Нефтяные скважины очистят от парафиновых пробок с помощью ультразвука. Разработка принадлежит ученым Пермского Политеха — новая технология позволит добывать больше нефти, не останавливая работу скважины.
Пермяки создали экспериментальную установку, которая разрушает парафиновые отложения без остановки добычи и повреждения породы. В ее основе — стандартный стенд AFS-300 для изучения фильтрации нефти и газа, дополненный камерой с ультразвуковым излучателем. Такая конструкция имитирует реальные условия работы скважины: приток нефти из пласта и встречное воздействие звуковых колебаний на поток жидкости.
Влияние акустических колебаний (от 17 до 120 кГц) изучали на реальных образцах горных пород и нефти. Эксперименты проводились при давлении, соответствующем глубинным условиям. В ходе двухчасовых тестов проницаемость породы определяли по перепаду давления в образце. Исследователи чередовали циклы ультразвуковой обработки и паузы, что позволило оценить как мгновенный эффект от воздействия, так и его продолжительность после отключения излучателя.
Выяснилось, что лучше всего очищают породу низкие частоты — 17, 20 и 28 кГц. За счет сильной вибрации и резонанса они смогли улучшить проницаемость породы в 1,1–1,6 раза. А вот более высокие частоты, от 40 до 120 кГц, оказались малополезны — они создавали лишь слабую «дрожь», которой не хватало, чтобы разрушить парафиновые пробки.
В добывающей скважине поличастотный излучатель размещается под насосом (например, струйным, так как он имеет высокие эксплуатационные характеристики) напротив продуктивного интервала. Вся компоновка спускается в скважину на колонне насосно-компрессорных труб. Воздействие производится на депрессии регулярно, отсутствует необходимость остановки скважины и задействования бригады капитального ремонта скважин и техники для спуско-подъемных операций.
Евгений Рябоконь
Доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук:
Идея использовать акустические колебания для добычи полезных ископаемых не нова, но предыдущие исследования проводились на неорганических загрязнениях — солях, буровых растворах, полимерах. Исследовали ультразвук и для асфальтенов — самых тяжелых компонентов нефти, которые делают ее густой, как смола. Об этом «Энергия +» писала здесь. Пермские ученые применили акустические волны именно для очистки скважины от парафинов. Это на 50-70% повысит эффективность добычи из низкодебитных скважин — тех, что находятся в отработанных старых месторождениях или локациях со сложной геологией.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».