So funktioniert es
Die bohrlochnahe Zone bei ihrer Resonanzfrequenz reinigen
Resonflux unterstützt Betreiber bei der Bewertung bohrlochnaher Schäden und der Planung wasserbetriebener Vibro-Resonanz-Behandlungen geeigneter Förder- und Injektionsbohrungen.
Wie bewegt Schall Öl, das Druck allein nicht bewegt?
Zwei physikalische Mechanismen (durch Berechnung und Laborexperiment bestätigt) erklären, wie akustische Energie im Resonanzmodus Öl freisetzt, das Druck allein nicht mobilisieren kann.
Tropfenablösung
Die durchlaufende Schallwelle reißt Öltropfen physisch von den Gesteinskörnern ab: die akustische Kraft übersteigt die Adhäsion zwischen Tropfen und Porenkanal.
Mobilisierung & Koaleszenz
Größere Tropfen werden mobil und vereinigen sich zu durchgehenden „Ölkanälen“. Die akustische Kraft überwindet zusammen mit der Van-der-Waals-Anziehung die elektrostatische Abstoßung, die Ölfilme an den Körnern hält.
Schon geringe Druckwellenamplituden erhöhen messbar die Mobilität des Lagerstättenöls.
Entfernung, in der die erzeugten Schallwellen vom Gerät aus zuverlässig nachgewiesen wurden.
Anstieg der Filtrationsgeschwindigkeit in einem gesättigten porösen Medium unter Vibration im Resonanzmodus.
Warum verschlechtert konventionelle Reinigung manche Bohrungen?
Ein positiver Skin-Faktor ist ein Auswahlhinweis, keine Diagnose. Schaden, Komplettierung, Druck, Temperatur und Werkzeugzugang müssen je Bohrung bewertet werden.
Das dokumentierte Verfahren nutzt Süßwasser ohne zugesetzte Säure oder chemische Reinigungsmittel. Fluidverträglichkeit und Rückflussbehandlung müssen für jede Bohrung geplant werden.
Ein positiver Skin-Faktor ist ein Auswahlhinweis, keine Diagnose. Schaden, Komplettierung, Druck, Temperatur und Werkzeugzugang müssen je Bohrung bewertet werden.
Die Vibrationsquelle
Ein hydrodynamischer Generator, gestimmt wie ein Instrument
Der Generator besteht aus einem Gehäuse mit tangentialen Einlasskanälen, einer Wirbelkammer und einem Diffusor. Seine Geometrie definiert (zusammen mit den hydrodynamischen Parametern der gepumpten Flüssigkeit) die erzeugte Frequenz und Amplitude.
Resonanz entsteht, wenn die erzeugte Frequenz der Eigenfrequenz der behandelten bohrlochnahen Zone entspricht, abgeschätzt aus Porosität und Permeabilität der Lagerstätte über deren „Filtrationsrauschen“.
Jeder Generator wird individuell für seine Bohrung gebaut, um das Band der jeweiligen Lagerstätte zu treffen. Typischer Arbeitsbereich: 1.5–10 kHz. Auf dem Laborprüfstand zeigt ein charakterisierter Generator seinen dominanten Peak bei 1,632 Hz.
Fünf konstruierte Varianten
Generator mit zusätzlichem Diffusor
Diffusor als Rotationskörper ausgeführt
Resonanzkammer mit variablem Volumen
Zwei Einlasskanäle und zwei Auslassdiffusoren
Federbelasteter Ringvorsprung: hohe Amplitude bei niedrigen Frequenzen
Resonanz ist ein Band, kein Punkt. Jeder Generator wird auf seine Lagerstätte abgestimmt
Illustrative Kurve: das Band von 1.5–10 kHz und der 2–3× Filtrationsgewinn sind dokumentiert; jeder Generator wird auf die Resonanzfrequenz seiner Lagerstätte ausgelegt.
1,632 Hz Spectrum analyser trace from the experimental stand showing the generator's dominant peak, recorded on two channels. This is how every generator is characterised before it is matched to a formation's resonant band.
Fünf kontrollierte Schritte
- 01
Resonanzfrequenzband der Ziellagerstätte messen oder berechnen
- 02
Auslegungsparameter des Wave Generators aus Lagerstättendaten berechnen
- 03
Wave Generator am Ende des Förderrohrs (Tubing) oder des Coiled Tubing montieren
- 04
Tubing einfahren, bis der Generator exakt am Ziel-Stimulationsintervall sitzt
- 05
Bohrlochflüssigkeit mit definierter, kontrollierter Rate und definiertem Druck zirkulieren
Behandlung der bohrlochnahen Zone im Zirkulationsbetrieb
Die Behandlung läuft im Zirkulationsbetrieb (Separationstank → Pumpe → Tubing → Wave Generator → Ringraum → zurück zum Tank) über 4–8 Stunden, je nach behandelter Zone. Mit Coiled Tubing lassen sich sogar aktive Gaslift-Bohrungen behandeln, ohne sie abzustellen.
- 1
- Förderrohr (Tubing, NKT)
- 2
- Futterrohr (Casing)
- 3
- Übergangsstück zwischen Tubing und Generator
- 4
- Vibrationswellengenerator
- 5
- Perforationsintervall
- 6
- Pumpenaggregat: 20–30 m³/h bei 15–22 MPa
- 7
- Standard-Separationstank (20–40 m³)
- 8
- Ventile
- 9
- Manometer
- 10
- Dichtkupplung zwischen Tubing und Hochdruckschlauch
- 11
- Hochdruckschlauch
- 12
- Ringraum