Патентная чистота и изобретательский уровень




4.1. Инновационная технология уже запатентована целым рядом патентов на изобретения в соавторстве с академиками и ведущими учеными Российской Академии Наук (РАН), Российской Академии Естественных Наук (РАЕН) и отраслевых институтов, а также с руководителями и специалистами крупных предприятий Оборонно-промышленного комплекса (ОПК).

4.2. Патенты на изобретения:

4.2.1. Патент №2379489 RU от 11.07.2008г.«Способ интенсификации добычи нефти и реанимации простаивающих нефтяных скважин путем электромагнитного резонансного воздействия на продуктивный пласт». Авторы: Кузнецов О.Л., Гузь В.Г., Афиногенов Ю.А., Бритков Н.А., Илюхин С.Н., Синицын Ю.М., Жеребин А.М., Безрук И.А.;

4.2.2. Патент №2415257 RU от 01.12.2009г. «Способ интенсификации добычи нефти и оборудование для его осуществления». Авторы: Афиногенов Ю.А., Бритков Н.А., Гузь В.Г.;

4.2.3. Патент №2379479 RU от 11.07.2008г. «Способ обеспечения максимально эффективной нормы отбора нефти из добывающей скважины». Авторы: Кузнецов О.Л., Гузь В.Г., Илюхин С.Н.;

4.2.4. Патент №2381383 RU от 11.07.2008г. «Способ добычи нефти с использованием штангового глубинного насоса и станок-качалка для его осуществления (варианты)». Авторы: Кузнецов О.Л., Гузь В.Г., Синицын Ю.М., Жеребин А.М., Илюхин С.Н., Авакян В.А.;

4.2.5. Патент №2425962 RU от 18.02.2010г. «Способ добычи нефти, природного газа и газового конденсата путем электромагнитного резонансного вытеснения их из продуктивного пласта». Авторы: Кузнецов О.Л., Воловик А.М., Гузь В.Г., Илюхин С.Н., Молчанов Е.П., Синицын Ю.М., Афиногенов Ю.А., Бритков Н.А., Хавкин А.Я., Безрук И.А.

4.3. Патентная чистота соблюдена полностью.

5. Наиболее функциональные варианты Стенда и промысловой установки.

Наиболее функциональный вариант Стенда (см. Рисунок 1) позволяет максимально детально исследовать технологию электромагнитного резонансного вытеснения углеводородов при максимальном приближении к пластовым условиям.

Укрупненно его принципиальная схема включает в себя:

· кернодержатель с неметаллическими окошками (торцовыми и продольными), обеспечивающими прохождение электромагнитных волн без экранирования;

· 2 генератора-излучателя сверхвысоких частот (до 109 Гц и выше), охватывающих различные виды собственных частот колебаний молекул-диполей нефти (ионные, маятниковые, вращательные, колебательные, деформационные и др.);

· генератор-приемник пикового резонанса (например, сейсмоприемник);

· 2 электрода для пропускания сквозь минерализованную воду внутри Стенда переменного тока также с частотой, резонирующей с собственными частотами нефти, для обеспечения «эффекта ретрансляции» в противодействие затуханию электромагнитных волн в образце горной породы;

· аппаратуру управления для циклического перемещения пика резонанса вдоль оси керна с возможностью подналадки в «on line» режиме по принципу обратной связи;

· 2 емкости для подпитки в керн нефти и минерализованной воды, а также приборы контроля расхода при вытеснении нефти, давления и температуры.

Рисунок 1. Принципиальная схема реализации технологии по наиболее функциональному варианту Стенда

 

Основные функциональные характеристики и режимы эксплуатации наиболее функционального варианта Стенда представлены в Таблице 1.

Таблица 1

Функциональные характеристики и режимы эксплуатации Единицы измерения Величины
  Длина модели нефтяного пласта м 1,0 - 2,0
  Давление внутри кернодержателя МПа 10 - 20
  Температура внутри кернодержателя º С 75 - 120
  Частота электромагнитных импульсов Гц 50 – 103; 103 - 106; 106 – 109; 109 и выше
  Мощность электромагнитных импульсов излучения кВт 1 - 25; 25 -150; 150 – 1000; 1000 - 5000
  Время единичного импульса электромагнитного излучения нс 100 – 1000; 103 - 106
  Периодичность импульсов электромагнитного излучения нс 104 - 106; 106 – 109

 

При этом необходимо иметь в виду, что колебательное движение молекул заключается в периодическом изменении относительного расположения ядер. Важной особенностью этого процесса является то, что он сопровождается изменением полной электронной энергии (E эл) молекулы. Иными словами, энергия E эл может рассматриваться как функция относительных координат ядер. В простейшем случае двухатомной молекулы такой координатой является межъядерное расстояние rе. Причем, колебания двухатомных молекул, включая молекулы воды (волновое число ≈3700 см-1) и молекулы углеводородов (волновое число ≈3000 см-1), могут иметь валентную природу, а также деформационную, включая крутильные, маятниковые и другие колебания (см. Пентин Ю.А. Основы молекулярной спектроскопии/ Ю.А.Пентин, Г.М.Курамшина. – М.: Мир; Лаборатория знаний, 2008). Разновидности колебаний молекул углеводородов на фоне полного диапазона спектров электромагнитных волн представлены на Рисунке 2.

Рисунок 2. Полный диапазон спектров электромагнитных волн.

Различные виды собственных частот углеводородов представлены в Таблице 2.

Таблица 2

Спектры Частоты, Гц Длины волн Единицы измерения
ЯКР 106 … 109 30… 300 м МГц
ЯМР 107 … 108 около 5 м МГц
ЭПР 109 … 1011 около 3 см МГц
Вращательные 1010 … 1012 3 см … 0,03 мм МГц
Колебательные 1012 … 1013 3 мкм … 3 мм см-1
Электронные 1014 … 1016 3 … 700 нм нм

 

Т.е. энергозатраты на генераторах-излучателях будут соразмерны энергозатратам на трамвае (мощность 150 кВт) и электровозе (мощность 5 МВт) и многократно окупятся за счет нормы прибыли нефтяных компаний. Стендовые испытания уточнят энергозатраты. Причем, трамваи и электровозы окупают энергозатраты, потребляя электроэнергию практически в непрерывном режиме (за исключением остановок), а генераторы-излучатели будут работать в импульсном наносекундном режиме (серия порций излучений по 100 - 1000 нс) и не постоянно, а периодически (до освобождения остаточной нефти и восстановления дебита) с повторными циклами для поддержания эффекта. Кстати, например, локальная транспортировка сыпучих грузов (например, того же песка) с помощью вибротранспортеров (постоянно изготавливаются и находятся в широкой продаже), также реализующих данный инерционный эффект сдвига фаз и при электромагнитном варианте возбуждения неподвижной несущей ленты, позволяет перемещать несколько тонн песка на десятки метров даже под углом до 20° вверх, затрачивая мощность порядка 2-5 кВт.

Для данного варианта необходимо особо отметить возможности по уменьшению затухания электромагнитных волн, как в керне образцов горных пород, так и в нефтяном пласте (см. Рисунок 3).

Рисунок 3. Схема реализации наиболее эффективной технологии.

 

Именно эта технология нацелена на минимальное затухание электромагнитных волн в продуктивном пласте через ретрансляцию их между соседними скважинами путем пропускания сквозь пластовую минерализованную воду переменного электрического тока с частотой, резонирующей с частотой наводимых генераторами-излучателями электромагнитных потоков и частотами собственных колебаний молекул-диполей углеводородов (до микроволнового диапазона порядка 3 ГГц и выше, стремящихся к волновому числу порядка 3000 см-1 в зависимости от вида охватываемых собственных колебаний молекул нефти).

Особенность заключается в применении «эффекта ретрансляции» встречно направленных модулированных электромагнитных колебаний, резонирующих путем наложения с собственными частотами колебаний молекул-диполей пластовых углеводородов за счет пропускания переменного тока сквозь пластовую минерализованную воду также с частотой собственных колебаний этих молекул-диполей.

В случае применения так называемого «эффекта ретрансляции» переменный ток с частотой собственных колебаний молекул-диполей нефти, протекая от нагнетательных скважин к добывающим сквозь пластовую минерализованную воду будет излучать дополнительный поток электромагнитных волн резонансной частоты. Как известно, любой проводник переменного электрического тока излучает электромагнитные волны той же частоты. Причем, для обводненных простаивающих нефтяных скважин, составляющих львиную долю простаивающего фонда, это осуществляется гарантированно.

Кроме того, электромагнитное резонансное воздействие на молекулы-диполи пластовых углеводородов необходимо осуществлять, поэтапно разрушая кластерные макромолекулярные образования из длинноразмерных цепочек углеводородов с высокой молекулярной массой во взаимодействии с молекулами минерализованной пластовой воды до образования короткоразмерных цепочек углеводородов с меньшей молекулярной массой при минимизации взаимодействия с молекулами минерализованной воды в определенном диапазоне частот.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-07-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: