amplitude-frequency characteristics of each emitter are recorded. Each emitter operates at its own operating frequency (f1 and f2, respectively), while the operating frequency of each emitter is selected from the frequency range from 18 to 22 kHz so that the total acoustic field formed in the space between the emitters has a frequency fb in the range from 0 up to 4 kHz, providing the possibility of its change (adjustment) in the specified range. The change in the frequency fb is provided due to the possibility of changing the operating frequency of each emitter within its amplitude-frequency characteristic without reducing the radiated power below half of the resonant. The change in the frequency of the emitter during operation in the well is carried out using the frequency modulation function. According to the results of measurements of acoustic emission caused by the acoustic impact on the well, the acoustic impact is corrected by adjusting f1 and / or f2, and, accordingly, fb.

Эффективность заявляемого способа проявляется в том, что он позволяет максимально согласовать особенности скважины и акустическое воздействие на нее.The effectiveness of the proposed method is manifested in the fact that it allows you to maximize harmonize the features of the well and the acoustic impact on it.

Частота fb - низкая частота, соответствующая процессам, происходящим в скважине. Эффективность способа обеспечивается в пределах невысоких частот, что позволяет максимально точно адаптировать акустическое воздействие к особенностям (характеристикам) конкретной скважины.Frequency fb - low frequency corresponding to the processes occurring in the well. The effectiveness of the method is ensured within low frequencies, which allows the most accurate adaptation of the acoustic impact to the features (characteristics) of a particular well.

Корректируя АЧХ каждого излучателя, можно обеспечить не только требуемое значение fb, но и направление суммарного акустического поля таким образом, чтобы максимально уменьшить его непроизводительные потери.By adjusting the frequency response of each emitter, it is possible to provide not only the required fb value, but also the direction of the total acoustic field in such a way as to minimize its overhead loss.

Заявляемый способ является простым, т.к. не требует сложного, специального оборудования.The inventive method is simple, because does not require complex, special equipment.

Расширение функциональных возможностей обеспечивается за счет высоких адаптационных возможностей способа.The expansion of functionality is provided due to the high adaptive capabilities of the method.

Claims

1. The method of acoustic impact on the well, characterized in that it is carried out by means of two borehole acoustic emitters with a diameter of not more than 35 mm, installed along a common axis at a distance not exceeding one wavelength of sound in the borehole fluid, while the radiating surfaces of both emitters are directed towards each other, including a preliminary determination of the resonant frequency and quality factor of each emitter corresponding to the borehole conditions, recording the amplitude-frequency characteristics of each of the second emitter, in the space between the emitters form the total acoustic field with a frequency fb equal to f1-f2, where f1 and f2 are the operating frequencies of the first and second emitters of the acoustic field, respectively, ensure the fb value is kept up to 4 kHz with the possibility of its change in this range over due to the possibility of regulating the operating frequency of each emitter within its amplitude-frequency characteristic without reducing the radiated power below half the resonance, the operating frequency of each emitter is selected in the range from 18 to 22 kHz.

2. The method according to p. 1, characterized in that the rod magnetostrictive transducer is used as an acoustic emitter.

3. The method according to p. 1, characterized in that the change in the frequency of the emitter during operation in the well is carried out using the frequency modulation function.

4. The method according to p. 1, characterized in that they correct the acoustic impact on the well in accordance with the induced acoustic emission.