Разработка технологических приемов увеличения проницаемости коллекторов тяжелой нефти с ядерно-физическим контролем

В ходе работ по соглашению № 15-19-00151 была показана возможность создания аппаратурно-методического комплекса для повышения проницаемости пласта с тяжелой высоковязкой нефтью, включающего электродинамический нагреватель обсадной трубы скважины и ультразвуковой магнитострикторный излучатель акустической волны, питаемые от единого скважинного преобразователя постоянного тока в переменный с частотой порядка 10 кГц. При этом доказана принципиальная возможность создания такого преобразователя постоянного тока в высокочастотный переменный, который допускает возможность его размещения внутри высокопрочной капсулы, находящейся в области забоя скважины. Предложена также конструкция компактного индуктора, способного локально возбуждать в стенке обсадной трубы токи порядка 102  103 А. Эти результаты создают возможность интенсивного нагрева фрагмента обсадной трубы скважины, удаления таким образом отложений в области ее перфорации, способствуют повышению проницаемости призабойной зоны пласта и, как следствие, увеличению дебита скважин с трудноизвлекаемой нефтью. Полученные результаты создают предпосылки к созданию комплексной электрофизической установки и технологии добычи тяжелых нефтей, которые составляют до 40% от разведанных запасов страны. Для этого потребуется решить вопросы охлаждения преобразователя, дистанционного управления его работой, контроля состояния оборудования, инженерно-технической проработки исполнительных устройств, находящихся за пределами скважинного снаряда преобразователя, проведения модельных испытаний и т.д. Необходимо также предварительно определить предельные эксплуатационные параметры погружного преобразователя с исполнительными устройствами. Среди последних важнейшими являются максимальная мощность индукционного нагревателя, а также характеристики направленности и мощность акустической волны излучателя. Теплофизические испытания индукционного нагревателя, выполненные на предыдущих этапах настоящего проекта, производились с использованием упрощенного лабораторного макета преобразователя, работающего на уровне мощности в 4 раза меньше расчетного значения. По этой причине в ходе продолжения проекта предполагается решить следующие задачи. 1. Доработать преобразователь постоянного тока в переменный с целью обеспечения максимальной амплитуды тока в индуктивно-резистивной нагрузке. Изготовить и испытать лабораторный макет преобразователя с индукционным нагревателем. 2. Разработать проект преобразователя п.1 в масштабе скважинного прибора и изготовить его лабораторный макет. 3. Проанализировать методы повышения мощности и направленности акустической волны, возбуждаемой в призабойной зоне нефтеносного пласта излучателем, располагаемым внутри обсадной трубы. 4. Уточнить требования акустических излучателей разного типа к питающему источнику высокочастотных колебаний. 5. Выполнить расчет системы охлаждения скважинной части аппаратурно-методического комплекса. Сформулироть требования к ее оптимизации. 6. Разработать и изготовить наземную упрощенную модель призабойной зоны пласта с фрагментом обсадной трубы. 7. Выполнить исследование температурного поля в макете призабойной зоны при работающем индукционном нагревателе.