Механизм метода U-TEM – Звуко-электрический интеграль

В слое нефти и газа технология U-TEM интегрирует генераторы, которые могут стимулировать как переходные электромагнитные, так и ультразвуковые поля для воздействия на формацию.


Звуково-электрические интегрированные действия могут разрушить структуру затвора, создать новые микротрещины для потока, снизить межфазное натяжение жидкости и вязкость сырой нефти.
Механизм метода U-TEM – Ультразвуковые волны
Когда в стволе скважины возбуждается ультразвуковая волна, ее энергия, воздействующая на формацию, селективна по частоте.

Эффективность может быть оптимизирована путем корректировки запланированных рабочих параметров на основе условий ствола скважины и формации.

Коэффициент передачи увеличивается до более чем 95% на акустическом окне ультразвука в стволе скважины.

Ультразвуковая волна может передаваться на большие расстояния, когда достигает резонансной частоты с формацией.
На основе исследований случаев в России и Китае, работа в одной скважине также может значительно влиять на добычу соседних скважин, находящихся на расстоянии сотен метров. Ультразвуковая энергия, смоделированная в стволе скважины, передается в горизонтальном направлении, что может быть использовано для операций в разнослойных формациях.
Схематическая диаграмма зонда в обсаженной скважине и вибрирующей поверхности звуковой волны, излучаемой зондом.

Ультразвуковая энергия, возбуждаемая преобразователем в скважине, в основном направлена в горизонтальном направлении.
Механические вибрации вызывают существенные изменения в формации, включая следующие аспекты:

Источник ультразвукового звука

Результат:

Снижение адгезионных сил между частицами затвора и порами формации.

Образование новых микротрещин.

Снижение межфазного натяжения между нефтью и водой в слое.

После ультразвуковых вибраций (0-4 минуты), первоначальные трещины на образце горной породы превратились в микротрещины.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Технология U-TEM, использующая принцип переключения электрического тока включение-выключение два раза в секунду, создает временное электромагнитное поле с зависимостью от времени внутри ствола скважины. Электрическая энергия, накопленная в индуктивности и ёмкости, высвобождается, образуя временный отклик, который проникает через обсадную трубу в середине внутриэкспозиционной катушки, входит в формацию и начинает распространяться в ней.

Процесс распространения временного электромагнитного поля, возбужденного в обсаженной скважине, вблизи скважины, можно описать следующим образом:
Заряженные частицы, под действием высокоскоростного переменного электромагнитного поля в положительно-обратном направлении, осциллируют и подвергаются изменению сдвигового напряжения. Это приводит к разрыхлению, перемещению и изменению формы и распределения затвора, разрыву адсорбции в поровом горлыше, очищению порового пространства и разгрузке горла.
Электрический двойной слой существует на границе между жидкостью и твердым материалом в пористой среде, и изменение распределения электрического поля на этой границе, вызванное электромагнитным полем, снижает межфазное натяжение и улучшает подвижность жидкости.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Механизм метода U-TEM – Переходное электромагнитное поле

Механизм метода U-TEM - полное удаление засоров следующий

Устранение микробного затвора и индуцированного затвора частиц


Во время обычных операций в скважине, таких как бурение, завершение, переводка, стимуляция или увеличение добычи.


Факторы
- Повреждения, вызванные миграцией мелких частиц
- Потеря жидкости в матрицу формации
- Твердые частицы из бурового раствора физически засоряют или образуют мостики в потоках
- Почва вблизи скважины загрязнена микробными популяциями


Решения:
- Разрушение структуры частиц затвора и снижение силы сцепления между загрязнителями и породами. - Создание новых микротрещин из-за усталости пород. - Движение заряженных частиц под воздействием временного электромагнитного поля. - Изменение местоположения затвора в поровом горлыше, что увеличивает скорость добычи нефти.

Удаление накипи и воскоподобных отложений

Воздействие изменяющихся температурных и давленийных условий в производственной трубе



Накипь: отложения минеральных солей возникают на стволе скважины, трубопроводах и компонентах.

Парафин: углеводородные соединения выпадают на производственных компонентах и обычно обнаруживаются в трубах близко к поверхности, тяжелые парафины проявляются в виде восковых веществ.

В условиях суровых/жестких условий



- Накипь создает значительное ограничение или даже затвор в  производственных трубах.


- Парафин также может образовываться на перфорациях или внутри формации, что снижает добычу нефти.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Решения:


- Накипь и парафины диспергируются в очень мелкие частицы.
- Парафин и асфальтены эмульгируются, и вязкость снижается.


до
после
Снижение вязкости жидкости и межфазного напряжения между маслом и водой

Оба эти фактора играют важную роль в подвижности жидкости. Чем ниже вязкость и межфазное напряжение, тем меньше сопротивление потоку жидкости, следовательно, можно увеличить добычу нефти.

Решения



- Снижение вязкости

 Нагрев
 Эмульгирование сырой нефти


- Снижение межфазного напряжения


Периодическое расширение и строительство диаметра пор

Воздействие электрическим полем


После ультразвуковой обработки в течение 30 минут вязкость сырой нефти значительно уменьшилась на 30-50% при всех температурах.
Через 30 минут работы масло стало эмульгированным, и вязкость уменьшилась.

Почему выбрать U-TEM

- Зеленый и экологически дружественный

U-TEM - это чисто физический метод и операция без использования новых жидкостей, он не внесет потенциального загрязнения и повреждения в пласт.


- Значительный эффект по увеличению производительности

U-TEM подходит для удаления засоров всех типов, вызванных загрязнением пласта, и может общим образом решить проблему засоров на нефтяных месторождениях.


- Гибко спроектированная операция

Профессиональное проектирование для каждой операции U-TEM обеспечивает достижение всех конкретных целей


- Простая операция

Для работы достаточно подключить U-TEM к проводу и опустить его на целевой пласт, что просто и легко в использовании.
 
GEOXPLORA