《油气井增产技术》课件-86、井下超声波增产技术

超声波增产技术：利用声波的机械振动能，经流体介质耦合后进入地层，从而达到解除污染、堵塞，提高近井地带渗透性的目的。超声波增产技术在五六十年代，苏美就开始了超声波处理油层的研究工作。上世纪九十年代,我国也开展了超声波处理油层的研究和应用。声波分类次声波--<20Hz声波--20~20000Hz超声波-->20000Hz混砂车的结构：由底盘，发动机、电气仪表控制系统、混合罐、输砂器、液添系统，管汇系统和干添系统等组成。超声波的作用机理：超声波采油技术的机理主要是机械振动作用、空化作用和热作用三个方面。超声波的作用机械振动作用：指地层弹性介质微粒机械振动的传播。在传播过程中，粒子的振幅、速度及加速度发生显著的变化，从而产生松动、边界磨擦、微裂缝、解聚等。1空化作用：指在振动脉冲的作用下，液体中气泡成长和崩溃的过程以及伴随发生的一系列现象。这种空化作用一方面可以减小气阻，另一方面在气核崩溃间形成的激波，又可以促进裂缝的产生和局部温度的上升。23热作用：超声波在传播介质内部的吸收、在不同介质的分界处的摩擦及空化作用在气泡崩裂时释放大量的热量，这三种方式是热作用能量的主要来源。3热作用：主要由地面声波-超声波发生机、特种传输电缆、井下大功率电声转换装置三部分组成。超声波油层处理系统工作过程：由380V／50Hz的交流电网提供能源，地面发生机产生脉冲波1～40Hz、超声波18～33kHz、电功率10～30kW的振荡信号。井电缆传输给大功率发射型换能器，换能器将信号转换成机械振动波，经原油介质耦合后进入油层。超声波增产装置的主要技术指标：发生源有效功率30kW脉冲波频率1~40Hz电缆下井深度<2000m换能器耐温-20℃~150℃井下声场强度10~26kW/m2发生源环境工作温度-20℃~40℃超声波频率18~33kHz换能器直径55~105mm换能器耐压>30MPa系统转换效率>50%超声波处理油层原理：1、声波具有传递方向与液体流动方向相反的特性，无论声强强弱，都会促使原油加速向声源流动，并向井筒聚集；2、原油降粘、破乳、脱水；3、提高原油流度比及岩石有效渗透率。超声波提高油气渗流速度的实验：流体：原油岩心：人造砂岩；条件：室温、0.2MPa超声源：电功率150W、频率20kHz超声波提高油气渗流速度的实验：超声波增产技术在玉门油田的应用：声波处理油层增产效果施工单位石油沟白杨河老君庙合计施工井数（口）1002317成功率(%)100100100有效率(%)85958387累计增产原油(t)431214518086573累计增产液(t)127032063867156006平均单井增产油(t)43.1463.147.547.0平均单井有效期(d)217191230215超声波处理油层系统的研制总费用45万元，车辆购置费21万元，总投入82万元，累计增油6573t，获纯效益226万元，投入产出比1：3.75，经济效益相当可观。经济效益分析操作简单，可控程度高，施工安全，不受井场地貌限制，无污染，占井时间短，在声波发生器（D70mm）能通过的前提下，可针对性处理任何油层剖面，可在相当程度上替代解堵性压裂、酸化措施，有效减轻工人劳动强度。社会效益分析井下超声波增产技术应用总结：超声波不仅可以防蜡防垢，同时可以提高储层渗透率。1由液电效应产生的声波，其频谱宽、能量大、电声转换效率高，而且其低频成分所占的比例较大，有利于大范围作用，具有很大应用潜力。2超声波的三种作用不是孤立的，而是互相交织在一起并存的。不同的振源强度及频率，三种作用的比例也不同。34、低温条件下，机械作用和热作用；高温条件下，主要是机械作用。5、超声波提高渗透率的效果随温度的升高而逐渐变差，但在80℃下，仍对渗透率有提高作用。井下超声波增产技术应用总结6、超声波对岩石渗透率影响主要是振动效应，表现为孔径大小及液体粘度的变化，而液电效应对岩石渗透率的影响主要是由于其造缝和拓缝效果。因此，液电效应方法比超声方法好。井下超声