Technologie ultra-sonique d’intensification de la production du pétrole

Le système de technologie ultra-sonique programmé pour intensification de l’extraction du pétrole est composé d’oscillateur ultra-sonique puissant, logiciel, et radiateurs à ultrasons, dont l’alimentation est assurée par câbles géophysique à trois brins.

Tout le matériel, réalisant technologie de l’effet ultra-sonique, est compatible avec l’équipement standard des groupes géophysiques, ce qui ne cause pas trop de difficultés dans sa maîtrise par le personnel de service géophysique.

La technologie de traitement ultra-sonique consiste dans le traitement des collecteurs des strates (dans puits ouvert, dans l’intervalle du filtre ou de la perforation), un puissant champ ultra-sonique avec les objectifs de restauration de leurs propriétés de filtration.

Le traitement est effectué point par point (avec une résolution de 0,5-1,0 m) de manière sélective selon le principe « profil d’entrée -. Profil de stimulation ».

Préparation du gisement et de l’équipement ne diffèrent pratiquement pas de celles pour la réalisation de recherches géophysiques standard sur le gisement.

Assurer l’intégrité de l’enveloppe de production et du ciment et derrière elle, le processus de l’impact est techniquement et physiologiquement sans danger et respectueux de l’environnement.

Sans exagération la stimulation acoustique des gisements est aujourd’hui (dans la version ultra-sonique) – une méthode moderne, high-tech, non réactive et géophysique de la stimulation contrôlée et sélective de la strate et la zone de formation de fond du gisement pour l’intensification (reprise) et augmentation de l’extraction du pétrole, qui est applicable dans un large éventail dans des conditions géologiques et technologiques des sites de production, avec un très long (jusqu’à 2 ans ou plus) et considérable (souvent multiples) effet, en plus sans danger pour la strate et le gisement et respectueux de l’environnement et facile à combiner avec d’autres méthodes connues d’intensification et d’augmentation de la productivité des strates.

La technologie permet, sans dégâts pour le collecteur de pétrole, de restaurer les propriétés de filtration des strates productives avec un minimum de temps et de coûts.

Usage de la technologie ultra-sonique et informationnelle dans l’ingénierie pétrolière

Équipements de traitement des gisements d’exploitation et d’injection pour augmenter la productivité opérationnelle (d’exploitation) et l’augmentation de la production de pétrole des strates.

Equipement pour traitement des filtres, de la tuyauterie de pompage et compression, des pompes et autres équipements afin d’éviter (prévention et élimination) de la formation de paraffine et d’autres dépôts d’asphalte et de résine de paraffine.

Matériel de traitement des zones tuyaux d’échappement et les tuyaux principaux, conteneurs technologiques pour modifier les propriétés rhéologiques des pétroles et des produits pétroliers (diminution de la viscosité, etc.).

Équipement de traitement pour les cordons de soudage et pour éliminer les tensions résiduelles et prolongement de la durée de vie des structures soudées (Pétroliers, pipelines et plates-formes pétrolières, etc.).

Elaboration de logiciel pour la modélisation numérique de la strate.

Avantages concurentiels de l’approche intégrée à l’intensification

Paramètres de la technologie	Brève caractéristique
Sans réactif	Pas besoin de produits chimiques coûteux (acides, solvants, agents tensio-actifs, etc.)
Sélectivité	Sélectivité d’action sur les différentes phases du milieu multiphase et sélectivité de l’extraction de composants utiles.
Commandabilité	Contrôle rapide du temps et de l’intensité de l’effet, vitesse des processus, etc. fondé sur la rétroaction.
Indestructibilité	Indestructibilité de la structure du milieu et possibilité de “restaurer” les paramètres de l’impact initial (d’origine).
Processabilité	Facilité d’opérations, possibilité d’automatisation etc.
Facilité	Flexibilité, mobilité et «technologie de pointe»
Combinabilité	Possibilité de traitement simultané (en parallèle) à des phases différentes, y compris en combinaison avec des méthodes matérielles.
Environnementalité	« Sans dommage » (réversibilité des « conséquences ») pour l’environnement géologique, peu nuisible à l’environnement, facilité de production.
Rendement économique
Réduire le prix de revient de l’extraction	La modélisation numérique permet de calculer de nombreuses variantes de la production de pétrole.
Augmentation de la durée de vie de l’équipement de fond	Sélection précisée des moteurs et des pompes effectuée sur la base de leurs modèles virtuels
Efficacité énergétique	Réalisée grâce à la sélection optimale des modes de fonctionnement de l’équipement de fond.
Augmentation du taux d’extraction du pétrole du champ	Approche consécutive d’ensemble au développement du champ sur la base des technologies présentées.

Plan de mesures organisationnelles et techniques dans les champs pétroliers et gaziers lors de réalisation des travaux de traitement ultra-sonique dans les zones productives des gisements

1. Préparation des mesures techniques et organisationnelles

L’analyse des données fournies par le client;

La sélection des gisements pour le traitement acoustique en tenant compte de ses caractéristiques techniques et opérationnelles et de la dynamique des changements dans le débit à partir du moment de mise en service.

Les données doivent inclure:

– Cartes de carton,

– Profil de l’afflux,

– Perméabilité de la couche intermédiaire,

– paramètres techniques et opérationnels du gisement,

– Informations sur les opérations de réparation et de la technologie pour intensification de la production de pétrole et du gaz.

Elaboration par le client du plan de travail pour le traitement ultra-sonique du gisement et coordination avec le maître d’oeuvre.

L’équipement de la gamme géophysique comprend l’élévateur géophysique et laboratoire géophysique mobile, assurant la thermométrie de fond, jaugeage et rattachement de la descente, câble-corde pour la zone de production des gisements.

Préparation de l’élévateur géophysique et du câble corde avec tête géophysique mineure (38 mm de diamètre).

Paramètres du câble KG-3:

– résistance linéaire du fil R-12-15 Ω / km,

– longueur du câble – 3000-5000 m.

L’équipement du laboratoire géophysique mobile avec câble de réseau de l’alimentation électrique de la phase 3, 380 V, 50 Hz (avec consommation d’énergie allant jusqu’à 15 kW) fiche de type triphasée et disjoncteur à courant maximal jusqu’à 25 A.

Préparation de l’équipement de mesure et de test pour essais de préparation et de vérification de l’équipement de commande du système technique de traitement ultra-sonique (TU) et la mesure des paramètres de la ligne de câble. La composition de l’équipement de mesure: oscillateur de référence, oscilloscope, mégohmmètre, voltmètre TA.

2. Les travaux préparatoires à la base des géophysiciens

Livraison du matériel du système technologique de traitement ultra-sonique (TU) à la base des géophysiciens. Composition type de l’équipement comprend lot d’oscillateur de surface et deux types d’émetteurs acoustiques de fond. Le poids total du matériel emballé est de 50-75 kg.

Vérification du fonctionnement de l’appareillage de traitement ultra-sonique (TU) selon la notice d’exploitation, réalisation de la jonction avec l’appareillage du laboratoire géophysique et le câble de l’élévateur géophysique.

Mesure des coefficients de transmission par câble géophysique dans la bande de fréquences de fonctionnement du traitement ultra-sonique (TU). Vérification des caractéristiques de limitation du câble lors du fonctionnement de l’oscillateur et de l’émetteur acoustique à travers le câble en utilisant l’équivalent de la charge.

Préparation de l’équipement du système technologique de traitement ultra-sonique (TU) et l’équipement spécial géophysique au départ pour travail au gisement.

Précision du programme de travail sur gisement concret,

– détermination de la durée du traitement ultra-sonique (TU)

– modes d’émission,

– nombre de stations et leur disposition sur la zone productive.

Coordination des travaux avec le géologue en chef des services d’approvisionnement du client, la détermination du début et de fin du traitement ultra-sonique.

3. Travaux préparatoires et TU dans les gisements

Livraison de la gamme géophysique et équipement du système technologique de traitement ultra-sonique (TU) au lieu de travail dans le gisement.

Vérification de la disponibilité technique du gisement au traitement ultra-sonique (TU), y compris la possibilité d’alimentation, disponibilité de l’équipement de descente.

Installation de l’élévateur géophysique et du laboratoire géophysique de l’oscillateur de surface, du système technologique de traitement ultra-sonique (TU) et des appareils de mesure.

Réalisation des mesures géophysiques avant le traitement ultra-sonique, y compris:

– numéro de référence,

-thermométrie de fond de la zone productive,

– Jaugeage de la colonne ouverte du gisement ou de la colonne du tube de pression compresseur lors des travaux avec outils ultra-soniques de grand ou petit diamètre.

– branchement de l’appareillage au circuit de mise à la terre et pose des branchements par câbles;

– raccordement du câble du réseau;

– contrôle de la tension du réseau d’alimentation;

– branchement de l’émetteur ultra-sonique à la sortie du câble géophysique.

– vérification de la résistance de l’isolation,

– connexion du câble de sortie de l’oscillateur avec le collecteur de l’élévateur géophysique.

Connexion de l’oscillateur à l’alimentation, connexion de l’appareillage conformément au manuel de l’utilisateur.

Vérification de la régularité de la connexion, contrôle de l’impédance de la charge et le fonctionnement de l’émetteur ultra-sonique.

Livraison de l’appareil de fond de traitement ultra-sonique (TU) à la zone de production à la station en fonction du programme de travail.

Etablissement des paramètres dans le mode d’émission.

Enregistrement des paramètres d’émission (tension de sortie de l’oscillateur ultra-sonique, courant de sortie de l’oscillateur ultra-sonique; lectures du capteur des oscillations acoustiques, mode et fréquence d’émission) dans le fichier de travail.

Réalisation du traitement ultra-sonique (TU) selon le programme coordonné.

Enregistrement des paramètres d’émission pour chaque station.

Achèvement du traitement ultra-sonique (TU) lors de la réalisation du programme.

Remonter l’émetteur, tests de fonctionnement, débranchement du réseau d’alimentation électrique, démontage des connexions à câble, préparation de l’équipement du système technologique au transport.

Réalisation des mesures géophysiques après le traitement ultra-sonique (TU), y compris la thermométrie de fond dans le gisement de production.

Achèvement des travaux du groupe de géophysiciens dans le gisement.

4. Contrôle du fonctionnement du gisement après le traitement ultra-sonique.

L’analyse des données géophysiques après le traitement ultra-sonique.

Évaluation de l’exactitude de l’installation et l’efficacité énergétique du traitement.

Analyse des résultats de la mise du gisement au mode et la conclusion préliminaire sur l’efficacité du traitement ultra-sonique pour l’intensification de la production du pétrole et du gaz.

Développement et coordination du programme d’observations ultérieures du fonctionnement du gisement.

Périodicité recommandée des mesures une fois par semaine au moins pendant au moins le premier mois et mensuellement pendant l’année suivante.

Elaboration, développement et coordination du protocole de TU dans des gisements concrets et les procès-verbaux des travaux en ensemble.

Équipement pour technologie ultra-sonique d’intensification de la production d pétrole

Progress-5000

Caractéristique de l’oscillateur ultra-sonique:

Tension d’alimentation, V:	400х3
Puissance de l’impulsion, W:	15000
Fréquence, Hz:	15000-50000
Type du signal:	sinusoïdal, modulé, à impulsion
Auto-réglage dans gamme de fréqueces
Encombrement de l’oscillateur, mm:	699х933х616
Poids de l’oscilalteur:	60 kg
Longueur du câble géophysique	Jusqu’à 5000 m

Câble KG3х1,50-80-150 type du câble recommandé.

Destiné à la recherche géophysique travaux de décapage de gisement de forage pour le pétrole, le gaz, les minéraux, le charbon et autres minéraux se trouvant dans zone de fond à la température de fond jusqu’à 150 С et la pression hydrostatique jusqu’à 100 MPa.

Brève caractéristique technique du câble

Diamètre extérieur, mm	12,4
Poids nominal, kg/km	560
Force de rupture, kN	90
Température fonctionnelle dans la couche de fond du gisement, С	jusqu’à 150
Pression	jusqu’à 100
Pression hydraustatique, MPa Résistance du brin conducteur, Ω/km	25 au plus
Résistance de l’isolation, MΩ х km	no menos de 20000
Au moins longueur, km	jusqu’à 5,0

L’ensemble opère en mode manuel ou automatique. Doté d’un écran LCD et un ordinateur pour introduire les paramètres et effectuer contrôle visuel de l’oscilalteur. L’oscillateur est fabriqué dans un boîtier standard de 19 » protégé contre les vibrations. Tous les connecteurs et les éléments de commande sont situés sur la face avant de l’oscillateur. L’oscillateur est protégé contre rupture de ligne, les courts-circuits dans la ligne et la marche à vide. L’oscillateur est équipé d’une stabilisation de la tension d’entrée. l’oscillateur permet une stabilisation des paramètres de sortie du courant, la tension et la fréquence. L’ensemble est équipé d’un diagramme de séquence programmable pour une utilisation dans des conditions différentes. L’ensemble assure la gestion du protocole des travaux. Enregistrement automatique du protocole dans la mémoire de l’ordinateur est prévu après la fin du cycle de traitement de la strate.

L’oscillateur est adapté pour fonctionnement avec des types différents de câbles géophysiques et émetteurs ultra-soniques. Les émetteurs sont conçus pour fonctionner à une pression de 500 bars et température jusqu’à 125 ° С.

Caractéristique de l’émetteur ultra-sonique:

Puissance de l’émission	de 500 à 2500 W
Dimension de l’émetteur:	diamètre 44 et 78 mm
Longueur	de 1250 à 2240 mm
Poids des émetteurs	de 5 à 25 kg

Modélisation de la diffusion des ondes
ultra-soniques dans la strate

Modélisation de la diffusion des ondes
ultra-soniques dans la fissure

Visualisation du processus
de travail de l’émetteur ultra-sonique.

Exemple de déploiement de l’équipement pour intensification ultra-sonique de production du pétrole

Узел подключения ультразвукового генератора к геофизическому кабелю

Геофизические иследования перед ультразвуковой обработкой (НКТ поднят)

Résultats de l’utilisation de la technologie

Collecteur à carbonate, caverneuse poreuse (combiné), âge D3 (strate Фо), profondeur de 1789,4 à 1809,5 m, testR-50 gr С, porosité – 9,2%. Pétrole: densité (conditions de surface) – 0,8769 g/cm3, en conditions de strate – 0,8421 g/cm3; viscosité dynamique 7,29 mPa * c.

Commentaires:

Ce gisement, soumis à un traitement acoustique le 25.02.2007, est l’un des premiers dans la série de nos traitements d’essai pour SA “Pechoraneftegas”, est le «champion» en matière de durée de l’effet positif après le traitement ultra-sonique, qui continue jusqu’à ce jour, en se rapprochant de la limite de 3 ans (36 mois!). Cepenndant, nous avons obtenu un effet stable sur le collecteur à carbonate, et les coûts du traitement sont récupérés au 5-ième jour de fonctionnement du gisement après le traitement (grâce à la vente de volumes supplémentaires de pétrole). Avant le traitement acoustique le fonctionnement du gisement a été caractérisé par chute brusque du débit, malgré l’ensemble de mesures géologiques et technologies prises.

Ce gisement tient le « record » de la série de traitement ultra-sonique pour SA “Pechoraneftegas”, en matière d’indice d’augmentation du débit (4,5 fois 450%!). Cependant le gisement est caractérisé par une stabilité de fonctionnement (avec une certaine augmentation dans le pourcentage de teneur en eau au fil du temps) avec effet toujours impressionnant pour plus de 2 ans.

Les résultats présentés du gisement 1142D sont typiques pour la série de tests en Roumanie dans des champs à faible débit, sont caractérisés par le fait que, après le traitement ultra-sonique le débit global d’écoulement de liquide n’a pas changé, mais le débit de pétrole a augmenté d’une fois et demi (1,5) avec une baisse significative du pourcentage de teneur en eau de 60% à 30% (2 fois).

Comentaires:

L’optimisation de l’ensemble des recherches géophysiques parallèles est très important pour des raisons économiques, parce que le coût de ces recherches (référence pour la mesure de la profondeur et évaluation des performances du gisement «avant» et «après» le traitement) est généralement beaucoup plus élevé que la valeur réelle du traitement ultra-sonique lui même. Les résultats présentés ici de la recherche effectuée par l’entreprise Weatherford (USA), accompagnés par nos traitements en Roumanie, montrent un système adéquat pour l’évaluation rapide de l’efficacité du traitement ultra-sonique et la prise de décision. Nous avançons vers l’optimisation de l’ensemble des méthodes et des moyens techniques et des technologies pour des conditions différentes et de leur autonomie (en assemblage avec nos émetteurs ultra-soniques de fond).

Travaux de préparation d’information et d’analyse pour le gisement (questionnaire)

Attention! Ce tableau est inclus à titre d’information, pour obtenir des informations plus détaillées sur l’utilité des travaux il faut s’inscrire et remplir le questionnaire similaire mode en ligne.

Dénomination du gisement
Emplacement du gisement
Date de perforation / Date d’arrêt de l’extraction
Si l’extraction est arrêtée – pour quelle période ou de façon constante
Statut
Type du gisement
Hauteur (de la table du rotor)	m
Profondeur de descente du tubage d’exploitation	m
Diamètre interne du tubage de production	mm
Angle maximal d’inclinaison du tubage	degré
A quelle profondeur se trouve la strate pétrolière	m
Epaisseur de la strate pétrolière en mètres	m
Saturation pétrolière réelle	m
Intervalles de perforation	a.o. m
Intervalles de perforation
Intervalles de perforation
Intervalles de perforation
Entaille artificielle
Profondeur de descente du tube de pompe compresseur	m
Diamètre interne du tube de pompe compresseur	mm
CEP (contact d’eau et pétrole) initial	a.o. m
CEP (contact d’eau et pétrole) courant	a.o. m
Pression initiale de la strate	atm.
Pression courante de la strate
Pression initiale du fond
Pression courante du fond
Pression en bouche du gisement Рб/Рз (init.)
Pression en bouche du gisement Рб/ Рз (cour.)
Pression à la surface – entre le tube de pompe compresseur et le tubage de production - initial	atm
Pression à la surface – courante	atm
Températre de la strate	°C
Lithologie et indice géologique de la strate
Type de l’espace poreux
Porosité	%
Perméabilité	millidarcy (mD)
Méthode d’exploitation
Diamètre du tube de raccordement	mm
Niveau du liquide statique init./cour	m
Niveau du liquide dynamique init./cour	m
Débit du liquide init./cour.	m3/jour
Débit du pétrole init./cour.	m3/jour
Débit du gaz init./cour.	m3/day (x1000)
Débit de l’eau init./cour.	m3/jour
Teneur en eau: init./cour.	%
Facteur gaz init./cour.	%
Pression de saturation	atm
Densité du pétrole en conditions de surface/conditions de la strate	g/cm3
Densité du gaz en conditions de surface	g/cm3
Densité du pétrole en conditions de la strate/conditions de surface	mPa x sec/mm2/sec
Contenu de paraffine, masse	%
Température de cristallisation du paraffine	°C
Contenu de H2S, masse	%
Etat courant du gisement	en service
Diagramme d’explotation du gisement (fichier joint)	existant
Cahier graphique du gisement (joint)
Information supplémentaire
Etat du tubage de production
Type du perforateur
Nombre des orifices
Diamètre des orifices de perforation	mm
Mise en phase des orifices de perforation	degré
Profondeur du canal de perforation	mm
Intensification du flux:
a) Traitement en acide sulférique (volume de la solution)	m3
Pression: Рi/Рf	atm
b) Rupture hydraulique de la strate (volume de la solution)
Pression: Рi/Рf
Autres genres de stilmulation - traitement
Perforation supplémentaire	Perforateur polyvalent Modèle 105C
Nombre des orifices
Diamètre des orificies de perforation	mm
Mise en phase des orifices de perforation	degré
Profondeur du canal de perforation	mm

Technologie ultra-sonique de nettoyage des tubes

Fragment du tube avant le traitement

Fragment du tube après le traitement

Nettoyage ultra-sonique du tube

L’expérience a été réalisée dans des conditions stationnaires du laboratoire de la société SA «Progress Industrial Systems» le 12 octobre 2011.

Equipement standard de l’ensemble:

outils ultra-soniques avec centrage – 2 pièces
Manchon de couplage du câble d’entrée et de l’outil – 1 pièce
Véhicule avec treuil et oscillateur ultra-sonique – 1 pièce
Véhicule-citerne pour collecte (filtration) de l’eau sale – 1 pièce
Source d’alimentation autonome + stabilisateur de tension triphasé – 1 pièce
Gamme d’outils et équipements auxiliaires

cycle technologique:

Mettre les raccords d’entrée de câble et des outils sur le tube à nettoyer.
Introduire l’outil ultra-sonique dans le tube à nettoyer par l’intermédiaire du manchon.
Brancher le tuyau de collecte de l’eau sale.
Apporter au tube la solution qui assure un nettoyage ultra-sonique.
Après remplissage de la partie du tube à nettoyer
Brancher l’outil ultra-sonique et le treuil (d’entraînement) poussoir.

Caractéristiques de l’ensemble:
Puissance de l’outil ultra-sonique -2500 W. Longueur maximale de la zone à nettoyer -7000 m. Diamètre maximal du tube à nettoyer – 250 mm. Vitesse de nettoyage du tube est de 0,1 à 3 m / min.

Sur commande peut être fabriqué un outil ultra-sonique pour nettoyage des tubes jusqu’à 1500 mm de diamètre.