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工作原理

以地层共振频率清洗近井地带

Resonflux协助运营方评估近井地带损害,为适用的生产井和注入井规划以水驱动的振动共振处理。

压力驱不动的原油,声波为何能驱动?

经计算与室内实验证实的两种物理机理,解释了共振模式下的声波能量为何能释放单靠压力无法采出的原油。

油滴剥离

声波通过时将油滴从岩石颗粒表面直接剥离:声波作用力超过油滴与孔隙通道之间的黏附力。

运移与聚并

较大油滴获得流动性并聚并为连续的"油流通道"。声波作用力与范德华引力共同克服将油膜束缚在颗粒表面的静电斥力。

数十 Pa

即使很小的压力波幅值,也能显著提高地层原油的流动性。

20–50 m

在距装置该距离处仍能可靠检测到所产生的声波。

2–3×

共振振动作用下,饱和多孔介质中渗流速度的提高幅度。

为什么常规解堵反而使部分油井变差?

正表皮系数是筛选线索,不是诊断结论。每口井都需要评估地层损害、完井结构、压力、温度及工具下入条件。

资料所述清洗工艺使用淡水,不添加酸或化学清洗剂。流体相容性与返排液处置仍需逐井规划。

正表皮系数是筛选线索,不是诊断结论。每口井都需要评估地层损害、完井结构、压力、温度及工具下入条件。

振动源

水动力发生器,如乐器般精确调谐

发生器由带切向入口通道的壳体、涡流室和扩散器组成。其几何结构与泵注流体的水动力参数共同决定输出的频率与振幅。

当发生频率与被处理近井地带的固有频率一致时即产生共振,该固有频率可依据地层孔隙度与渗透率,通过渗流"噪声"估算。

每台发生器均针对具体井定制,以命中该地层的频带。典型工作范围:1.5–10 kHz。在实验台架上,经标定的发生器主峰位于 1,632 Hz。

五种工程化结构型式

A

带附加扩散器的发生器

B

回转体形扩散器

C

可变容积共振腔

D

双入口通道、双出口扩散器

E

弹簧加载环形凸台:低频高振幅

滤失增益与发生器频率的关系

共振是一个频带而非单点:每台发生器都针对其地层调谐

工作频带 1.5–10 kHz 024681012 频率,kHz Peak gain: filtration rate up to ~3× in resonance mode 最高3×

示意曲线:1.5–10 kHz频带与2–3×滤失增益均有记录;每台发生器按地层共振频率设计。

Laboratory frequency spectrum of a wave generator, dominant peak at 1,632 Hz

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.

五个受控步骤

  1. 01

    测量或计算目标地层的共振频率带宽

  2. 02

    依据地层数据计算波动发生器的设计参数

  3. 03

    将波动发生器连接在常规生产油管或连续油管末端

  4. 04

    下放油管,使发生器精确位于目标增产层段

  5. 05

    按规定的受控排量与压力循环井筒流体

近井地带作业:循环示意图
7 6 8 11 9 10 1 2 12 3 4 5
流体循环(4–8小时) 共振波传入地层

循环工况下的近井地带处理

处理在循环工况下进行(分离罐 → 泵 → 油管 → Wave Generator → 环空 → 返回分离罐)依处理层段持续 4–8 小时。采用连续油管时,气举井无需停产即可施工。

1
生产油管(NKT)
2
套管
3
油管与发生器之间的转换接头
4
振动波发生器
5
射孔井段
6
泵组:20–30 m³/h,15–22 MPa
7
常规分离罐(20–40 m³)
8
阀门
9
压力表
10
油管与高压软管间的密封接头
11
高压软管
12
环空

看看它在现场的实际效果。

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