SU794200A1

SU794200A1 - Device for treating bottom-hole area of formation

Info

Publication number: SU794200A1
Application number: SU792729573A
Authority: SU
Inventors: Валерий Петрович Дыбленко; Илья Александрович Туфанов; Фаниль Лутфурахманович Саяхов; Виктор Салимович Хакимов; Олег Леонидович Кузнецов; Эрнест Михайлович Симкин; Генрих Николаевич Ягодов
Original assignee: Башкирский Государственный Универ-Ситет Им.40-Летия Октября
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1981-01-07

Description

Изобретение относитс к технике добычи нефти и может быть использовано преимущественно при добыче высоков зких, парафинистых нефтей, а также битумов.The invention relates to a technique for the extraction of oil and can be used mainly in the extraction of highly viscous, paraffinic oils, and also bitumens.

Известно устройство, предназначенное дл нагрева призабойной зоны нефт ного пласта путем ввода высокочастотной электромагнитной энергии в пласт с помощью глубинного излучател , соединенного с наземным высокочастотным генератором коаксиальной линией передачи, состо щей из изолированных друг от друга диэлектрическими шайбами системы насосно-компрессорной трубы и обсадной колонны 1.A device is known for heating the near-wellbore zone of an oil reservoir by introducing high-frequency electromagnetic energy into the formation by means of a deep radiator connected to a ground high-frequency generator by a coaxial transmission line consisting of insulating tubing and casing 1 insulated from each other. .

Эффективность использовани такого устройства в глубоких (свыше 1000 м) скважинах низка вследствие значительных потерь электромагнитной энергии в линии передачи .The efficiency of using such a device in deep (over 1000 m) wells is low due to significant losses of electromagnetic energy in the transmission line.

Известно также устройство дл обработки призабойной зоны пласта, включающее расположенный в скважине генератор сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа 2. Радиус нагрева при использовании такого устройства мал вследствие большого поглощени электромагнитной.энергии в продуктивной породе на сверхвысоких частотах. Кроме того, в призабойной зоне возникают большие градиенты температуры и происходитIt is also known to treat a bottomhole formation zone, including a magnetron type 2 microwave electromagnetic energy generator located in the well. The heating radius when using this device is small due to the large absorption of electromagnetic energy in the productive rock at ultrahigh frequencies. In addition, large temperature gradients occur in the near-wellbore zone and

избыточное выделение тепла непосредственно на стенках самой скважины, что приводит к закупорке призабойной зоны пласта коксом и сол ми, образующими при пиролизе нефти и испарении пластовой воды и в конечном счете снижению эффективности обработки призабойной зоны пласта.excessive heat release directly on the walls of the well itself, which leads to blockage of the bottomhole formation zone by coke and salts, which form during the pyrolysis of oil and evaporation of the formation water and ultimately decrease the efficiency of the bottomhole formation treatment.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта, звукоизол ции генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа и изменение степени подмагничивани магнитострикционного преобразовате.а .The aim of the invention is to increase the processing efficiency of the bottomhole formation zone, sound insulation of a generator of microwave electromagnetic energy of magnetron type and change the degree of magnetization of the magnetostrictive transducer.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено питающимс от ультразвукового генератора глубинным магнитострикционным преобразователем, при этом последний соединен с генераторомThis goal is achieved by the fact that the device is supplied with a deep magnetostrictive transducer powered by an ultrasonic generator, the latter being connected to a generator

сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с возможностью обеспечени подмагничивани упо.м нутого преобразовател , а также тем, что между преобразователем и генератором сверхвысокочастотнойmicrowave electromagnetic energy with the possibility of providing magnetisation of the inverter, as well as the fact that between the converter and the microwave generator

электромагнитной энергии установлена диэлектрическа , например, резинова прокладка .Electromagnetic energy is dielectric, for example, a rubber gasket.

На чертеже дана конструктивна схема устройства дл обработки призабойной зоны пласта. Устройство содержит генератор сверхвыжочастотной электромагнитной энергии агнетронного типа 1, соединенный через иэлектрическую, например, резиновую рокладку 2 с магнитострикционным пре- 5 эразователем 3 при помощи закрепленно ) на нижнем конце насосно-компрессорной зубы 4 защитного кожуха 5. Генератор зерхвысокочастотнои электромагнитной ергии магнетронного типа 1 расположен ю ежду полюсами подковообразного магни1 6, обеспечивающего нормальную работу лом нутого генератора 1 и одновременно эсто нное подмагничивание магнитострикнонного преобразовател 3. Преобразова- 15 5ль 3 и генератор сверхвысокочастотной 1ектромагнитной энергии 1 подключены к асположенным на поверхности соответстшно к ультразвуковому генератору 7 (уль )азБуковой генератор при наличии соот- 20 ;тствующих размеров помещаетс в самой сважине) с помощью электрического кабеэ 8 и источнику питани 9 с помощью 1ектрического кабел 10. Генератор сверхлсокочастотной электромагнитной энергии 25 снабжен металлическими трубками И, 1ужащими дл циркул ции охлаждающей идкости. Устройство работает следующим обра30 ти. Устанавливают устройство в рабочее позжение таким образом, чтобы преобразо1тель 3 и генератор сверхвысокочастотной 1ектромагнитной энергии 1 находились в ;важине напротив продуктивного пласта 35 I и к ним подают электропитание по ка5л м 8 и 10 от соответственно генератора и источника питани 9. Охлаждение генеiTOpa сверхвысокочастотной электромаг1тной энергии осуществл ют хладагентом, 40 шример этиленгликолем, циркулирующим ) наход щейс в межтрубном пространст: скважины замкнутой системе трубок 11 1 счет естественной термоконвекции. Элекюмагнитна энерги от генератора сверх- 45 .юокочастотной электромагнитной энергии излучаетс в пласт 12, где преобразуетс счет диэлектрических потерь флюидов ефть, асфальто-смолистые вещества и ).) и пород, вмещающих эти флюиды в 50 пловую энергию, что приводит к нагреву (ом нутых флюидов, а следовательно, сниению их в зкости и увеличению подвижС помощью магнита 6 генератора сверх-55 1сокочастотной электромагнитной энергии здаетс посто нное подмагничиваниепре )разовател 3; вследствие чего происхо (т увеличение зависимости магнитострнк1Й от напр женности магнитного пол ,60 jCTHraeTCH синфазность колебаний преоб 3овател 3 с изменением возбуждающего о пол , возрастает амплитуда колебаний обеспечиваетс выгодна работа преобравател 3. При этом отпадает необходи-65 мость подачи посто нного тока на обмотку возбуждени преобразовател 3, а слсдовательно , можно уменьшить ceuerdie токопровод щих жил кабел 8. Заданна степень подмагничивани и звукова изол цн генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1 осуществл етс подбором соответствующей толщины диэлектрической например, прокладки 2. Ультразвуковые колебани от магнитострикционного преобразовател распростран ютс в продуктивный пласт. Под действием акустического пол происходит увеличение температуропроводности пласта и проталкивание тепла в глубь призабойной зоны. Кроме того, воздействие на призабойную зону пласта одновременно акустическим и сверхвысокочастотным электромагнитными пол ми, имеющими кратные или равные частоты, приводит к следующим процессам. 1. Периодическое изменение в акустичеоком поле диэлектрической проницаемости и плотности фаз приводит к возникновению дополнительных механических сил отрыва облитерационного сло . 2.Периодическое изменение эффективного зар да на поверхности в электромагнитном поле увеличивает эффективность механического периодического срыва облитерационного сло акустическим полем. 3.Переориентаци диполей, адсорбирующихс на поверхности газового пузыр в электромагнитном поле, совместно с периодическим изменением давлени на пузыр х в акустическом поле вызывает схлопывание пузырей. Все это в комплексе приводит к увеличению проницаемости призабойной зоны пласта . Разогретую жидкость извлекают из скважин через центральные отверсти генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1, преобразовател 3, трубу 4 способом акустического газлифта или с помощью глубинного насоса, расположенного в трубе 4. В необходимых случа х используетс невставной глубинный насос , при этом кожух 5 крепитс к нижнему концу невставного насоса. Дл равномерности прогрева призабойной зоны пласта в устройстве используетс многосекционный, например, двухсекционный , торроидальный магнит, между полюсами секций которого помещают генераторы сверхвысокочастотной электромагнитной энергии, а в случае мощных пластов в скважине устанавливают гирл нду из чередующихс и соединенных между собой генераторов сверхвысокочастотной энергии и магнитострикционных преобразователей. Использование нового элемента, а именно , глубинного магнитострикционного преобразовател , соединенного с генератором сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с обеспечением подмагничивани The drawing shows the structural scheme of the device for processing the bottomhole formation zone. The device contains a generator of microwave electromagnetic energy 1 agnetronnogo type 1, connected via an electric, for example, rubber unloading 2 with a magnetostrictive converter 5 using a fixedly attached) at the lower end of the pump-compressor teeth 4 of the protective casing 5. The generator of frequency-frequency-electromagnetic electromagnetic of magnetron type 1 is located Between the poles of a horseshoe-shaped magnet1 6, ensuring the normal operation of the scrap generator 1 and at the same time the essential bias magnetostriction Converter 3 is converted to 15 5 and 3 and the generator of ultrahigh-frequency 1 electromagnetic energy 1 is connected to the surface-mounted, respectively, to the ultrasonic generator 7 (ul) azbukovy generator in the presence of the corresponding 20; the corresponding dimensions are placed in the very same box) using an electric cable 8 and a source power supply 9 with the help of a electric cable 10. The generator of ultra high frequency electromagnetic energy 25 is equipped with metal tubes AND, which are used for circulating the cooling fluid. The device works as follows. The device is installed in a working position in such a way that the converter 3 and the generator of ultrahigh-frequency 1 electromagnetic energy 1 are located in the opposite of productive layer 35 I and they are supplied with power 8 and 10 respectively from the generator and power source 9. Cooling the super high-frequency electromagnetic energy with refrigerant, 40 squeezers with ethylene glycol circulating in the annulus: wells in a closed system of tubes 11 1 by means of natural thermoconvection. Electromagnetic energy from a super-45 generator. High-frequency electromagnetic energy is emitted into formation 12, where the dielectric losses of fluids, asphalt-resinous substances and) are transformed, and rocks containing these fluids are 50 times energy, which leads to heating ( fluids, and consequently, a decrease in their viscosity and an increase in the movement, with the help of the magnet 6 of the generator of a super-55 1-frequency electromagnetic energy, creates a constant biasing of the transmitter 3; as a result, an increase in the dependence of the magnetostriction on the magnetic field strength, 60 jCTHraeTCH, the oscillation phase of the converter 3 with a change in the exciting field, increases the amplitude of the oscillations, and the converter does not need to be supplied. At the same time, the supply of direct current to the excitation winding disappears. converter 3, and, successively, it is possible to reduce the ceuerdie of the conductive wires of the cable 8. The preset degree of magnetization and sound insulation of the generator of microwave electromagnetic energy and 1 is carried out by selecting an appropriate dielectric thickness (for example, gasket 2. Ultrasonic vibrations from the magnetostrictive transducer propagate into the reservoir. Under the action of the acoustic field, the thermal diffusivity of the formation increases and the heat is pushed deep into the bottomhole formation zone. At the same time, the acoustic and microwave electromagnetic fields having multiple or equal frequencies leads to the following processes. 1. A periodic change in the acoustic field of the dielectric constant and the density of the phases leads to the appearance of additional mechanical forces of separation of the obliteration layer. 2. Periodic change of the effective charge on the surface in the electromagnetic field increases the efficiency of the mechanical periodic breakdown of the obliteration layer by the acoustic field. 3. The reorientation of dipoles adsorbed on the surface of a gas bubble in an electromagnetic field, together with a periodic change in pressure on the bubbles in the acoustic field, causes the bubbles to collapse. All this in a complex leads to an increase in the permeability of the bottomhole formation zone. The heated fluid is extracted from the wells through the central holes of the microwave electromagnetic energy generator 1, converter 3, pipe 4 by means of acoustic gas lift or by means of a deep pump located in pipe 4. In necessary cases, a non-inserted deep-well pump is used, while the casing 5 is attached to the lower end non-set pump In order to uniformly warm the bottomhole formation zone, the device uses a multisectional, for example, two-section, toroidal magnet, between the poles of the sections of which are placed generators of ultrahigh-frequency electromagnetic energy, and in the case of powerful formations in the well, a beam of alternating and interconnected generators of superhigh-frequency energy and magnetostrictive transformers are installed. . The use of a new element, namely, a deep magnetostrictive transducer connected to a generator of microwave electromagnetic energy with the provision of biasing

Claims

Claim

1. A device for processing the bottom-hole zone of the formation, including a magnetron type microwave generator located in the well, characterized in that, in order to increase the efficiency of processing the bottom-hole zone of the formation, it is equipped with 20 deep magnetostrictive transducer powered by an ultrasonic generator, the latter being connected with a microwave generator of the magnetron type with the ability to bias the said conversion the teacher.

2. The device according to π. 1, characterized in that, in order to soundproof the magnetron-type microwave electromagnetic energy generator and change the magnetization stricture of the magnetostrictive transducer 10, a dielectric, for example rubber, gasket is installed between the latter and the microwave electromagnetic energy generator.