Віброімпульсна обробка свердловин

Технологія віброімпульсного впливу на привибійну зону продуктивних пластів призначена для збільшення дебіту або приймальності свердловин.

Принципова схема генератора

Принципова схема віброімпульсного генератора полічастотних коливань
1 — маса; 2 — корпус генератора; 3, 4 — двосторонні пружні зв’язки; 5 — нерухома основа; 6 — інерційний дебалансний віброзбудник; 7 — односторонні пружні зв’язки; 8 — корпус; 9 — шток гідравлічного циліндра; 10 — трубопроводи; 11 — система подачі рідини під тиском; 12 — свердловина; 13 — пружинні зв’язки для позиціонування штока гідроциліндра; 14 — системи регулювання проміжків, положення маси і корпусу; 15 — запірні вентилі

Основні характеристики генератора

Найменування, одиниці виміруЗначення
Діапазон частот збуджень, кГц0–22
Тип електромеханічного вібратораВибухозахищений ЕВВ-25.0-1500 (або аналогічний)
Номінальна кругова частота обертання вібратора, рад/с153,8
Потужність асинхронного електродвигуна, кВт1,5
Зусилля збудження, кН23,7
Перепади тиску, що створюються, МПа±1,0 … ±20
Маса генератора, кг200
Габаритні розміри (довжина × ширина × висота), мм700 × 500 × 500
Основні характеристики віброімпульсного генератора полічастотних коливань

Принцип дії

Коливання генератора здійснюються від інерційного дебалансного віброзбудника 6, закріпленого на корпусі 2. Гармонійні коливання корпусу через пружинні зв’язки 3 передаються на масу 1 і обмежуються односторонніми пружинними зв’язками 7, встановленими з проміжками щодо маси 1 на корпусі 8. Корпус 8 закріплений до штока гідравлічного циліндра 9, порожнини якого через трубопроводи 10 пов’язані з системою 11 подачі рідини під тиском у свердловину 12.

Регулювання інтенсивності та характеристик імпульсів тиску у свердловині здійснюється зміною параметрів віброударних коливань маси 1 і положень запірних вентилів 15. До регульованих параметрів генератора належать сила, що збуджується віброзбудником, і величини проміжків до односторонніх пружинних зв’язків. Регулювання цих параметрів дозволяє змінювати спектр полічастотних коливань генератора й амплітуди коливань на збуджуваних частотах.

При включенні віброімпульсного генератора в системі «свердловина — привибійна зона — пласт» створюються змінні або знакозмінні імпульси гідравлічного тиску. За рахунок суцільного широкого спектру частот імпульси тиску, що поширюються по свердловині до продуктивного пласта і збігаються з власними частотами локальних структур напруженого масиву гірських порід, збуджують у локальному об’ємі масиву резонанси пластових структур із вивільненням їх внутрішньої енергії.

У результаті відбувається перерозподіл напруженого стану масиву в бік вирівнювання внутрішніх напружень за рахунок мікропереміщення локальних структур, які формують масив, з утворенням нових фільтраційних каналів, розвитком мікротріщин і очищенням існуючих фільтраційних каналів.

Характеристики коливань

Осцилограма прискорень коливань, що створюються віброімпульсним генератором
Спектральний склад коливань, що створюються віброімпульсним генератором

Осцилограма прискорень та спектральний склад коливань, що створюються віброімпульсним генератором

Основні відмінності технології

  • Створення нелінійних коливань рідини у свердловині.
  • Забезпечення полічастотного спектру зміни імпульсів гідродинамічного тиску.
  • Збільшення внеску низькочастотних складових в енергію коливань зі збільшенням відстані дії.
  • Виключення необхідності коригування імпульсів тиску під мінливі умови в системі «свердловина — привибійна зона — пласт», що притаманно традиційним технологіям впливу.

Що дає технологія

  • Підвищити дебіт (приймальність) свердловин.
  • Збільшити проникність привибійної зони пласта.
  • Підвищити ефективність дегазації вугільних пластів.
Прокрутка до верху