Способ обработки призабойной зоныСКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтегазо добывающей про1иышленности, в частнос ти к способам интенсификации добычи высоковязких парафинистых нефтей. Известен способ обработки призабойной зоны пласта, включающий использование электромагнитных вибрато ров Р } Недостатком известного способа яв ляется низкая эффективность обработ ки. Известен также способ обработки призабойной зоны скважины, включающий прогрев призабойной зоны посред ством нагревателя f2. Недостатком этого способа являет ся Низкая эффективность прогрева, связанная с малым радиусом тепловог воздействия. Цель изобретения - повышение эффективности прогрева, за счет увели чения радиуса теплового воздействия Поставленнс я цель достигается те что одновременно с прогревом осуществляют вибровоздействие посредством установленного в скважине эле тромагнитного вибратора. Сущность способ заключается в том, что одновременное воздействие на призабойную зону скважины вибрацией и теплом интенсифицирует процесс прогрева призабойной зоны путем увеличения коэффициента теплоотд;ачи и возможностью увеличения верхнего предела средней разности температур нагревателя и нагреваемой среды при той же поверхности подогревателя. Вибрация теплоотдакхцих поверхностей в вязких, склонных к структурнообразованиям жидкостях, таких как вязкие парафинистые нефти, вызывает вынужденную конвенцию, которая чрезвычайно 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 болыие амплитуда колебания, тем глубже проникают в окружающую среду импульсы от источника возмущения, тем активнее циркуляция жид кости. Вибрация способствует, таким образом вовлечению в теплообмен значительных масс жидкости, что очень .важно для равномерного прогрева. I 4. Вибрация разруша ет структурную решетку парафинистых нефтей, рез ко 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 позволяе увеличить количество теплоты, переда ваемое в призабойную зону в единицу времени, повышением средней разности температур нагревателя и нагреваемой среды., 6.Далее, при вибрации за счет об - разования микротрещин в результате уменьшения прочностных свойств породы (усталостных явлений увеличива ется эффективная проницаемость, что ведет к увеличению радиуса теплового и вибрационного воздействия на приза бойную зону. Способ предлагается осуществлять с помощью виброподогревателя основан ного на электрическом нагреве, однак принципиальная схема конструкции остается Идентичной и для виброподогре -вателей,- основанных на других видах подогрева (огневом.,, электродном и др.) . Виброподогреватель состоит из электронагревателя 1, установленного в обсадной колонне 2, клеммной короб ки 3, направляющей йтулки 4 (внутрен ней) , ограничительного кольца 5, пру жинной подвески 6, электромагнитов вибратора 7, стопорного кольца 8, направляющей втулки 9 (внешней}, кожуха вибратора 10, электрокабелятросса 11, якоря 12 и сальникового уплотнения 13,. Принцип работы виброподогревателя следующий. Виброподогреватёль на кабель-трос се 11 опускают на забой скважины и у устанавливают на якоре 12. Электрический ток через автотрансформатор, автоматическую станцию уп равления, с встроенным мультивибрато ром, подводится по кабелю-троссу 11 к верхнем и нижнему электромагнитам .7 вибратора. Нижний электромагнит, п посажен на-внутреннюю направляющую втулку 4, иЖестко связан с клеммной коообкой 3,-которая ввертывается в корпзгй нагревателя 1. Верхний электромагнит, посажен на нешнюю направляющую втулку 4 жестко соединенную с -якорем 12. При подводе тока электромагниты 7 притягиваются, однако верхний электромагнит, имеющий есткую связь с якорем 12 остается неподвижным. В движение приходит нижний электромагнит, который при включении -тока поднимает нагреватель 1, а 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 ai iopтизирует 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 нестадионарном режиме в вязких, склонных к структурообразованиям, жидкостях обуславливает значения теплоотдачи в 20-24раза большие по сравнению со стационарными поверхностями. Этот способ позволяет увеличить среднюю разность температур на забое, вследствие механического воздействия на призабойнук зону, препятствукядего 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 зоны отличается от существунадих 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, одновременно с прогревом осуществляют вибровоздействие посредством установленного в сжзажине электромагнитного вибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 64525, кл. Е 21 В 19/10, 1941. 2.Уголев B.C. и др. Термические методы в добыче нефти. М., Гостоптеиздат, 1959, с. 44-48.