ООО НПО «ПРОМРЕСУРС»  совместно с лабораторией акустических методов Института физики металлов Уральского отделения Российской Академии Наук занимается разработкой и применением оборудования акустического воздействия (УЗВ) для обработки нефтяных и водяных скважин.

Эффективность добычи нефти, газа и 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, применяют различные технологии (кислотная обработка, глинокислотная, термо-газо-химическая и т.д.). Все эти методы в различной степени удовлетворяющее решению поставленной цели, отличаются дороговизной и приносят значительный экологический ущерб.

        С целью снижения себестоимости очистки прискважинного  пространства и исключения экологического ущерба разработан метод ультразвукового воздействия (УЗВ) на прискважинную зону. Метод принципиально отличается от всех известных ранее и является абсолютно экологически чистым. Метод УЗВ – это возбуждение в жидкой среде колебательного процесса ультразвуковой частоты. Его воздействие на химические и физические процессы известно давно и в настоящее время довольно 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:

1.      Разрушение солевых отложений на стенках капилляров вследствие акустической вибрации.

2.      Акустическая дегазация жидкостей с устранением газовых пробок в капиллярах.

3.      Разрушение тормозящего электростатического слоя в капиллярах.

4.      Снижение поверхностного натяжения в капиллярах.

5.      Снижение вязкости жидкостей.

              Эти физические процессы приводят к повышению скорости тока жидкости в капиллярах на 25-200%, как за счет повышения проницаемости капилляров, так и за счет улучшения свойств самой жидкости.

 Применение технологии и аппаратуры УЗВ позволяет решать основные технологические задачи по добыче воды и нефти:

·         увеличение добычи из малодебитных скважин;

·         вызов притока из простаивающих скважин;

·         вызов притока при освоении новых скважин (доосвоение);

·         поддержание дебита скважин на стабильном уровне;

·         увеличение приемистости нагнетательных скважин;

·         очистка водозаборных скважин от кольматанта;

·         разрушение газогидратных пробок.      

                   

                                   

                            

        Рис 1 Схема ультразвуковой обработки  скважин

  

       Аппаратура УЗВ состоит из: скважинного акустического излучателя 1, наземного ультразвукового генератора 2, кабель-троса требуемой длины 3, откачивающего насоса со шлангом 4.

              Суть метода заключается в следующем. Генератор вырабатывает переменный электрический ток небходимых параметров. Ток по кабель-тросу подводится к магнитострикционному  излучателю мощностью до 5 кВт. 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 3-5 Вт на см.кв. Исследованиями показано, что процесс очищения любых поверхностей от  загрязнений начинается при удельных мощностях ультразвука от 0,5 Вт на см.кв., а это, в свою очередь, позволяет утверждать, что радиус эффективного воздействия применяемого оборудования с учётом побочных эффектов достигает 5-8 м.  Согласно данным, полученным ВНИИЯГ, количество отложений и загрязнений в прискважинном пространстве скважин, находящихся в эксплуатации длительное время, падает по экспоненте с удалением от ствола. Указанного радиуса воздействия вполне достаточно для удаления из зоны фильтрации до 95% отложений. 

 Скважинный излучатель опускают в скважину на кабель-тросе  (либо на колонне насосно-компрессорных труб с кабелем КПБП) и проводят акустическую обработку. Скорость обработки составляет от 0,5 до 1 метра в час, скорость прохождения газогидратных пробок – от 6 метров в час.

 

Работы по применению УЗВ для восстановления дебита скважин начинались  в 1985 году  и в настоящее время ООО «НПО «Промресурс» совместно с лабораторией акустических методов Института физики металлов Уральского отделения РАН успешно используют этот метод в промышленных условиях в Уральском регионе.

 С 2002года ООО "НПО «Промресурс» производит работы по обработке ультразвуком водозаборных скважин в Уральском регионе. Некоторые результаты:

2002г.  В/ч 65583 МО РФ, окись железа. Прирост дебита в 1,5 раза.

2003г. Белоярская атомная электростанция (Концерн Росэнергоатом); окислы и соли металлов, ил. Прирост дебита 1,5-2 раза; очистка ствола скважин и прискважинного пространства.                                                 

2004г. Синарский трубный завод г. Каменск-Уральский. Окислы железа. Прирост дебита-1,5 раза, подъём динамического уровня за время работ -  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.

2014г. ОАО "Уралэлектромедь" г. Верхняя Пышма. Трёхкратный прирост дебита скважины.

2016г. ЕМУП "Водоканал" г. Екатеринбург. Пятикратный прирост дебита.

 

           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.  Так как в  большинстве случаев проведение работ методом АВ приводит к восстановлению дебита скважины до проектного и выше, указанный метод зачастую является альтернативой бурению и вводу в эксплуатацию новой скважины.

           Усредняя все полученные к настоящему времени результаты (всего ультразвуком обработано несколько тысяч скважин) получены следующие показатели эффективности метода АВ:

   1.      Увеличение дебита – до 500 %.

 2. Продолжительность эффекта (повышенного дебита) – до 24 месяцев (для нефтяных скважин), до 7 лет (для водозаборных скважин).

 

         ООО «НПО «Промресурс» может разработать и изготовить аппаратуру АВ адаптированную к требованиям Заказчика с различными диаметрами и мощностью излучателей, комбинированием излучателей в едином комплекте с геофизическими приборами, провести обработку скважин Заказчика с помощью аппаратуры АВ с гарантированной эффективностью в 85 случаях из 100.