СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН Российский патент 1997 года по МПК E21B43/25 E21B36/04 

Изобретение относится к области извлечения углеводородного сырья и может быть использовано при интенсификации притока углеводородов в обсаженных скважинах за счет регулирования и интенсификации процессов массопереноса в коллекторах флюидов.

Известен способ повышения продуктивности нефтегазового пласта /патент США N4627926, кл.E21 B 43/00, 1986/, согласно которому по обсадной трубе в пласт закачивают водный раствор тройного органического сополимера. Недостатками этого способа следует признать его высокую стоимость, связанную с использованием специального синтезированного тройного сополимера, периодичность работы, а также в достаточной мере невысокий положительный эффект.

Известен также способ электромагнитной обработки пласта /патент США N4638862, кл.E21B 43/00, 1987/, согласно которому в скважину опускают излучатель электромагнитного поля радиочастоты и в течение периода времени, определяемого характеристиками скважины, проводят обработку пласта электромагнитным полем. Недостатками данного способа следует признать неадекватную в общем случае реакцию коллектора на обработку электромагнитным полем, вредное влияние подобной обработки на обслуживающий персонал, а также, в случае положительного эффекта, незначительное повышение дебита скважин. Хотя возможно данный метод и перспективен, но на сегодняшний день отсутствует апробированный алгоритм его применения.

Известен способ повышения дебита скважин /патент США N4622437, кл.E21B 43/00, 1987/, согласно которому посредством обсадных труб формируют скважину для закачивания жидкости в пласт, причем первую секцию труб в пласте выполняют электропроводной, соединяют эту секцию с источником постоянного тока, расположенным на поверхности земли. Закачивают в обсадную трубу электропроводящую жидкость, в частности обычную воду, и пропускают постоянный электрический ток через жидкость. Выделяющиеся пузырьки газов, а также движение жидкости в пласт вытесняют нефть из пласта в основную скважину. Способ достаточно дорог, т.к. требует бурения дополнительной скважины и не слишком эффективен, позволяет повысить дебит скважины примерно на 8%
Наиболее близким аналогом является способ электрохимической обработки нефтегазовой скважины /патент США N4463805, кл.E21B 36/04, 1984/, включающий помещение в скважину в зону продуктивного пласта электрически связанных с источником тока электродов, одним из которых является обсадная труба, включение источника тока и проведение обработки продуктивного пласта электрическим полем путем пропускания электрического тока. Этот способ основан на использовании переменного электрического тока.

Настоящее изобретение позволяет повысить более чем на 100% приток углеводородов в обсажденных скважинах без их остановки. Способ состоит в следующем. Заглушают скважину с низким дебитом, поднимают на поверхность из скважины оборудование, опускают в скважину систему электродов с кабелем, один конец которого связан на поверхности земли с источником постоянного тока, опускают в скважину скважинное оборудование, полувключают насос и одновременно пропускают между электродами и обсадной трубой постоянный ток, причем электроды располагают против пластов, а обсадная труба выполняет функцию катода, после выхода дебита скважины на постоянное значение пропускание тока прекращают. Преимущественно используют плотность тока 10 30 А/м². Режим пропускания тока может быть импульсным и непрерывным. После прекращения пропускания электрического постоянного тока электроды могут быть вынуты из скважины. Пропускание постоянного электрического тока осуществляют не более двух месяцев.

Сущность изобретения заключается в направленном движении в электрическом поле молекул воды и углеводородов углеводороды движутся к аноду, т.е. в колонну труб, а вода к катоду, т.е. в затрубное пространство. Одновременно происходит выделение кислорода и накопление кислоты в прианодном пространстве. Выделение газов сопровождается микровзрывами, что дополнительно способствует очищению порового пространства, повышает температуру пласта, уменьшает вязкость нефти все это приводит к повышению дебита скважины.

При изменении полярностей электрода и обсадной колонны способ можно использовать при герметизации заколонного пространства скважин, для регулирования притоком или оттоком воды, т.е. способ унифицированный.

Существенность введенных в формулу изобретения признаков обосновывается следующим. Подготовительные операции, предшествующие операции обработки пласта электрическим полем, т.е. пропусканию постоянного электрического тока, необходимы для работы способа. Существенность обработки электрическим полем обоснована выше.

Изобретение отличается от ближайшего аналога тем, что:
а/ подготавливают скважину к обработке пласта электрическим полем;
б/ опускают в скважину электроды посредством кабеля, подключенного к источнику постоянного тока;
в/ запускают скважину и пропускают электрический постоянный ток между электродами и обсадной трубой, причем труба выполняет функцию катода;
г/ электроды расположены на уровне пласта;
д/ после выхода дебита скважины на постоянную величину прекращают пропускание тока.

Кроме того, преимущественно:
е/ после прекращения пропускания тока вынимают из скважины электроды;
ж/ используют плотность тока 10 30 А/м²;
з/ обработку проводят не свыше двух месяцев.

Существенность всех признаков обоснована опытом экспериментальной работы заявителя.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом, где приняты следующие обозначения: скважина 1, обсадная колонна 2 с заполненным пространством 3, насосно-компрессорные трубы 4, насос 5, электроды 6, кабель 7, продуктивные нефтегазонасосные пласты 8, ролик 9, барабан 10, силовой выпрямитель 11, блок управления режимами тока 12 и блок заземления 13.

Способ реализуют следующим образом. Из скважины с малым дебитом извлекают скважинное оборудование насоснокомпрессорные трубы /НКТ/ и насос. На уровень нефтеносных пластов опускают на кабеле либо на НКТ электроды, подключенные посредством кабеля к источнику постоянного тока, в частности к высоковольтному выпрямителю. Опускают в скважину насоснокомпрессорные трубы и насос, подключенные к нефтехранилищу. Включают насос и одновременно с ним источник постоянного тока в цепи электроды труба. По опыту работы заявителя через два-три дня начинается повышение дебита нефти. После стабилизации дебита отключают источник постоянного тока. Время обработки, плотность тока, режим и периодичность его пропускания, месторасположение и количество электродов определяются конкретными условиями скважины.

Ниже приведен пример реализации способа на скважине N 152 По "Краснодарнефтегаз".

Подняли штанги и НКТ с насосом, обследовали колонну шаблоном диаметром, превышающим диаметр муфты НКТ, + толщину кабеля /КРБК/.

Собрали электрод, соединили его с НКТ и КРБК, смонтировали насос, спустили электрод с креплением КРБК на хомутах и разместили его в интервале 1140 -1143 м.

Смонтировали устьевую обвязку, подключили КРБК к выпрямителю и подали напряжение на электроды. Одновременно 2 раза в сутки замеряли дебит нефти, газа, воды и динамических уровней.

На четвертые сутки после воздействия дебит нефти возрос с 1,5 до 2,6 т. на 5-е сутки до 2,8 т, 6-е 2,9 т, 7-е 3т. Затем воздействие прекратили. Дебит сохранялся постоянным в течение 52 суток.

Использование способа позволяет интенсифицировать приток углеводородов, очищать /разкальматировать/ призабойную зону скважины, проводить безреагентную экологически чистую обработку призабойной зоны, регулировать движение воды и, благодаря этому, либо уменьшать обводненность флюида, либо герметизировать заколонное пространство одними и теми же электрическими способом и оборудованием.

Использование: для интенсификации притока углеводородов в обсаженных скважинах при нефтегазодобыче. Сущность способа: способ электрохимической обработки нефтегазовых скважин включает обработку зоны пласта электрическим полем. Предварительно глушат скважину, извлекают скважинное оборудование, помещают в скважину электроды напротив пластов. Электроды электрически связывают посредством кабеля с источником постоянного тока. Затем опускают в скважину вынутое оборудование, включают насос и источник постоянного тока. Обсадную трубу используют в качестве катода. После выхода дебита скважины на постоянное значение выключают источник постоянного тока. После прекращения пропускания тока извлекают электроды. Используют плотность тока 10 - 30 А/м². Обработку проводят не свыше двух месяцев. Использование способа позволяет проводить очистку (раскольматацию) призабойной скважины, регулировать движение воды и, благодаря этому, либо уменьшать обводненность флюида, либо герметизировать заколонное пространство. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ электрохимической обработки нефтегазовых скважин, включающий помещение в скважину в зону продуктивного пласта электрически связанных с источником тока электродов, одним из которых является обсадная труба, включение источника тока и проведение обработки продуктивного пласта электрическим полем путем пропускания электрического тока, отличающийся тем, что предварительно осуществляют глушение скважины, извлекают скважинное оборудование, электроды связывают с источником тока посредством кабеля, спускают в скважину вынутое оборудование, используют источник постоянного тока, причем в качестве катода используют обсадную трубу, включают насос и после выведения дебита скважины на постоянное значение выключают источник постоянного тока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после прекращения пропускания тока извлекают электроды из скважины. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют плотность тока 10 30 А/м². 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку нефтегазовой скважины проводят не свыше двух месяцев.