Том 336 № 7 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/7/4791
Моделирование прогрева прискважинной зоны пласта с помощью индукционного нагревателя
Актуальность. При добыче и транспортировке тяжелой нефти в прискважинной зоне пласта и в стволе скважины происходит выпадение асфальтосмолопарафиновых отложений, оказывающих негативное влияние на эффективность разработки нефтяных месторождений. Рассмотрен перспективный способ очистки прискважинной зоны пласта от асфальтосмолопарафиновых отложений с помощью индукционного нагревателя. Цель. Изучение особенностей теплового поля в прискважинной зоне пласта, создаваемого за счет индукционного нагрева обсадной колонны в скважине. Методы. Численное математическое моделирование тепловых процессов в прискважинной зоне пласта в процессе индукционного нагрева; экспериментальное исследование теплового поля на физической модели скважины с индукционным нагревателем. Результаты и выводы. Предложена математическая модель для расчета нестационарного температурного поля в прискважинной зоне пласта в процессе индукционного нагрева обсадной колонны. Построены модельные кривые динамики во времени температуры на стенке обсадной колонны и в прискважинной зоне пласта. На примере периодического индукционного воздействия с циклами включения и остановки работы нагревателя, показано, что радиус распространения теплового возмущения в пласте за 12-часовой период воздействия составляет более 0,5 м. Установлено, что разогрев пласта величиной более 5 градусов Цельсия достигается в прискважинной области пласта радиусом 0,2–0,3 м в зависимости от теплопроводности горных пород. Выполнены экспериментальные исследования формирования теплового поля в физической модели скважины с индукционным нагревателем. Показано, что разогрев пласта величиной более 1 градуса Цельсия достигается в диапазоне радиуса до 0,25 м. Результаты численных и экспериментальных исследований показывают возможность использования индукционного нагрева для очистки ближней (прискважинной) зоны пласта от асфальтосмолопарафиновых отложений.
Ключевые слова:
асфальтосмолопарафиновые отложения, индукционный нагреватель, прискважинная зона пласта, физическая модель скважины, численное моделирование, радиус прогрева пласта
