Способ обработки призабойной зоныскважины

Сфвз Сфветскик Сфцналнстическнк РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ(51)М, К,з Е 21 В 43/24 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по деяам изобретений н открытий(53) УДК 622.278.6(088.8) Дата опубликования описания 230581(72) Авторы изобретеми ев и Э.М. Симкин Заявител 54) СПОСОБ ОБРАБОНИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ оце т 20 тся вйствиевибра Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации добычи высоковяэких парафинистых нефтей.Известен способ обработки призабойной зоны пласта, включающий использование электромагнитных вибраторов 1 .Недостатком известного способа яв. ляется низкая эффективность обработкиИзвестен также способ обработки призабойной зоны скважины, включающий прогрев приэабойной эоны посредством нагревателя 2.15Недостатком этого способа является Иизкая 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 эаключае том, что одновременное возде на призабойную зону скважины цией и теплом интенсифицирует пр сс прогрева приэабойной зоны путем увеличения коэффициента теплоотдачи и воэможностью увеличения верхнего предела средней разности температур нагревателя и нагреваемой среды при ой же поверхности подогревателя.Вибрация теплоотдающих поверхностей в вязких, склонных к структурно- образованиям 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 поверхностные 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 колеба 832072ния, тем глубжепроникают 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. 25б. 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- З 5 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 4внутренней), 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. 50Принцип 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 вибратора. Нижний электромагнит, по- посажен на внутреннюю направляющую втулку 4, и жестко связан с клеммной коробкой 3,; которая ввертывается в коряга нагревателя 1. б 5 Верхний электромагнит, посажен навнешнюю направляющую втулку 4 жесткосоединенную с якорем 12. При подводетока электромагниты 7 притягиваются,однако верхний электромагнит, имеющийжесткую связь с якорем 12 остается неподвижным. В движение приходит нижний электромагнит, который при включении тока поднимает нагреватель 1, а1а при выключении опускает его. Такимобразом создаются регулируемые колебания нагревателя 1,Клеммная коробка 3 защищает клеммы нагревателя 1 от попадания жидкос.ти и должна быть герметичной. Сальниковое уплотнение 13 также служит длягерметизации пространства между ограничительным кольцом 5 и стопорнымкольцом 8. Пружинная подвеска амортизирует удары клеммной коробки 3и 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 20-24раза большие по сравнению со стационарными поверхностями.Этот способ позволяет увеличитьсреднюю разность температур на забое,вследствие механического воздействияна призабойную зону, препятствующегообразованию на стенках забоя кокса иувеличивает радиус теплового воздействия на призабойную зону, вследствиеобразования микротрещин, повышающего эффективную проницаемость. призабойной зоны.Конструкция виброподогревателядля прогрева призабойной эоны отличается от существующих подогревате"лей сочетанием устройства по нагревуи вибрированию в призабойной зонескважин.Формула изобретенияСпособ обработки призабойной зоны скважины, включающий прогрев призабойной зоны посредством нагревателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности прогрева, за счет увеличения радиуса теплового воздействия, одно-.временно с прогревом осуществляютвибровоздействие посредством установленного в скважине электромагнитного вибратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 64525, кл. Е 21 В 19/10, 1941.2; Уголев В.С. и др. Термическиеметоды в добыче нефти. М., Гостоптеиздат, 1959, с. 44-48.