Краткая характеристика методов теплового воздействия на призабойную зону скважин, конструктивные методы скважинного оборудования. Гидромоторы. Кинематическая схема аксиального поршневого гидромотора

19 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИН, КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ СКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Основная технологическая идея тепловых методов заключается:

1) в резком уменьшении вязкости нефти при нагреве, вследствие чего увеличивается ее подвижность;

2) в очистке призабойной зоны от выпавших парафина и асфальтено-смолистых веществ;

3) в уменьшении адсорбции активных компонентов нефти на поверхности фильтрационных каналов за счет ослабления электрокинетических эффектов,

т.е. уменьшения адгезии.

Классификация методов термического воздействия на призабойную зону скважины

Устьевыми нагревателями: горячей водой или нефтью; горячим паром.

Скважинными нагревателями: Электротепловым прогревом; термо-газохимич. воздействие

Кроме того, имеются экспериментальные методы:

- Термоакустический;

- высокочастотный электромагнитный нагрев.

По времени воздействия на призабойную зону:

- периодический  (циклический);

- непрерывный  (стационарный).

Термогазохимическое воздействие    (ТГХВ)

Метод основан на использовании в качестве воздействующего агента газов, получаемых при сжигании пороховых зарядов в интервале продуктивного пласта. Эффект от ТГХВ состоит в следующем: При сгорании заряда в скважине находящаяся в ней жидкость под воздействием давления образующихся газов вытесняется в пласт и в зависимости от величины создаваемого давления может способствовать расширению естественных трещин и каналов или созданию новых трещин. Важную роль в процессе ТГХВ играет тепловой фактор. При ТГХВ также происходит химическое воздействие газовой фазы продуктов горения на скелет породы и пластовую жидкость. Газообразные продукты горения порохов в основном состоят из хлористого водорода HCl и углекислого газа CO₂. Проникая в поры пород, хлористый водород при наличии воды, образует соляную кислоту, концентрация которой может достигать   1...5 %.

Термоакустическое воздействие  на призабойную зону пласта

Данный способ является развитием электротепловой обработки. Оно заключается в одновременном облучении горной породы тепловыми и акустическими полями в определенных диапазонах частот и интенсивностей. В результате воздействия акустического поля и поля упругих волн происходит многократное увеличение температуропроводности горных пород. Радиус прогретой зоны увеличивается до 3-5 м.

Высокочастотный электромагнитный нагрев

При высокочастотном электромагнитном нагреве температура на забое скважины ниже, а в глубине пласта - выше. В комплект оборудования входит наземное (генератор) и подземное (излучатель) оборудование.

Из видов теплового воздействия на призабойную зону технологически наиболее разработанными являются периодический электронагрев и периодический паронагрев.

Электротепловая обработка

Периодический прогрев призабойной зоны осуществляется самоходной установкой  1УЭС-1500 (установка электронагревательная самоходная, тепловая мощность N=25 кВт; грузоподъемность P=15 кH).

Для стационарной электротепловой обработки используют установку, состоящую из поднасосного электронагревателя, кабеля, станции управления и вспомогательного оборудования. Конструкция установки по сравнению с передвижным агрегатом значительно проще.

Воздействие паром и горячей водой

Обработка паром или горячей водой способствует снижению вязкости нефти в призабойной зоне, расплавлению и удалению парафиносмолистых отложений и, соответственно, увеличению дебитов скважин. Наиболее эффективными рабочими агентами являются сухой насыщенный пар высокого давления (8-15 МПа) и вода при t=200 ^oС и выше.

Применение этих теплоносителей также может быть циклическим (периодическим) и стационарным (циркуляционным).

Скважинное оборудование, применяемое при транспортировке

тепла от устья к забою скважины

Пакеры типа ПТГМ, ПТТГМ , термокомпенсаторы типа УТ и УТО , а также разработанный Татфизнефтемашем пакер типа ПВГ-ЯМ, термокомпенсатор типа КТУ не удовлетворяет рабочей температуре 400 ^oС и ее циклическому воздействию. Все указанные пакеры имеют уплотнительные элементы на основе асбестографита. Максимальная рабочая температура для него (по данным ВНИИАТИ) составляет порядка 343^oC. Применение уплотнений на основе асбестографита, например для уплотнения штока термокомпенсатора, требует высокой, порядка  Rz=0,32, чистоты обработки уплотненных поверхностей.