16 Августа 2017

Интенсификация добычи полезных ископаемых

Опубликовал С. Петриченко

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Электроразрядное воздействие на призабойную зону скважин предназначено для интенсификации добычи углеводородных полезных ископаемых за счет увеличения системы трещин или каналов, очистки перфорационных отверстий и фильтров от кольматирующих осадков.

Скиф100Мработа

Элементы устройства "Скиф-100М" и работа с устройством на скважине

Электроразрядный способ реализуется в скважине, заполненной жидкостью, путем интенсивного импульсного воздействия на зону раскрытия продуктивного пласта циклических волн сжатия, генерируемых высоковольтным электрическим разрядом.

Способ реализуется электроразрядным погружным устройством  "Скиф-100 М" в скважинах, остановленных для подземного или капитального ремонта в породах любого типа с начальной проницаемостью более 0,1·10-15 м2.

Гидростатическое давление в скважине не более 45 МПа, температура - не более 100 ° С.

В приложении А указаны технические характеристики электроразряднго погружного устройства "Скиф-100М".

Способ может быть использован для:

  • повышения производительности нефтедобывающих, газовых и нагнетательных скважин при подземных и капитальных ремонтах, восстановления дебита артезианских скважин;
  • обработки призабойных зон пластов высоковязких, парафинистых нефтей;
  • вызова притока в скважины при их освоении и обустройстве, повышения приемистости скважин для подземного хранения газа;
  • повышения качества цементного кольца при цементаже скважин;
  • вызова притока из потенциально продуктивных пластов в поисковых и разведочных скважинах

Прогрессивность разработки в Мире

Электроразрядный способ воздействия на призабойную зону скважин показал свою эффективность при обработке сотен скважин месторождений Украины, России, Казахстана, Китая и других стран. Результаты обработок свидетельствуют о повышении дебита нефтяных скважин более чем в 2 раза, примерно в 3 раза увеличивается приемистость нагнетательных скважин. Средняя продолжительность эффекта - от 10 до 24 месяцев при успешности метода более 85%. Результаты применения электроразрядной технологии на некоторых нефтедобывающих скважинах представлены в приложении Б.

Достоинства электроразрядного способа интенсификации добычи нефти:

  • экологическая чистотой в сочетании с высокой эффективностью и успешностью обработки;
  • сохранение эффекта воздействия более 10 месяцев;
  • селективность воздействия в локальной зоне пласта;
  • простотота и надежность в эксплуатации;
  • минимальные энергозатраты;
  • возможность многократного циклического воздействия при одном спуске

Краткая технологическая дорожная карта проекта

отрудничество в рамках данного направления деятельности института возможно в нескольких направлениях:

  • изготовление и поставка электроразрядного погружного устройства "Скиф-100М";
  • сервисное обслуживание электроразрядного погружого устройства с выездом специалистов ИИПТ на обработку скважин Заказчика;
  • модернизация существующего или разработка нового оборудования для воздействия на призабойную зону скважины;
  • проведение научно-исследовательских работ по исследованию возможности применения электрорязрядной технологии интенсификации добычи полезных ископаемых на новый объект или с новой целью.

Технологическая дорожная карта проекта разрабатывается специалистами под каждый проект индивидуально в зависимости от цели проекта.

Например для разработки опытного образца нового электроразрядного погружного устройства:

Этап 1. Выбор схемных решений  электроразрядного погружного устройства.

Этап 2. Разработка и изготовление макетного образца  электроразрядного погружного устройства.

Этап 3. Испытание макетного образца  электроразрядного погружного устройства.

Этап 4. Доработка макетного образца  электроразрядного погружного устройства.

Этап 5. Изготовление экспериментального образца  электроразрядного погружного устройства.Этап 6. Испытание экспериментального образца  электроразрядного погружного устройства в лабораторных и натурных условиях

Связанная литература и патенты

  1. Поклонов С.Г., Трофимова Л.П., Швец И.С., Жекул В.Г. Электроразрядная обработка скважин и пути повышения ее эффективности // Известия вузов, Нефть и газ.- 2002.- №4.- 128с.
  2. Developments of Pulse Power Industrial Applications at the Institute of Pulse Research and Engineering (IPRE) / Vovchenko A.I., Shvets I.S., Dubovenko K.V., Ivanov A.V., Kosenkov V.M., Kurashko U.I., Onishenko L.I., Pruchod‘ko V.V., Radko S.M., Rizun I.R., Sizonenko O.N. // Procedinas of the 13th TEEE International Pulsed Power Conference, June 17-22, 2001, Las Vegas, Nevada.
  3. Сизоненко О.Н., Швец И.С., Кучернюк А.В. Применение электроразрядного воздействия для обработки добывающих и нагнетающих скважин // Нефтяное хозяйство- 2000. -№ 12. -С.133-135.
  4. Elektrohydroimpulse equipment for Increase of Oil and Intake Wells / Shwets I.S., Y.I. Kurashko, N.N. Klimanskiy, O.V.Hvoshan, L.I.Onishenko// 13th International Simposium on High Current Electronics: Proceedings. -Tomsk:Publishing house of the IAO SBRAS, 2004. - Р. 409 - 411.
  5. Электроразрядная обработка скважин на нефтедобывающих месторождениях Украины / Жекул В.Г., Кучернюк В.А., Мельхер Ю.И., Поклонов С.Г., Смирнов А.П., Швец И.С. // Вісник НТУ"ХПІ".-2012. - №21. - С.72-77.
  6. ЭГИ установки, предназначенные для повышения дебита артезианских скважин / Курашко Ю.И., Климанский Н.Н., Мельхер Ю.И., Хвощан О.В. // ЭОМ.- 2004. - №3.- С.68-69.
  7. Смирнов А.П ., Жекул В.Г., Поклонов С.Г. Выбор эффективных режимов электроразрядного способа декольматации скважин // Геотехнич. механика : Межведомст. сб. науч. тр.; Ин-т геотехн. механики им. М.С. Полякова НАН Украины. - Днепропетровск, 2012. - №98. - С.155-165.
  8. Електророзрядний спосіб відновлення продуктивності артезіанських свердловин / Швец І.С., Жекул В.Г., Поклонов С.Г., Смірнов О.П., Мельхер Ю.Г., Литвинов В.В., Конотоп С.В., Хвощан О.В., Залога Є.І. // Вісник аграрної науки Причорномор`я: Наук.журнал. - Миколаїв: Микол. нац. аграрний ун-т, 2013. - Вип.3. - С.200-205.
  9. Использование электровзрывного воздействия на призабойную зону / Максутов Р.А., Малюшевский П.П.,... Сизоненко О.Н. // Нефтяное хозяйство. - 1985. - № 1- С.34-35.
  10. Сизоненко О.Н., Малюшевский П.П., Максутов Р.А. Применение электрического взрыва для интенсификации притока из пластов //В кн.: Разрядноимпульсная технология: проблемы совершенствования. Сб. науч. тр. - Киев: Наукова думка, 1988. - С.32-36.
  11. Литвинов В.В. Особенности работы зарядной цепи погружного электроразрядного комплекса повышенной мощности / Литвинов В.В., Хвощан О.В. Курашко Ю.И. // Вестник НТУ «ХПИ». Тем. Вып. «Техника и электрофизика высоких напряжений». - Харьков: НТУ "ХПИ", 2010.- С. 117 - 124.
  12. Электроразрядный способ декольматации скважин / Жекул В.Г., Конотоп С.В., Коваленко А.А., Литвинов В.В., Мельхер Ю.И., Поклонов С.Г., Смирнов А.П., Швец И.С. // Матер. наук.-практ. конф. "Безпека середовища життедіяльності людини" та "Актуальні проблеми харчування та шляхи збереження здоров,я в сучасних екологічних умовах" (травень-червень 2012р., Крим ). - К.: Знання України, 2012. - С. 21 - 22.
  13. Динамические способы декольматации поверхностных скважин / Софийский К.К., Филимонов П.Е., Бокий Б.В., Швец И.С., Чередников В.В., Смирнов А.П., Агаев Р.А. - Донецк: ТОВ "Східний видавничий дім", 2014. - 248 с.
  14. Сизоненко О.Н. Электроразрядный метод воздействия на структуру пористых материалов и динамику фильтрации в них углеводородных флюидов: монография. - К.: НПП"Интерсервис", 2015. - 300 с.

Более полный список находится в приложении Г.

По данному направлению подано и получено 56 патентов.

Ниже приведены некоторые из них. В приложении В приведены некоторые  сканированные копии.

Патент США №5004050 "Method for well stimulation in the process of oil production and device for carrying same into effect" US Patent 5004050.pdf

Патент України № 73615 "Спосіб інтенсифікації видобутку нафти"

Патент України №57108 "Спосіб формування електричного розряду"

Патент України №27436 "Електрогідроімпульсний свердловинний пристрій"

Патент України №88986 "Пристрій для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України №88982 "Пристрій для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України  №54112 "Пристрій для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України  №39042 "Пристрій для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України №67409 "Заглибний свердловинний пристрій"

Патент України №50388 "Пристрій для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України №89322 "Електродна система пристрою для дії на призабійну зону свердловини"

Патент України №88718 "Електродна система пристрою для електрогідравлічної дії на пласт"

Патент України №33365 "Генератор імпульсних струмів заглибного свердловинного пристрою"

Патент України №18912 "Електродна система пристрою для електрогідравлічної дії на пласт"

Патент України №55532 "Електродна система пристрою для електрогідравлічної обробки свердловин"

Патент України №80997 "Конденсатор із плівковім діелектриком для свердловинних пристроїв"

История научно-исследовательских работ, полученные награды

Исследования в области электроразрядного воздействия на призабойную зону нефтедобывающих скважин начались в ИИПТ с 1979 года и ведутся по настоящее время. За этот период выполнено более 30 научно-исследовательских работ (проектов). Проведен большой объем исследований по формированию и развитию разряда в различных средах при температурах до 100 ° С и гидростатических давлениях до 50 МПа, изучены электрические и температурные характеристики элементов электроразрядных установок для обработки скважин, определены гидродинамические параметры погружных установок и проведена оценка их влияния на проницаемость различных пород-коллекторов нефтяных скважин, реологические свойства твердой и жидкой фазы призабойной зоны.

Приложения:

Приложение А.pdf

Приложение Б.pdf

Приложение Г.pdf