Применение высокочастотного электромагнитного воздействия

Вопросы применения воздействия высокочастотного (ВЧ) электромагнитного (ЭМ) поля для интенсификации добычи нефти в залежах тяжелых нефтей и природных битумов представляют большой практический интерес[1]. При этом необходимо исходить из того, что большинство материалов нефтяной промышленности — продуктивный нефтенасыщенный коллектор, пластовая жидкость, нефть, их компоненты (смолы, асфальтены, парафины, водонефтяные эмульсии, битумы, вязкие и сверхвязкие углеводороды) по своим электромагнитным свойствам относятся к немагнитным диэлектрическим материалам со слабой электропроводностью.

При взаимодействии таких веществ с электромагнитным полем имеют место электрогидродинамические явления в ЭМ поле. В такие материалы ЭМ поля проникают достаточно глубоко: от долей до нескольких десятков метров.

Были исследованы ЭМ воздействия на залежи высоковязких нефтей и природных битумов и осуществлено управление различными электрогидродинамическими процессами с целью применения ЭМ воздействия для интенсификации добычи. Также была исследована возможность нагрева нефтяного пласта мощным высокочастотным (ВЧ) электромагнитным (ЭМ) излучением в сочетании с закачкой растворителя с целью интенсификации нефтедобычи в залежах вязких и сверхвязких нефтей.

Технический результат при таком воздействии достигается за счет повышения охвата пласта вытесняющим агентом и его более глубокого прогрева.

Для повышения эффективности и рентабельности способа в добывающей скважине осуществляется воздействие, которое включает три этапа: на первом — перевод скважины в нагнетание с закачкой смешивающегося агента (растворителя) с одновременным ВЧ ЭМ излучением; на втором — «выдержка» скважины без какого-либо воздействия; на третьем — перевод скважины в режим добычи и отбор продукции из пласта.

Двухмерная математическая модель процесса трехэтапного комбинированного ВЧ воздействия с одновременной закачкой смешивающего агента в пласт с высоковязкой нефтью позволила установить, что метод повышает эффективность и рентабельность разработки залежей высоковязкой нефти; интенсифицирует нефтедобычу за счет повышения охвата воздействием на пласт нагревом и вытесняющим агентом в призабойной зоне пласта добывающих скважин; позволяет максимально использовать тепловую энергию с помощью дополнительного переноса тепла в пласт закачиваемым растворителем.

В результате математического моделирования получены оценки оптимального объема смешивающегося агента, длительностей этапов воздействия; показана эффективность и рентабельность технологии с точки зрения энергетического баланса.