Устройство для обработки призабой-НОй зОНы плАСТА Советский патент 1981 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано преимущественно при добыче высоковязких, парафинистых нефтей, а также битумов.

Известно устройство, предназначенное для нагрева призабойной зоны нефтяного пласта путем ввода высокочастотной электромагнитной энергии в пласт с помощью глубинного излучателя, соединенного с наземным высокочастотным генератором коаксиальной линией передачи, состоящей из изолированных друг от друга диэлектрическими шайбами системы насосно-компрессорной трубы и обсадной колонны 1.

Эффективность использования такого устройства в глубоких (свыше 1000 м) скважинах низка вследствие значительных потерь электромагнитной энергии в линии передачи.

Известно также устройство для обработки призабойной зоны пласта, включающее расположенный в скважине генератор сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа 2. Радиус нагрева при использовании такого устройства мал вследствие большого поглощения электромагнитной.энергии в продуктивной породе на сверхвысоких частотах. Кроме того, в призабойной зоне возникают большие градиенты температуры и происходит

избыточное выделение тепла непосредственно на стенках самой скважины, что приводит к закупорке призабойной зоны пласта коксом и солями, образующими при пиролизе нефти и испарении пластовой воды и в конечном счете снижению эффективности обработки призабойной зоны пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта, звукоизоляции генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии магнетронного типа и изменение степени подмагничивания магнитострикционного преобразовате.ая.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено питающимся от ультразвукового генератора глубинным магнитострикционным преобразователем, при этом последний соединен с генератором

сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с возможностью обеспечения подмагничивания упо.мянутого преобразователя, а также тем, что между преобразователем и генератором сверхвысокочастотной

электромагнитной энергии установлена диэлектрическая, например, резиновая прокладка.

На чертеже дана конструктивная схема устройства для 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 ломянутого генератора 1 и одновременно эстоянное подмагничивание магнитострикнонного преобразователя 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 помещается в самой сважине) с помощью электрического кабеэ 8 и источнику питания 9 с помощью 1ектрического кабеля 10. Генератор сверхлсокочастотной электромагнитной энергии 25 снабжен металлическими трубками И, 1ужащими для циркуляции охлаждающей идкости. Устройство работает следующим обра30ти. 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 ка5лям 8 и 10 от соответственно генератора и источника питания 9. Охлаждение генеiTOpa сверхвысокочастотной электромаг1тной энергии осуществляют хладагентом, 40 шример этиленгликолем, циркулирующим ) находящейся в межтрубном пространст: скважины замкнутой системе трубок 11 1 счет естественной термоконвекции. Элекюмагнитная энергия от генератора сверх- 45 .юокочастотной электромагнитной энергии излучается в пласт 12, где преобразуется счет диэлектрических потерь флюидов ефть, асфальто-смолистые вещества и ).) и пород, вмещающих эти флюиды в 50 пловую энергию, что приводит к нагреву (омянутых флюидов, а следовательно, сниению их вязкости и увеличению подвижС помощью магнита 6 генератора сверх-55 1сокочастотной электромагнитной энергии здается постоянное подмагничиваниепре)разователя 3; вследствие чего происхо(т увеличение зависимости магнитострнк1Й от напряженности магнитного поля,60 jCTHraeTCH синфазность колебаний преоб 3ователя 3 с изменением возбуждающего о поля, возрастает амплитуда колебаний обеспечивается выгодная работа преобравателя 3. При этом отпадает необходи-65 мость подачи постоянного тока на обмотку возбуждения преобразователя 3, а слсдовательно, можно уменьшить ceuerdie токопроводящих жил кабеля 8. Заданная степень подмагничивания и звуковая изоляцня генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1 осуществляется подбором соответствующей толщины диэлектрической например, прокладки 2. Ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя распространяются в продуктивный пласт. Под действием акустического поля происходит увеличение температуропроводности пласта и проталкивание тепла в глубь призабойной зоны. Кроме того, воздействие на призабойную зону пласта одновременно акустическим и сверхвысокочастотным электромагнитными полями, 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 слоя. 2.Периодическое изменение эффективного заряда на поверхности в электромагнитном поле увеличивает эффективность механического периодического срыва облитерационного слоя акустическим полем. 3.Переориентация диполей, адсорбирующихся на поверхности газового пузыря в электромагнитном поле, совместно с периодическим изменением давления на пузырях в акустическом поле вызывает схлопывание пузырей. Все это в комплексе приводит к увеличению проницаемости призабойной зоны пласта. Разогретую жидкость извлекают из скважин через центральные отверстия генератора сверхвысокочастотной электромагнитной энергии 1, преобразователя 3, трубу 4 способом акустического газлифта или с помощью глубинного насоса, расположенного в трубе 4. В необходимых случаях используется невставной глубинный насос, при этом кожух 5 крепится к нижнему концу невставного насоса. Для равномерности прогрева призабойной зоны пласта в устройстве используется многосекционный, например, двухсекционный, торроидальный магнит, между полюсами секций которого помещают генераторы сверхвысокочастотной электромагнитной энергии, а в случае мощных пластов в скважине устанавливают гирлянду из чередующихся и соединенных между собой генераторов сверхвысокочастотной энергии и магнитострикционных преобразователей. Использование нового элемента, а именно, глубинного магнитострикционного преобразователя, соединенного с генератором сверхвысокочастотной электромагнитной энергии с обеспечением подмагничивания