СПОСОБ ЗАКАЧКИ ВОДЫ В НАГНЕТАТЕЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/20 E21B43/25 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности, к способу закачки воды в продуктивный пласт через нагнетательные скважины для поддержания пластового давления и вытеснения нефти из пласта.

Известен способ закачки воды в нагнетательные скважины, включающий обработку потока закачиваемой воды физическим полем [1]
Известный способ увеличивает приемистость нагнетательных скважин, однако для обеспечения проектных технологических показателей нагнетательных скважин необходимо добиваться максимальной приемистости нагнетательных скважин.

Целью изобретения является увеличение приемистости нагнетательных скважин.

Цель достигается тем, что в способе закачки воды в нагнетательные скважины, включающем обработку потока воды физическим полем, дополнительно поток закачиваемой воды обрабатывают другим физическим полем одновременно или последовательно. Обработку ведут сочетанием электрического, магнитного полей и поля давления.

Наиболее близким решением является известный способ закачки воды в нагнетательные скважины, включающий обработку потока воды двумя разными физическими полями [2]
Однако, в известном способе барообработку проводят в пласте после закачки в последний омагниченной воды и выдержки ее в пласте. За это время "память" омагниченной воды ослабевает или исчезает. В результате эффект от последовательного воздействия двумя физическими полями, по-существу, сводится к эффекту от применения одного из них.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения приемистости нагнетательных скважин.

Цель достигается тем, что обработку потока закачиваемой воды двумя физическими полями осуществляют на поверхности до подачи его в скважину электрическим и магнитным полями, или электрическим полем и импульсным давлением, или импульсным давлением и магнитным полем, при этом импульсы давления создают величиной не менее 4 МПа, а электрическое и магнитное поле создают напряженностью соответственно 0,2-2,0 В/м и (20-50)•10³ А/м. Обработку потока воды двумя физическими полями осуществляют последовательно или одновременно.

При обработке потока закачиваемой воды двумя различными физическими полями изменяются реофизические и термодинамические характеристики воды, в результате чего увеличивается расход воды по трубопроводу, по которому осуществляется закачка воды в пласт, а также увеличивается приемистость пласта за счет снижения набухаемости глин (каолиновых и монтимориллонитовых), снижается начальный градиент давления и подключаются малопроницаемые пропластки.

Способ реализуется устройством, которое состоит из сочетания двух из следующих устройств: устройства для электрообработки; устройства для магнитной обработки; устройства для обработки импульсами давления (барообработки).

На чертежах изображены несколько схем обработки потока двумя физическими полями.

На фиг. 1 изображена схема устройства для последовательной магнитной и электрообработки; на фиг. 2 схема устройства для одновременной электрической и магнитной обработки; на фиг. 3 схема устройства для одновременной баромагнитной обработки.

Устройство для электрообработки состоит из корпуса 1, электродов 2, установленных параллельно в корпусе 1, источника питания постоянного тока 3, подводящих проводов 4. Устройство для магнитной обработки состоит из корпуса 5, соосно с помощью центраторов 6 из немагнитного материала установлены постоянные магниты 7 одноименными полюсами друг к другу. Устройство для барообработки, например, может быть выполнено в виде емкости 8, в которой создается пульсация давления, например, с помощью насоса 9 и задвижки 10.

Устройство, реализующее способ, устанавливается на поверхности на устье нагнетательных скважин, или на распределительной гребенке кустовой насосной станции, или на всасывающей линии.

Параметры обработки потока закачиваемой воды определены экспериментально. В качестве установки для определения параметров обработки использована установка, включающая бомбу высокого давления (РVT), гидравлический пресс, контейнер, трубку (капилляр) длиной 3 м и внутренним диаметром 0,004 м для определения расходных характеристик воды и колонку длиной 1 м, диаметром 0,4 м, заполненную кварцевым песком фракции ≅ 0,35 мм, проницаемостью по гелию 1,5•10^-12 м² для определения объемной скорости фильтрации, т.е. приемистости пласта.

Контейнер представляет собой цилиндрическую емкость, внутри которой могут быть установлены съемные постоянные магниты и электроды в виде двух параллельных медных пластинок.

Подача электрического тока осуществляется источником питания постоянного тока, позволяющим варьировать напряжением тока. Бомба РVТ, контейнер и медная трубка (капилляр) помещаются в термостатирующий кожух. Необходимый температурный режим поддерживается с помощью термостата.

Для воды плотностью 1000 кг/м³ и вязкостью 1,01 Па•с при температуре 20•С, при напряженности электрического поля 1,5 В/м, напряженности магнитного поля 30•10³ А/м и циклической нагрузки и разгрузки с темпом 4 цикла в минуту в течение 10 мин при величине импульса давления равной 4 МПа данные по расходу воды через капилляр и объемной скорости фильтрации через колонку при обработке воды одновременно или последовательно двумя физическими полями приведены в таблице.

Как видно из таблицы, расход воды и объемная скорость фильтрации при магнитной обработке увеличивается соответственно на 10-15% и 109% при одновременной обработке двумя физическими полями расход воды и скорость фильтрации увеличивается на 20-25% и 167% Увеличение расхода воды и объемной фильтрации имеет место и при последовательной обработке потока воды двумя физическими полями.

Использование: в нефтедобыче, в частности, в способах закачки воды в нагнетательные скважины. Обеспечивает увеличение приемистости нагнетательных скважин. Сущность изобретения: поток закачиваемой в нагнетательные скважины воды обрабатывают двумя различными физическими полями одновременно и последовательно. Обработку воды ведут различным сочетанием электрического, магнитного полей и импульсами давления величиной не менее 4 МПа, напряженности электрического и магнитного полей составляет 0,2-2,0 В/м и (20-50)•10³ А/м. 2 з.п.ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1 1. Способ закачки воды в нагнетательные скважины, включающий обработку потока воды двумя разными физическими полями, отличающийся тем, что обработку потока воды двумя физическими полями осуществляют на поверхности до подачи его в скважину электрическим и магнитным полями, или электрическим полем и импульсным давлением, или импульсным давлением и магнитным полем, при этом импульсы давления создают величиной не менее 4 МПа, а электрическое и магнитное поля создают напряженностью соответственно 0,2 2,0 В/м и (20 50) <195> 10<M^ >3<D> А/м.2 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку потока воды физическими полями осуществляют последовательно.2 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку потока воды двумя физическими полями осуществляют одновременно.