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流体流经孔道时,由于其黏滞性,会在孔道中形成附面层。附面层的存在对储层毛管孔隙的有效半径影响很大。随着附面层的形成,毛管流动半径变小,渗流量降低。若油层流体内含有的细小团体物质吸附在附面层上,就可造成油层的堵塞。由于超声波具有极强的穿透能力,可以穿透附面层,并引起油层的固体介质和液体介质的非同相振动,从而破坏、剥落附面层,使用面层的颗粒脱落,从而提高渗透率。
由于超声波的作用,物质要发生一系列的物理、化学变化,从而使物质某些性质发生变化。例如,强烈的振动使地层中一部分固体发生分散作用,从而使地层缝隙扩大,破坏微粒的桥堵,疏通了堵塞渠道,使渗透率提高。
在声波作用下测量岩心渗透率的变化,发现声波作用开始以后,经过几秒钟岩心的渗透率便提高了。提高的幅度取决于岩石的初始渗透率。初始渗透率越低的岩石,经声波处理后提高的幅度越大,最高的可以提高数十倍。用脉冲波处理的效果比用连续波处理的效果大几倍。
声波可以以很高的速度在油水和地层中传播。声波在水中的传播速度是1400~1500m/s,在原油中的传播速度是1300~1400m/s。例如,中国科学院声学所测定的任丘油田原油,在50℃油温下的声速是1360m/s。因为超声波在含油气地层中的传播速度极快,所以当大功率的油井声波辐射器下人枯竭井、低渗透低产井、停喷井中,对井底油层进行声波辐射诱喷处理,一般作用几个小时后,油井便恢复自喷出油,低产井产量大幅度上升。这与常用的三次采油方法相比,处理后的见效速度快得多。
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