Специалисты Научно-производственного предприятия волоконно-оптического и лазерного оборудования вместе с коллегами из центра «Арктик» Санкт-Петербургского горного университета и Института лазерных технологий Университета ИТМО разработали новую методику вскрытия обсадной колонны, которая защищает скважину от осыпания грунта. Чтобы увеличить приток нефти, в этой колонне делают отверстия. Ученые предложили использовать для этого лазер.
Как авторы разработки рассказали «Энергии+», в работе использовали непрерывный волоконный лазер — в нем оптоволокно из стекла с особым составом поглощает свет, исходящий от лазерных источников-диодов, и преобразует его в луч. Лазеры такого типа применяют в промышленности для гравировки и резки металлов.
В качестве экспериментальной модели выбрали обсадную трубу с толщиной стенки 10 миллиметров, окруженную цементной стяжкой. Как показали испытания, при помощи лазерного луча можно формировать в трубе и породе за ней каналы заданных длины и диаметра. При этом цементная стяжка и порода вокруг каналов не разрушаются. Это важно, чтобы не допустить перетока — чтобы нефть не попадала в затрубное пространство между колонной и стенками скважины: извлечь ее оттуда будет невозможно.
Согласно расчетам, для эффективного вскрытия обсадной трубы на реальной скважине достаточно обычной промышленной лазерной установки с потребляемой мощностью до 30 киловатт. Каждый канал будет формироваться за 1–2 минуты. Благодаря малым затратам энергии и быстроте лазерное вскрытие можно считать эффективной процедурой.
Данила Журба
Аспирант Национального исследовательского университета ИТМО, младший научный сотрудник Научно-производственного предприятия волоконно-оптического и лазерного оборудования
Ученые продумали конструкцию лазерной установки для вскрытия колонны. По словам Данилы Журбы, это оптико-механическая система с источником лазерного излучения, находящимся на поверхности вблизи скважины или на удалении от нее. Лазерное излучение от источника к рабочему инструменту будет передаваться по оптоволоконному кабелю.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».