СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ КОНСТРУКЦІЇ ЕЛЕКТРОРОЗРЯДНИХ ЗАГЛИБНИХ ПРИСТРОЇВ ДЛЯ ОБРОБКИ СВЕРДЛОВИН
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2019-3-3Ключові слова:
високовольтний електричний розряд, електророзрядні заглибні пристрої, нафтова свердловина, дебіт, багатоступеневе перетворення енергіїАнотація
Мета роботи. Оцінка сучасного стану, особливостей конструкції і перспектив розвитку електророзрядних заглибних пристроїв для обробки свердловин.
Методи дослідження. Аналіз принципу дії і конструктивного виконання електророзрядних заглибних пристроїв для обробки свердловин.
Отримані результати. Обґрунтовано необхідність використання багатоступеневих схем перетворення енергії електророзрядних заглибних пристроїв для обробки свердловин з урахуванням особливостей електророзрядного впливу, критичних умов обробки привибійної зони свердловини, підвищених вимог надійності до всіх блоків заглибної частини комплексу і віддаленості об'єкта обробки від джерела електроживлення. Розглянуто особливості конструкції і характеристик електророзрядних заглибних пристроїв провідних світових компаній (Новас (Росія), Blue Spark (Канада), I-Pulse (Франція), Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України), які здійснюють їх виробництво і обробку нафтових свердловин. Встановлено, що всі діючі пристрої мають блочну структуру, причому безпосередньо в зону нафтового пласта на сполучному кабелі доставляють з'єднані блоки зарядного пристрою, ємнісного накопичувача енергії, високовольтного комутатора, електродної системи. Встановлено, що параметри електричного розряду в установках різних компаній змінюються в широких межах (розрядна напруга від 2,5 до 30 кВ, енергія в імпульсі від 1 до 2 кДж), комутація енергії в розрядному колі може бути як керованою, так і некерованою, а для перетворення електричної енергії в акустичну використовують як електричний вибух провідника, так і вільний іскровий розряд у рідині свердловини або спеціально приготованому водному розчині з заданими в залежності від умов в свердловині електричними характеристиками. Визначено перспективи розвитку електророзрядного обладнання і технології для підвищення припливу нафти в свердловини. Виділено комерційно-економічний, науково-технологічний і технічний аспекти перспектив розвитку цього напрямку в Україні.
Наукова новизна. Обґрунтовано необхідність використання багатоступеневих схем перетворення енергії при проектуванні електророзрядних заглибних пристроїв для обробки свердловин. Визначено комерційно-економічний, науково-технологічний і технічний аспекти перспектив розвитку обладнання та технології для підвищення припливу нафти в свердловини.
Практична цінність. Аналіз технічних розробок провідних світових компаній в області підвищення припливу нафти в свердловини з використанням високовольтного електричного розряду дозволив визначити подальші шляхи вдосконалення вітчизняної технології та обладнання, що дозволить зробити істотний внесок в енергонезалежність України.
Посилання
[1] Kryzhanivskyi Ye. I., Yeher D. O. (2019) On the Scientific Support of Hydrocarbon Raw Materials Extraction. Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine, No 6, pp. 48–56.
[2] Zhekul V. H., Lytvynov V. V., Melkher Yu. I., Smirnov O. P., Taftai E. I., Khvoshchan O. V. and Shvets I. S. (2017) Submersible Electric Discharge Devices for the Intensification of Mining Operations. Oil and gas power engineering, No 1, pp. 23–31.
[3] Gulyy G. A. (1990) Scientific foundations of discharge-pulse technologies. Kyiv, Naukova dumka, 208 p.
[4] MacLeod N. A. (1965) Casing Descaling Method and Apparatus. Pat. USA No 3180418.
[5] Scott H. W. (1978) Extraction Method and Apparatus. Pat. USA. No 4074758.
[6] Malyushevskiy P. P., Malyushevskaya A. P. (2014) To the question of the mechanism of electric-discharge intensification of fluid inflow into wells. Elektronnaya obrabotka materialov, Vol. 50, Iss. 6, pp. 66–73.
[7] Ryadov V. P., Agishev A. P., Mukha A. G., Gorovenko G. G. (1976) Study of technological processes in gas production based on electro-hydraulic effect. Abstracts of the I All-Union Scientific and Technical Conference (September 1976). Part 2. Elektricheskiy razryad v zhidkosti i yego primeneniye v tekhnologii mashinostroyeniya i metalloobrabotke, p. 32.
[8] ZEVS-tekhnologii-R [Electronic resource]. – Access mode: http://www.zevs-r.ru.
[9] Novas Energy Services [Electronic resource]. – Access mode: http://novas-energy.ru.
[10] Ageev P. G., Molchanov A. A. (2014) Plasma Source for Generating Nonlinear, Wide-band, Periodic, Directed Elastic Oscillations and a System and Method for Stimulating Wells, Deposits and Boreholes Using the Plasma Source. Pat. WO No 2014/018868 A2.
[11] I-Pulse. Oil-well production optimization [Electronic resource]. – Access mode: https://www.ipulse-group.com/Oil_Well_Optimization.
[12] Delchambre M., Feriol L., Onquiert G. (2019) Well Stimulation Tool Comprising an Articulated Link. Pat. USA No 10309206 B2.
[13] Blue Spark [Electronic resource]. – Access mode: https://bluesparkenergy.com.
[14] Parker T., Carroll S. (2016) Method for Sealing an Opening of a Wellbore Equipment. Pat. USA No 2016/0348475A1.
[15] Wesley R. H. (1982) Process and Apparatus for Electrohydraulic Recovery of Crude Oil. Pat. USA No 4345650.
[16] Huffman A. R., Wesley R. H. (2001) Process and Apparatus for Coupled Electromagnetic and Acoustic Stimulation of Crude Oil Reservoirs Using Pulsed Power Electrohydraulic and Electromagnetic Discharge. Pat. USA No 6227293 B1.
[17] Institute of Pulse Processes and Technologies of the National Academy of Sciences of Ukraine. Immersion Electrodischarge Device "SKIF-100M" [Electronic resource]. – Access mode: http://www.iipt.com.ua/dep43_e_4.html.
[18] Zhekul V. G., Shvets I. S., Poklonov S. G. (2006) Discharge submersibles installations with stabilization of operating parameters. Oil Industry, No 2, pp. 89–91.
[19] Zhekul V. G., Melkher Yu. I., Poklonov S. G., Smirnov A. P., Shvets I. S. (2014) Research of the stability of high-voltage gas-filled uncontrolled dischargers of electric-discharge submersible devices. Visnyk NTU KhPI. Tekhnika ta elektrofizyka vysokykh napruh, No 21, pp. 23–31.
[20] Grebennikov I. Ju, Gunko V. I., Dmitrishin A. Ja., Onischenko L. I., Shvets I. S. (2007) Assessment of the achieved level and prospects for the creation of high-voltage impulse capacitors for downhole electric discharge complexes. Electrical engineering, No. 8, pp. 48–51.
[21] Khvoshchan O. V. (2018) Creation of high-voltage submersible systems to increase well production. LAP Lambert Academic Publishing, 224 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 O.V. Khvoshchan, V.G. Zhekul, A.P. Smirnov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
