Способ обработки призабойной зоныскважины

 

Сова Советскмк

Соцналнстическнк

Рвснублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 240663 (21) 843074/22-03 («)832072 (я)м. кл.з

Е 21 В 43/24 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2Х05.81. Бюллетень N919 (53) УДК 622.278. .6(088.8) Дата опубликования описания 230581

1 С.Г. Гадиев и Э.М. Симкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г .

t (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации добычи высоковязких парафинистых нефтей.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта, включающий использование электромагнитных вибраторов Г1 3Недостатком известного способа является низкая эффективность обработки

Известен также способ обработки призабойной зоны скважины, включающий прогрев приэабойной эоны посредством нагревателя (2).

Недостатком этого способа является Ииэкая эффективность прогрева, связанная с малым радиусом теплового воздействия.

Цель изобретения — повышение эффективности прогрева,.эа счет увеличения радиуса теплового воздействия.

Поставленная цель достигается тем, что одновременно с прогревом осуществляют вибровоэдействие посредотвом установленного в скважине электромагнитного вибратора.

Сущность способа заключается в том, что одновременное воздействие на призабойную зону скважины вибра- ЗО цией и теплом интенсифицирует процесс прогрева приэабойной зоны путем увеличения коэффициента теплоотдачи и воэможностью увеличения верхнего предела средней разности температур нагревателя и нагреваемой среды при той же поверхности подогревателя.

Вибрация теплоотдающих поверхностей в вязких, склонных к структурнообразованиям жидкостях, таких как вязкие парафинистые нефти, вызывает вынужденную конвенцию, которая черезвычайно эффективна для подогрева. Это объясняется рядом факторов:

1. Вибрация разрушает пограничную пленку жидкости, отрывая от нее по- ° верхностные молекулярные слои и этим многократно активизирует теплообмен.

2. Процесс теплоотдачи вибрирующей поверхности не стационарен. Вследствие переменной скорости движения поверхности, пограничный слой среды не успевает формироваться, он активно разрушается; особенно в моменты изменения направления движения в связи с высокими ускорениями на границах.

3. Вибрация активизирует циркуляцию жидкости в зоне подогрева. При этом, чем больше амплитуда колеба832072 ния, тем глубже проникают в окружающую среду импульсы от источника возмущения, тем активнее циркуляция жидкости. Вибрация способствует, таким образом вовлечению в теплообмен значительных масс жидкости, что очень важно для равномерного прогрева.

4. Вибрация разрушает структурную решетку парафинистых нефтей, резко снижает ее эффективную вязкость, Улучшает циркуляцию и теплообмен.

Эти факторы оказывают влияние на коэффициент теплоотдачи, увеличивая его в 20-24 раза, а следовательно и увеличивая количество теплоты, передаваемое на стенки забоя в единицу времени, в 20-24 раза по сравнению с неподвижными нагревателями.

5. Кроме того, вибрация, оказывает чисто механическое воздействие на забой, предотвращая образование кокса на стенках забоя, что позволяет 20 увеличить количество теплоты, передаваемое в призабойную зону в единицу времени, повышением средней разности температур нагревателя и нагреваемой среды. 25 б. Далее, при вибрации за счет об. разования микротрещин в результате уменьшения прочностных свойств породы (усталостных явлений) увеличивается эффективная проницаемость, что ведет к увеличению радиуса теплового и вибрационного воздействия на призабойную зону.

Способ предлагается осуществлять с помощью виброподогревателя основан- З5 ного на электрическом нагреве, однако принципиальная схема конструкции остается идентичной и для виброподогревателей, основанных на других видах подогрева (огневом., электродном и др.) . Виброподогреватель состоит из 40 электронагревателя 1, установленного в обсадной колонне 2, клеммной коробки 3, направляющей втулки 4 (внутренней), ограничительного кольца 5, пружинной подвески б, электромагнитов 45 вибратора 7, стопорного кольца 8, направляющей втулки 9 (внешней), кожуха вибратора 10, электрокабеля = тросса 11, якоря 12 и сальникового уплотнения 13. 50

Принцип работы виброподогревателя следующий.

Виброподогреватель на кабель-троссе 11 опускают на забой скважины и усустанавливают на якоре 12.

Электрический ток через автотран-. сформатор, автоматическую станцию управления, с встроенным мультивибратором, подводится по кабелю-троссу 11 к верхнем и нижнему электромагнитам 60

7 вибратара. Нижний электромагнит, попосажен на внутреннюю направляющую втулку 4, и-жестко связан с клеммной коробкой 3,; которая ввертывается в корп гб нагревателя 1. á5

Верхний электромагнит, посажен на внешнюю направляющую втулку 4 жестко соединенную с якорем 12. При подводе тока электромагниты 7 притягиваются, однако верхний электромагнит, имеющий жесткую связь с якорем 12 остается неподвижным. В движение приходит нижний электромагнит, который при включении тока поднимает нагреватель 1, а

1 а при выключении опускает его. Таким образом создаются регулируемые колебания нагревателя 1.

Клеммная коробка 3 защищает клеммы нагревателя 1 от попадания жидкости и должна быть герметичной. Сальниковое уплотнение 13 -также служит для герметизации пространства между ограничительным кольцом 5 и стопорным кольцом 8. Пружинная подвеска амортизирует удары клеммной.коробки 3 и нижнего электромагнита 7 по ограничительному кольцу 5.

Предлагаемый способ обработки призабойной зоны, основанный на том принципе, что применение вибрирующих нагревательных поверхностей за счет вынужденной конвекции при нестационарном режиме в вязких, склонных к структурообразованиям, жидкостях обуславливает значения теплоотдачи в 20-24 раза большие по сравнению со стационарными поверхностями.

Этот способ позволяет увеличить среднюю разность температур на забое, вследствие механического воздействия на призабойную зону, препятствующего образованию на стенках забоя кокса и увеличивает радиус теплового воздействия на призабойную зону, вследствие образования микротрещин, повышающего эффективную проницаемость. призабойной зоны.

Конструкция виброподогревателя для прогрева призабойной эоны отличается от существующих подогревателей сочетанием устройства по нагреву и вибрированию в призабойной зоне скважин.

Формула изобретения

Способ обработки призабойной зоны скважины, включающий прогрев призабойной зоны посредством нагревателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности прогрева, за счет увеличения радиуса теплового воздействия, одно-. временно с прогревом осуществляют вибровоздействие посредством установленного в скважине электромагнитного вибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 64525, кл. Е 21 В 19/10, 1941.

2; Уголев В.С. и др. Термические методы в добыче нефти. М., Гостоптеиздат, 1959, с. 44-48.