СПОСОБ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПЛАСТА Российский патент 1996 года по МПК E21B43/11 

Способ относится к технологии нефтедобычи и может быть применен для разрыва нефтеносного пласта.

Известен способ вторичного вскрытия пласта методом взрыва массивного порохового заряда (1). Недостатком способа является сравнительно малая продолжительность воздействия (порядка 0,9 с), в результате чего эффективность невелика (новых участков фильтрации не добавляется, глубина трещины невелика).

Наиболее близким аналогом изобретения является способ вторичного вскрытия пласта, включающий создание репрессией трещин разрыва, контроль факта образования трещин и их закрепление агентом типа песка, подаваемого струей в виде суспензии (2).

Недостатками способа являются высокое давление порядка 50 МПа и неприцельность разрыва. В результате может порваться колонна под пакером, а неприцельность приводит к разрыву, в первую очередь, аномально проницаемого пропластка, после чего давление падает и порвать более прочные участки становится невозможно без изменения режима.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе вторичного вскрытия пласта, включающем создание репрессией трещин разрыва, контроль факта образования трещин и их закрепление агентом типа песка, подаваемого струей в виде суспензии, при вскрытии нефтяного пласта в заглинизированных и уплотненных пропластках последнего в процессе репрессии производят последовательное чередующееся воздействие взрывными и гидравлическими ударами, а факт образования трещин контролируют на устье датчиком давления и в скважине шумоакустическим прибором, который опускают в скважину одновременно с ударным устройством, при этом в процессе изменения репрессий регистрируют изменения шумоакустического поля, по которым определяют участки закрепленных и расширенных трещин, а закрепление трещин осуществляют на участках, имеющих тенденцию к сжатию при снижении репрессии, путем прицельной звукоакустической обработки струи песчаной суспензии.

Кроме того, последовательное и чередующееся воздействие на пропластки производят с помощью перфоратора типа ПК-105 и имплозивной камеры.

При таких воздействиях образуются зародыши разрыва в участках малопрочных пород, что дает возможность снизить предельное давление, приемистость здесь также мала, что дает возможность закрепить трещины при более низких расходах. Прицельность же создает общее энергосбережение, где уже есть трещина не продолжаем воздействие, где уже закрепилась трещина не закрепляем.

Таким образом, воздействуя в заглинизированных и уплотненных участках подключаем к фильтрации малодебитные пропластки, а к основному объекту получаем доступ трещинами через кровлю и подошву за зоной кольматажа основного нефтеобъекта.

На фиг.1 приведен схематический график пульсации столба жидкости по шумам на устье после залпа перфоратора ПК-105 в скважине; на фиг.2 типовой вид диаграммы АК до и после перфорации при репрессии; на фиг.3 профили шумоакустического параметра, характеризующие линейную скорость фильтрации в точке наблюдения.

Способ осуществляют следующими операциями.

В скважине (с нефтеобъектом БВ8 на глубине 2856 м при репрессии 5 МПа создают от агрегата ЦА-320 через лубрикатор с проходным отверстием 130 мм) производят импловивный разряд импловивной желонкой ИЖК-1, затем производят залп ПК-105 одной секцией в инт. 2855,5- -2856,5 м после трехкратного повторения указанной пары воздействий имплозатор-парфоратор производят замеры по контролю факта трещинообразования в нефтеобъекте. Осуществляемыми при этом попеременно воздействиями достигают первоначально очистки каналов перфорации. Так, первым импловивным воздействием производится депрессионный рывок давления амплитудой, равной сумме давления столба жидкости и заданной с устья репрессии, в данном случае 7,0 МПа, высота зоны максимального рывка порядка 2М, вне зоны амплитуда рывка спадает с удалением. После первого депрессионного рывка (через время порядка 4 с для данной скважины) происходит смена импульса давления на репрессионный. Далее, чредуясь, депрессионный и репрессионный импульсы продолжают пульсировать до полного затухания длительность пульсаций порядка 30 300 с) и зависит от коэффициента отражения. Затем перфорацией ПК-105-I метровой секцией задают уже преимущественно репрессионные колебательные воздействия, сопровождающие кумулятивную струю, пульсации которой также значительны во времени, см. на фиг. 1 схематический график пульсаций столба жидкости по шумам на устье после залпа ПК-105 в скважине. Регистрируется график на устье датчиком шумов типа АКТАШ (или датчиком давления в случае герметизированной скважины). Вообще, факт ударного откола цементного кольца при воздействии перфорации в практике известен, см. например, на фиг. 2 типовой вид цементограммы АК до и после перфорации при репрессии (1, 2, 3 соответственно амплитуды, времена продольной волны, температура). При повторах же залпах, производимых по предлагаемому способу, происходит накопление деформации расширения призабойной зоны относительно колонны по схеме, в момент залпа давление в струе и окрестностях кратковременно превышает горное, флюид, расширяясь в порах, приподнимает вверх призабойную зону в области радиальной толщины, равной глубине перфорации, т.е. в данном случае порядка 20 см, вместе с колонной. После окончания пульсаций давления колонна как упругая система принимает исходную форму, призабойная же зона после произведенного напряжения релаксирует в зависимости от условий контактов до нескольких часов, причем поскольку действует репрессионное давление, то колонна расширена, что способствует накоплению именно вертикальных массоперемещений при каждом импульсе давления.

Так производят две или более пар залпов в точке воздействия (для условий скважины на фиг.3 три пары). Затем замеряют профили фильтрации термошумоакустическим прибором типа АКТАШ, стыкуемым при последнем залпе для ускорения оценки эффектов с перфоратором (проходным является грузонесущий корпус АКТАШа, содержащий кроме схемы измерения, также и проходные жилы для подключения перфоратора любого типа). Спуск такого агрегатированного комплекса осуществляется при обычных мерах по отключению всех источников питания и установке стандартных предохранителей, включение прибора может производиться не ранее, чем будет произведен спуск прибора глубже 50 м. Замеры профилей производят по известной схеме повторных измерений при различном давлении, задаваемом с устья компрессором или агрегатом типа ЦА-320. Так, на фиг.3 приведены профили шумоакустического параметра, характеризующего линейную скорость фильтрации в точке наблюдения, при перепаде давления 7,0 МПа (профиль-4) и перепаде давления 9,5 МПа (профиль-5). Расхождение профилей непропорционально величине изменения давления и доказывает наличие факта раздвигаемой трещины (давление изменено на величину не более 4 30% а изменение линейной скорости фильтрации по шумам порядка 1,5-3 кратного, что связано с нелинейной зависимостью скорости фильтрации от толщины раскрытия трещины). Факт создания трещины в участке произведенных залпов (см. на фиг.3 профиль 6 - поглощение по температуре) доказывается тем, что глинистые по ПС породы в середине объекта, как правило, не фильтрующие из-за низкой проницаемости (см. ПС на фиг. 3), расколоты и принимают участие в фильтрации при задаваемом изменении давления, см. фиг.3.

Следует отметить, что для раскрытия трещины до толщины (зияния) 6 мм при условии задаваемого воздействия со скоростью порядка 10 мкм/с достаточно 500 с при 25 циклах по 10 2-секундных пульсаций каждый.

Затем производят закрепление в участке наиболее подвижной трещины 2857-2859 м путем закачки под давлением порядка 7,0 МПа агрегатом отсортированного песка, подаваемого с устья при звукообработке интервала закачки. Так, при применении в данном случае песка (скорость его продвижения порядка 1 м/с, время достижения заданного интервала порядка 46 мин) время обработки звукоакустическим излучателем частотой порядка 12 кгц (пачки импульсов следует с частостью 25 в секунду) составляло порядка 15 мин в каждой точке (задаваемой через 0,5 м). При амплитуде колебаний жидкости, задаваемой излучателем, порядка 3 мкм (расчетная амплитуда) и частости 25 в секунду максимально возможная амплитуда накопленного перемещения составит 3•35 •9000•10^-6 м 0,675 м. С учетом поступательной скорости закачиваемого потока жидкости такое перемещение может обеспечить закачку песка на глубину порядка 0,7-1,5 м, что больше, чем радиальные глубины кольматажа.

В целом по результатам обработки указанной скважины получено увеличение дебита жидкости с 8 м³/сут до 35 м³/сут, причем, как это видно из фиг.3, и за счет подключения глинистого пропластка в основном нефтеобъекте, где производилось воздействие.

Преимущество предлагаемого способа в том, что удается образовать (прицельно) зародыши разрыва в участках малопрочных пород, что дает возможность снизить предельное давление разрыва, приемистость здесь также мала, что дает возможность закрепить трещины при более низких расходах песконосителя. Прицельность же за счет контроля создает общее энергосбережение: где уже есть трещина не продолжают воздействие, где уже закрепилась трещина не закрепляют. ЫЫЫ2

Использование: при разрыве нефтеносного пласта. Обеспечивает уменьшение давления разрыва и увеличение общей высоты пласта, разрываемой трещинами. Сущность изобретения: способ включает создание трещин разрыва и закрепление трещин агентом типа песка. В способе при репрессии производят последовательное чередующееся воздействие взрывными и гидравлическими ударами в участках заглинизированных и уплотненных пропластков нефтеобъекта. Факт воздействия на призабойную зону контролируют устьевым датчиком изменения давления, кроме того, регистрируют шумоакустическим прибором. Его спускают одновременно с ударным устройством. Контролируют изменения шумоакустического поля при измененной репрессии. По ним определяют места закрепленных и расширяемых трещин. Затем производят закрепление участков трещин, имеющих тенденцию к сжатию при снижении репрессии. Его осуществляют прицельной звукоакустической обработкой струи песчаной суспензии, подаваемой в закрепляемый участок. Последовательное воздействие производят в виде чередующихся ударов перфоратором типа ПК-105 и имплозивной камеры. Первым этапом производят очистку каналом имплозивной камеры, а вторым - углубление каналов репрессионным ударом перфорации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ вторичного вскрытия пласта, включающий создание репрессией трещин разрыва, контроль факта образования трещин и их закрепления агентом типа песка, подаваемого струей в виде суспензии, отличающийся тем, что при вскрытии нефтяного пласта в заглинизированных и уплотненных пропластках последнего в процессе репрессии производят последовательное чередующееся воздействие взрывными и гидравлическими ударами, а факт образования трещин контролируют на устье датчиком давления и в скважине шумоакустическим прибором, который спускают в скважину одновременно с ударным устройством, при этом в процессе изменения репрессии регистрируют изменения шумоакустического поля, по которым определяют участки закрепленных и расширенных трещин, а закрепление трещин осуществляют на участках, имеющих тенденцию к сжатию при снижении репрессии, путем прицельной звукоакустической обработки струи песчаной суспензии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что последовательное и чередующееся воздействие на пропластки производят с помощью перфоратора типа ПК-105 и имплозивной камеры.