ООО «НПО «ПРОМРЕСУРС» совместно с лабораторией прикладного магнетизма Института физики металлов Уральского отделения Российской академии наук занимается разработкой и применением оборудования акустического воздействия для обработки нефтяных и водозаборных скважин.
Эффективность добычи воды из продуктивных пластов связана, прежде всего, с проблемой поддержания высоких фильтрационных свойств этих пластов в связи с неизбежным снижением проницаемости прискважинного пространства в процессе эксплуатации. С целью повышения фильтрационных свойств прискважинного пространства, очистки фильтровой колонны от отложений применяют различные технологии, часто связанные с применением химических реагентов или воздействием избыточных давлений на водовмещающие породы. Практика показывает, что применение гидродинамических, гидроимпульсных методов, особенно на скважинах прирусловых водозаборов, или на артезианских скважинах с непрочной структурой водовмещающих пород (содержащих песок и глину) часто влечёт за собой критическое снижение дебита скважины из-за разрушения ударными методами капилляров (щелей и пор), по которым поступала вода в скважину. Кроме того, эти методы небезопасны для целостности конструктивных элементов скважины (сетки фильтра).
С целью эффективного и безопасного восстановления проницаемости прискважинного пространства, очистки ствола скважины и исключения экологического ущерба разработан метод ультразвукового воздействия (УЗВ) на прискважинную зону. Метод принципиально отличается от всех известных ранее и является абсолютно экологически чистым. УЗВ – это возбуждение в жидкой среде колебательного процесса ультразвуковой частоты. Его воздействие на химические и физические процессы известно давно и в настоящее время широко применяется в различных отраслях промышленности и в быту. УЗВ отличается высокой эффективностью из-за ряда физических процессов, возникающих при взаимодействии мощного ультразвука с пористой средой прискважинной зоны, таких как:
Эти физические процессы приводят к повышению скорости тока жидкости в капиллярах на 25-200% за счет повышения проницаемости капилляров.
Применение технологии УЗВ позволяет решать основные задачи по добыче воды:
· увеличение добычи из малодебитных скважин;
· вызов притока из простаивающих скважин;
· вызов притока при освоении новых скважин (доосвоение);
· поддержание дебита скважин на стабильном уровне.
Суть метода заключается в следующем. Наземный ультразвуковой генератор вырабатывает переменный электрический ток напряжением до 600В и частотой 10кГц. Ток по кабель-тросу подводится к магнитострикционному излучателю мощностью до 3кВт. Скважинный излучатель преобразует энергию электромагнитного поля в акустическую энергию, воздействующую на пористую среду призабойной зоны. Излучатель за счёт магнитострикционного эффекта (изменение линейных размеров металла при изменении напряжённости магнитного поля) возбуждает в окружающей среде волновой процесс с удельной мощностью 3-5Вт на 1см².
Практика показала, что радиус эффективного воздействия применяемого оборудования с учётом побочных эффектов достигает 10-15м. Указанного радиуса воздействия вполне достаточно для удаления из зоны фильтрации до 95% отложений. Одновременно происходит очистка отверстий фильтровой колонны и внутренней поверхности ствола скважины. Полученный шлам в результате воздействия ультразвука шлам откачивается насосом.
Работы по применению УЗВ для восстановления дебита скважин начинались в 1985 году, и в настоящее время ООО «НПО «Промресурс» совместно с лабораторией прикладного магнетизма Института физики металлов Уральского отделения РАН успешно используют этот метод в промышленных условиях.
Работы ведутся на оборудовании собственного производства, запатентованном в РФ и США, в настоящее время патентуется за рубежом.
Некоторые результаты:
2002г. В/ч 65583 МО РФ, окислы железа. Прирост дебита в 50%.
2003г. Белоярская атомная электростанция (Концерн Росэнергоатом); окислы и соли металлов, ил. Прирост дебита 50%.
2004г. Синарский трубный завод г. Каменск-Уральский. Окислы железа. Прирост дебита-1,5 раза, рост динамического уровня 2 метра. Существенное улучшение качества воды.
2005г. МУП «Водоканал» Екатеринбург. Окислы железа; подъём динамического уровня в скважинах – до 2 м; значительное улучшение органолептических показателей воды.
2006-2011гг. Квартирно-эксплуатационные части ПУрВО МО РФ: Асбестовская, Екатеринбургская, Еланская, Тюменская, Уфимская, Широкореченская; МП «Водоканал» г. Магнитогорск, промышленные предприятия, предприятия ЖКХ Свердловской области и др.
2012г. ОАО «Ураэлектромедь» (Холдинг «УГМК»). Прирост дебита в 3 раза.
2014г. МУП «Водоканал» г. Екатеринбург. Пятикратный рост дебита скважины.
2019-2023гг. – предприятия ЖКХ г. Октябрьский, г. Стерлитамак, г. Мелеуз, Республика Башкортостан; МУП г. Казани «Водоканал», АО «ЗВКС» г. Зеленодольск, Республика Татарстан; АО «Оренбург-Водоканал», предприятия ЖКХ ХМАО-Югра, средний результат – «+» 100% от исходного дебита.
Усредняя имеющиеся к настоящему времени результаты (всего за 20 лет обработано более 300 скважин) получены следующие показатели эффективности метода:
Применение оборудования УЗВ для обработки скважин, в отличие от других методов, не причиняет вреда скважине и её составным частям, увеличение эффекта запесочивания, иные негативные последствия исключены. Метод акустического воздействия для повышения эффективности добычи нефти и воды абсолютно экологически безопасен.
Поскольку в большинстве случаев проведение работ методом УЗВ приводит к восстановлению дебита скважины до проектного и выше, указанный метод, зачастую, является альтернативой бурению и вводу в эксплуатацию новой скважины.
Стоимость работ зависит от гидрогеологических условий месторождения и состояния скважины на текущий момент и варьируется в пределах 250 000 – 850 000 рублей. Продолжительность обработки в среднем составляет 3 суток, необходимые условия – обеспечение свободного перемещения оборудования по стволу скважины и промышленное электропитание 380В мощностью 5КВт. Глубина обработки – до 250м. Видеофиксация.