СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЕНОСНЫЙ ПЛАСТ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам воздействия на нефтеносные пласты.

Известен способ воздействия на нефтеносный пласт, включающий возбуждение упругих колебаний в пласте с предварительными измерениями акустического шума [1]
Способ недостаточно эффективен из-за воздействия на пласт без учета влияния на пластовые давления естественных факторов (земных приливов и т.д.).

Цель изобретения повышение нефтеотдачи пласта.

Цель достигается тем, что в известном способе воздействия на нефтеносный пласт, включающем возбуждение упругих колебаний в пласте с предварительными измерениями акустического шума, перед возбуждением упругих колебаний по измерениям в пласте интенсивности акустического шума устанавливают фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума, и упругие колебания в пласте возбуждают в эту фазу до появления максимума приращения суммарной с начала возбуждения энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта.

Сопоставление настоящего решения с известным показывает, что данный способ отличается от известного тем, что эффект воздействия на пласт возбуждением в нем упругих колебаний усиливается при его осуществлении в соответствующую фазу земных приливов за счет нелинейного взаимодействия возбуждаемых и приливных напряжений в пласте, находящемся в напряженно-деформированном состоянии. Эксперименты в различных геологических условиях показали, что воздействие упругими колебаниями вызывают изменения в пласте, проявляющиеся, например, в вариациях давления, интенсивности геоакустических шумов, возбуждаемых источниками трех типов, обусловленных формированием трещиноватости, движением флюида и газовых пузырьков. Образование трещин можно рассматривать как первичный акт, приводящий к дегазации и фильтрации жидкости. Подобные эффекты возникают также за счет различных естественных факторов. Большей частью исключая непосредственное воздействие на призабойную зону через скважину, упругие напряжения, создаваемые искусственными и естественными источниками, на много порядков ниже литостатических и тектонических напряжений, под которыми находятся геологические структуры, в т.ч. и флюидонасыщенные пласты. При таких условиях воздействие упругими колебаниями (например, вибровоздействием) выполняет роль триггерного механизма. Рассмотрение физико-механичес- кой модели, отражающей реальную ситуацию в большинстве пород, показывает, что возбуждение упругих колебаний целесообразно осуществлять в фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума, до появления максимума приращения суммарной с начала возбуждения энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта. Время воздействия не может быть произвольным. Оно должно быть оптимальным для реализации активного потенциала коллектора по образованию новых трещин, дефектов и не переводить коллектор в глубоко индефеpентную стадию (бесполезная затрата энергии) или в более опасную, кода проницаемость пласта может снижаться; уменьшение в определенных пределах амплитуды воздействия на глубокозалегающий пласт можно компенсировать его продолжительностью, что имеет существенное значение, так как глубины залегания продуктивных пластов различаются в десятки раз, а соответствующая компенсация интенсивности воздействия ограничивается мощностью технических средств.

Для выбора частот воздействия следует учитывать два положения: затухание возбуждаемых упругих колебаний от источника до пласта не должно быть значительным; использование возможной частоты зависимости реакции пласта на воздействие, что особенно четко проявляется в призабойной зоне пласта, когда источник упругих колебаний располагается возле скважины на земной поверхности.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважинах на площади воздействия размещают зонды с сейсмодатчиками и усилителями, принимающие импульсы упругих колебаний в полосе звуковых частот, электрические сигналы передаются на поверхность, где расположены блоки дополнительной фильтрации, обработки и регистрации. Зонды опускают на глубину пласта, наблюдают интенсивность акустических шумов в разные фазы земных приливов в течение суток и устанавливают фазу приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума.

Затем выбирают частоту возбуждаемых колебаний. При выборе частоты необходимо учесть, во-первых, то, что частота или полоса частот должны быть такими, чтобы из-за затухания при рассмотрении от источника до объекта воздействия упругие колебания заметно не ослаблялись. Это обычное требование принято и в сейсморазведке.

Во-вторых, надо учесть возможные частотно-вибрационную зависимость отклика пласта на воздействие. Для этого источник упругих колебаний располагают в намеченном для основной работы месте. На первом этапе обычно на поверхности возле устья скважины. Источник в данном случае включается в произвольную фазу земных приливов на короткое время (в пределах минуты) в режиме свип-сигнала или перебора частот. Одновременно в скважине на уровне коллектора регистрируют интенсивность вызванных акустических шумов и в результате, если имеется частотная зависимость, определяют частоту воздействия по наибольшему акустическому отклику. Этим завершается подготовительный этап. Рабочие циклы воздействия проводят в установленную фазу земных приливов. Вибровоздействие упругими колебаниями в зависимости от технических и других условий может состоять из одного или нескольких циклов с кратковременными перерывами между ними, меньшими длительности самих циклов. Измерение акустического шума и фильтрационных свойств по стандартной методике начинают до включения источника колебаний и продолжают до тех пор, пока приращение суммарной энергии акустического шума не достигнет максимума, а фильтрационные свойства не стабилизируются.

Учитывая флуктуационный, нерегулярный характер возникающих в пласте разрывов и, естественно, акустического шума, интервал приращения энергии шума варьируют в зависимости от конкретных условий, начиная, например, с 15 с.

Наряду с регистрацией акустических шумов в натурных исследованиях проводят измерения проницаемости пласта методами термометрии, акустического каротажа и т.п.

Таким образом упругие колебания, если рассматривать их объемное воздействие на коллектор, выполняют роль триггерного механизма, приводящего в действие накопленные за счет естественных и других долговременных факторов напряжения в пласте и в результате вызывающего появление новых трещин, разрывов, а, следовательно, повышение фильтрационных свойств.

Эффективность воздействия существенно усиливается при соответствующем учете земных приливов и по сравнению с известным способом может достигать 5-10% в зависимости от структуры коллектора.

Данный способ рассчитан на применение в различных геолого-геофизических условиях, в том числе в областях с избыточными тектоническими напряжениями; в зонах резкого изменения рельефа и крупных разрывных нарушений; в пластах с аномально-высоким давлением.

Использование: в нефтяной промышленности при вибрационном воздействии на нефтяной пласт. Сущность изобретения: возбуждают упругие колебания в продуктивном пласте с помощью вибровоздействия. Предварительно измеряют в пласте энергию акустических шумов в разные фазы земных приливов. Устанавливают фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума. Воздействие на пласт осуществляют в установленную фазу приливов до появления с начала воздействия максимума приращения суммарной энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта.

СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЕНОСНЫЙ ПЛАСТ, включающий возбуждение упругих колебаний с предварительными измерениями акустического шума, отличающийся тем, что перед возбуждением упругих колебаний по измерениям в пласте интенсивности акустического шума устанавливают фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума, при этом упругие колебания в пласте возбуждают в эту фазу до появления максимума приращения суммарной с начала возбуждения энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта.