СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/25 E21B43/27 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности, к способам воздействия на призабойную зону пласта.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта, включающий промывку призабойной зоны омагниченной водой, выдержку ее в пласте и последующую закачку в пласт омагниченного рабочего агента (раствора соляной кислоты).

Известный способ увеличивает производительность скважин за счет увеличения охвата пласта воздействием. Однако для обеспечения проектных технологических показателей добывающих скважин необходимо добиваться максимальной их производительности.

Целью изобретения является увеличение производительности скважин за счет улучшения фильтрационных свойств призабойной зоны пласта, которое достигается путем уменьшения набухаемости глин, увеличения времени воздействия рабочего агента на карбонатные породы, в результате чего расширяется зона охвата воздействием по мощности пласта и проникновение его в низкопроницаемые пропластки.

Цель достигается тем, что в способе обработки призабойной зоны пласта, включающем закачку в пласт воды, обработанной постоянным магнитным полем, выдержку воды в пласте и последующую закачку в пласт рабочего агента, обработанного постоянным магнитным полем, воду и рабочий агент постоянным магнитным полем обрабатывают импульсно-циклически путем подачи постоянного тока на электромагниты, последовательно установленные с зазором относительно трубопровода для подачи воды и рабочего агента, при этом в каждом цикле на смежные электромагниты подают постоянный ток разного напряжения для создания постоянного магнитного поля переменной напряженности, а расстояние между магнитами выбирают исходя из следующей зависимости:
L V^ot/2
где L расстояние между смежными электромагнитами, м
V скорость потока воды и рабочего агента в трубопроводе, установленной в зазоре электромагнитов, м/с
t продолжительность цикла обработки, с
Обработку воды и рабочего агента ведут многократно, а, как показали эксперименты, на эффективность способа обработки призабойной зоны при воздействии на закачиваемые в пласт воду и рабочий агент импульсно-циклически магнитным полем переменной напряженности влияют напряженность магнитного поля, продолжительность цикла воздействия, скорость потока на участке обработки, кратность обработки, частота циклического воздействия. В каждом конкретном случае указанные параметры определяются экспериментально.

На фиг. 1 изображена схема установки для определения параметров импульсно-циклической магнитной обработки. Устройство состоит из электромагнита 1, реле времени 2, выпрямителя 3, автотрансформатора 4, переключателя 5. Меняя положение переключателя 5, добиваются установления величины напряженности магнитного поля, а регуляторами, расположенными на реле времени продолжительности каждого цикла. Определение частоты импульсного воздействия магнитным полем осуществляют путем изменения продолжительности каждого цикла, кратность магнитной обработки определяют путем увеличения числа последовательно установленных электромагнитов на расстоянии друг от друга, равном: L V•t/2, где L расстояние между смежными электромагнитами, м V скорость движения потока воды и рабочего агента в трубопроводе, установленном в зазорах электромагнитов, м/с t продолжительность цикла, с.

Скорость потока исследуемой воды или рабочего агента регулируется изменением перепада давления между входом и выходом трубки из немагнитного материала, установленной в зазоре электромагнита, по которой протекает вода или рабочий агент.

В процессе определения параметров импульсно-циклической обработки снимаются расходные характеристики исследуемой жидкости при различных комбинациях параметров магнитной обработки.

Схема устройства для импульсно-циклической обработки воды и рабочего агента изображена на фиг. 2.

Устройство состоит из электромагнитов 1, 2, 3 и 4, автотрансформатора 5, выпрямителя 6, 7, коммутатора 8. В зазоре электромагнитов устанавливается труба из немагнитного материала 9, которая соединяется с трубопроводом. Устройство для реализации способа устанавливается на участке трубопровода от цементировочного агрегата до устья скважин.

Сердечники электромагнитов подключены таким образом, что в момент срабатывания первого и третьего электромагнитов на верхней (40000 А/м) напряженности, второй и четвертый работают на нижней (20000 А/м) напряженности. Коммутацию режима работы электромагнита осуществляет коммутатор, непосредственно подключенный к катушкам сердечников электромагнитов.

Использование четырех электромагнитов объясняется повышением эффективности от кратности магнитной обработки переменной напряженности.

Сами электромагниты устанавливаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы выполнялось условие L V•t/2, где L расстояние между смежными электромагнитами, м; V скорость потока воды или рабочего агента по трубе, установленной в зазоре электромагнитов, м/с; t продолжительность цикла, с.

Способ осуществляется следующим образом. Воду перед закачкой в пласт обрабатывают импульсно-циклически постоянным магнитным полем при скорости потока равной не менее 10^-2 м/с.

Напряженность магнитного поля меняют с 20000 на 40000 А/м цикл обработки при частоте импульсного воздействия 1/1,5 с^-1. Обработку ведут четырехкратно.

Обработанную импульсно-циклическим постоянным магнитным полем воду закачивают в пласт и выдерживают в пласте. Время выдержки обработанной воды в пласте также определяется экспериментально. Так для воды плотностью 1000 кг/м³ и вязкостью 1,01 Па•с при температуре 20^oС время выдержки составляет не менее 4 ч.

После выдержки воды в пласте в него закачивают рабочий агент 15%-ный раствор соляной кислоты, обработанный импульсно-циклически постоянным магнитным полем при скоростях потока не менее 10^-2 м/с, напряженность магнитного поля меняют с 20000 на 40000 А/м цикл обработки при частоте импульсного воздействия 1/1,5 с^-1. Обработку ведут четырехкратно. Время полной нейтрализации 15%-ного кислотного раствора при взаимодействии с карбонатными породами составляет не менее 20 ч, что на 30% больше, чем после обработки рабочего агента магнитным полем (по прототипу).

В результате обработки призабойной зоны пласта по предлагаемому изобретению получено увеличение объемной скорости фильтрации по сравнению с прототипом на 21-26% а уменьшение набухаемости глин на 42%

Использование: изобретение относится к нефтедобыче, в частности, к способу обработки призабойной зоны пласта для увеличения производительности скважины. Сущность изобретения: согласно способу осуществляют закачку в пласт воды обработанной постоянным магнитным полем, выдержку воды в пласте с последующей закачкой в пласт рабочего агента, обработанного постоянным магнитным полем. Воду и рабочий агент обрабатывают импульсно-циклическим магнитным полем переменной напряженности путем подачи постоянного тока на электромагниты, установленные с зазором относительно трубопровода для подачи воды и рабочего агента. В каждом цикле на смежные электромагниты подают постоянный ток разного напряжения для создания постоянного магнитного поля переменной напряженности. Расстояние L между электромагнитами выбирается из следующей зависимости: L = V•t/2, где L - расстояние между смежными электромагнитами, м; V - скорость потока воды и рабочего агента в трубопроводе, установленном в зазоре электромагнитов, м/с; t - продолжительность цикла обработки, с. Использование изобретения увеличивает производительность скважин за счет улучшения фильтрационных свойств призабойной зоны пласта, которое достигается путем уменьшения набухаемости глин увеличения времени воздействия рабочего агента (раствора соляной кислоты) на карбонатные породы, в результате чего расширяется зона охвата воздействием по мощности пласта и проникновение раствора в низкопроницаемые пропластки. 2 з.п.ф-лы. 2 ил.

1 1. Способ обработки призабойной зоны пласта, включающий закачку в пласт воды, обработанной постоянным магнитным полем, выдержку воды в пласте и последующую закачку в пласт рабочего агента, обработанного постоянным магнитным полем, отличающийся тем, что воду и рабочий агент постоянным магнитным полем обрабатывают импульсно-циклически путем подачи постоянного тока на электромагниты, последовательно установленные с зазором относительно трубопровода для подачи воды и рабочего агента, при этом в каждом цикле на смежные электромагниты подают постоянный ток разного напряжения для создания постоянного магнитного поля переменной напряженности, а расстояние L между магнитами выбирают из следующей зависимости:6 L V <195> t/2,1 где L расстояние между смежными электромагнитами, м;4 V - скорость потока воды и рабочего агента в трубопроводе, установленном в зазоре электромагнитов, м/с;4 t продолжительность цикла, с.2 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку воды и рабочего агента ведут многократно.2 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что постоянное магнитное поле переменной напряженности находится в пределах 20 <195> 10<M^>3<D> 40 <195> 10<M^>3<D> А/м.