超大功率超声波增产技术在陕北某油田的应用/胡鸿

罗凯 王甜 王勇 梁晓丽

摘 要：大功率超声波油层处理技术如今已经成为了国内外石油行业所广泛认可的成熟技术，并且国家已经出台了相关文件明确了在油田开发领域之中推广应用超大功率超声波油层处理技术。为了提高油田采收率，与陕北某油田合作展开了超大功率超声波增产技术的现场试验应用。现场试验结果表明，不论是新井增产还是老井挖潜，超大功率超声波增产技术能起到理想的增油效果，且具有作业成本低、施工简单、有效时间持续较长、环保无污染等优点，值得推广应用。

关键词：超大功率 超声波 增产 现场应用

中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0056-02

随着3次采油技术的研究，超大功率超声波增产技术以其低伤害、深穿透、作用强等特点，在低渗油田开发中得到广泛应用，它不仅可以用来防蜡及防垢，同时也可以提高储层的渗透率，实现油田增产。

1 超声波增油机理

所谓超声波增产技术，就是位于地面的超声波功率源发出相应的电功率振荡信号（电脉冲波），经专用电缆传输给井下换能器，换能器将电功率振荡信号（电脉冲波）转换成机械振动能—超声波，超声波波长短、频率高，穿透力强，在固体和液体中衰减小，顺着岩孔和裂缝，无孔不入，可以传播几百米远，能够定向集束发射，同时也具有发射、折射、散射、衰减及吸收等波的共性。

超声波处理油层，是将大功率电声换能器下放到油层位置，在机械振动作用、空化作用、热学作用、声流作用等的共同作用下，使油层发生一系列物理的、化学的变化，从而使油层某些性质发生改变，从而提高油层的渗透性，增加采油速度，提高了原油采收率，而且也延长了油藏寿命。

2 现场试验效果

2.1 装置主要技术指标

2.1.1 技术特点

该技术与其他3次采油法相比具有作业成本低、无污染、施工简单的特点，与常规超声波油层处理技术相比，在以下几方面进行了有效的技术改进和提高。

（1）该超声波发射机最大峰值功率为150 kW，输出功率较常规超声波电源提高15～40倍。

（2）通过特制的传输电缆以及井下匹配器的作用，大大提高了系统传输效率，其传输效率可达85%。

（3）特制的换能器发出的超声波振动功率是常规换能器声波振动功率的30倍以上。

2.1.2 主要设备、仪器

（1）处理油层系统组成。

超声波处理油层系统由地面设备和井下仪器两部分组成，主要设备、仪器包括地面的数控测井设备、超声波功率源—超声波发生机、专用电缆、井下的电声换能器4部分。

（2）主要设备、仪器功能简介。

①数控测井设备：测定油井射孔段位置及长度，确定作业目的层及换能器下井位置。

②超声波发生机：位于地面的大功率连续可调超声波功率源，发出15～40 kHz的超强电脉冲波，经电缆传输给井下的换能设备。

③电缆绞车：是控制电缆的主要设备，收放电缆是它的主要作用。

④井口滑轮：为电缆、地面设备下井提供便利。

⑤专用电缆：为长度1 500 m，直径18 mm的专用电缆，位于地面的功率源发出的电脉冲波由它传输给井下换能设备。

⑥电声换能器：整个超声波增油工艺最重要的设备，它将经电缆传输而来的电功率振荡信号（电脉冲波）经匹配器匹配后转换成机械振动能—超声波，是整个超声波增油作业的核心。

2.2 现场试验效果

现就作业效果等作简要分析如表1所示。

2.3 效果分析

以单井日增产达0.5方基数为有效，所施工作业的16井次中，增产达0.5方以上的有13井次，即有效率为81.2%（仅对已作业井而言），平均单井日增油1.44方，平均增油率为87%，平均有效期为70 d以上，累计增油917.26方，投入产出比为1∶3.96。

根据以上数据分析，认为就所作业的样本井而言，新井增幅高于老井；地层压力高，其增产有效期持续更长；有过高产井史的油井，增产效果更为明显。超声波增油的效果较为理想，增油效率、增油率都较高，有效时间持续较长，且环保无污染。

3 结语

（1）超大功率超声波增油技术有明显的增油效果，说明超声波技术在油田增产方面具有一定的发展前景。

（2）现场试验表明，与其他3次采油法相比，超大功率超声波增产技术具有作业成本低、无污染、施工简单的特点，具有广阔的推广前景，建议进一步扩大现场试验的范围，寻求更佳的施工工艺。

（3）对于超大功率超声波增油技术，在其选井选层、超声波频段、施工强度及施工时间等方面有待深入研究。

参考文献

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