СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пласта.

Известен способ интенсификации добычи нефти, основанный на воздействии на призабойную зону пласта электрогидравлической ударной волной, возбуждаемой искровым разрядником, и последующем отборе нефти из скважины [1]
К недостаткам этого способа следует отнести низкую эффективность его использования в условиях повышенного содержания асфальто-смоло-парафинистых отложений АСПО.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ, включающий импульсную обработку призабойной зоны скважины электрическими разрядами электроразрядного устройства, проводимую не менее чем тремя идентичными последовательно реализуемыми циклами, осуществляемыми в режиме воздействие-выдержка, причем воздействие осуществляют с частотой импульсов 4-10 Гц в течение 5-10 мин, а выдержка составляет 5-15 мин, по окончании последнего цикла обработки осуществляют отбор нефти [2]
К недостаткам данного способа следует отнести малую глубинность охвата призабойной зоны пласта воздействием и, как следствие, краткосрочность наблюдаемого эффекта воздействия, что приводит к потерям продуктивности как вводимых в эксплуатацию после ремонта скважин, так и скважин, находящихся в процессе длительной эксплуатации в условиях повышенного содержания АСПО.

Задача изобретения состояла в разработке способа интенсификации добычи нефти, позволяющего на длительный период времени эксплуатации повысить производительность скважин, вводимых после ремонта в эксплуатацию, а также скважин, находящихся в процессе длительной эксплуатации в условиях повышенного содержания АСПО, за счет увеличения глубины охвата призабойной зоны пласта воздействием и восстановления коллекторских свойств пласта.

Поставленная задача решается тем, что в способе интенсификации добычи нефти, включающем импульсную обработку призабойной зоны скважины электрическими разрядами электроразрядного устройства, проводимую не менее чем тремя идентичными последовательно реализуемыми циклами, осуществляемыми в режиме воздействие-выдержка, и последующий отбор нефти согласно изобретению предварительно на керновом материале устанавливают эмпирическую зависимость количества импульсов электрических разрядов в цикле на метр пласта от пористости пород, перед импульсной обработкой призабойной зоны скважины электрическими разрядами осуществляют закачку реагента в пласты, импульсную обработку призабойной зоны скважины электрическими разрядами проводят на всем интервале пласта в среде реагента при непрерывном перемещении электроразрядного устройства снизу вверх, при этом частоту импульсов электрических разрядов и скорость перемещения электроразрядного устройства задают исходя из реальной пористости пласта с учетом полученной предварительно эмпирической зависимости, а время выдержки в каждом цикле устанавливают не менее 30 мин.

Способ реализуется следующим образом.

Поднимают внутрискважинное оборудование на поверхность. По насосно-компрессорным трубам (НКТ) закачивают в пласт реагент. В качестве реагента может быть использован 0,3%-ный водный раствор многофункциональной композиции поверхностноактивных веществ (ПАВ) типа МЛ из расчета 1-2 м³ раствора на 1 м работающей мощности.

Из скважины, заполненной указанным раствором, извлекают НКТ. Геофизическим подъемником на кабель-троссе опускают электроразрядное устройство, состоящее из конденсаторного разрядного устройства с искровым разрядником до уровня нижних перфорационных отверстий. Включают электроразрядное устройство для создания ударной волны в жидкости, заполняющей скважину. При этом электрическая энергия, накопленная в конденсаторе, выделяется в искровой канал разряда, образованный между электродами, размещенными на уровне перфорационных отверстий. При этом разряде в среде реагенто-водного раствора многофункциональной композиции ПАВ типа МЛ образуются мощные волны сжатия и акустические поля. Волны сжатия, многократно отражаясь и трансформируясь в волны напряжения растяжения, развивают и образуют новые трещинные каналы, которые способствуют более интенсивному перемещению раствора композиции ПАВ из скважины в эти каналы, обеспечивая росту контакта его с отложениями АСПО, их эффективному отмыву и, как следствие, увеличению глубины охвата призабойной зоны комбинированным воздействием. Электроразрядное устройство, постоянно включенное, перемещают снизу вверх вдоль всего интервала пласта.

На чертеже представлена эмпирическая зависимость n=f(m), где n - количество импульсов электрических разрядов на 1 м пласта в каждом цикле, m - реальная пористость пласта. Зависимость n=f(m) получена предварительно экспериментальным путем по результатам испытаний на керновом материале скважин эксплуатируемого месторождения. Исходя из реальной пористости отрабатываемого пласта с учетом эмпирической зависимости n=f(m) задают скорость перемещения электроразрядного устройства и частоту импульсов электрических разрядов. При этом за основу принимают условие соответствия времени воздействия времени воспроизведения количества импульсов электрических разрядов на 1 м пласта, соответствующего реальной пористости данного пласта.

Таким образом, установив частоту импульсов электрических разрядов и скорость перемещения электроразрядного устройства, проводят комбинированную обработку пласта в среде реагента не менее чем тремя равными последовательно реализуемыми циклами, каждый из которых включает режим воздействия и выдержку в каждом цикле не менее 30 мин.

По сравнению с известным способом [2] предлагаемый способ комбинированной обработки призабойной зоны позволяет повысить глубинность воздействия за счет интенсивной импульсной электроразрядной обработки в среде реагента, способствующей созданию новых трещин и развитию микротрещин и значительной глубины проникновения реагента в пласт.

При электроразрядном воздействии на призабойную зону пласта в среде реагента, в том числе многофункциональных водорастворимых композиций ПАВ типа МЛ, происходит следующее: рост проницаемости призабойной зоны пласта за счет увеличения системы трещин и каналов; очистка перфорационных отверстий от асфальто-смоло-парафиновых отложений, отложений минеральных солей и других твердых осадков; обеспечение большей площади контакта реагента с раздробленными осадками и породой за счет более глубокого проникновения в пласт; рост отмывающей, а в последующем и ингибирующей способности реагента; обеспечение синергизма процесса обработки призабойной зоны пласта и значительный рост ее эффективности.

Как показали экспериментальные исследования высоковольтного электрического пробоя 0,3%-ного водного раствора многофукнциональной водорастворимой композиции ПАВ типа МЛ, кроме повышения активности последнего, выразившейся в увеличении эффективности отмывающей способности в 11,3-1,7 раза, в нем происходит рост амплитуды импульса сжатия, которая в 1,3 раза выше, чем в водном растворе электролита, что свидетельствует о позитивном взаимовлиянии реагента и электроразряда.

Способ реализуется электроразрядным скважинным устройством, характеризующимся следующими технологическими параметрами: напряжение питающей сети, 220 В, частота тока сети 50 Гц, расход электроэнергии 2,0 кВт•ч; габариты наземной части, мм: длина 500, ширина 400, высота 200; подземной части, мм: диаметр 102, длина 5500; масса наземной части не более 20 кг; подземной части не более 200 кг.

Способ был опробован в песчанниках, алевролитах и известковых доломитах. Начальная проницаемость пород составляла не менее 0,1•10^-15 м², рН среды не ограничивается.

Пример 1. Дебит скважины на месторождении "Полазнанефть" Пермской области до воздействия составляла 4,2 т/сут. Нефтенасыщенные породы представлены кварцевыми песчанниками и алевролитами. Проницаемость песчанника 100•10^-14 м², пористость 11% песчано-алевролитовых соответственно 75•10^-14 м² и 7% Температура в пласте 45^oС, интервал воздействия 1150-1200 м. В скважину, предварительно заполненную 0,3%-ным раствором многофункциональной растворимой композиции ПАВ (реагент типа МЛ) на геофизическом кабеле было опущено электроразрядное устройство до забоя. С учетом зависимости n=f(m) каждый метр пласта обрабатывался 30 импульсами частотой 0,8 Гц при запасаемой энергии 1 кДж и скорости перемещения электроразрядного устройства 100 м/ч. Затем воздействие прекратили на 30 мин. По прошествии этого времени цикл воздействия был повторен еще 2 раза, с 30-минутной выдержкой после каждого цикла, что способствовало более глубокому проникновению водного раствора композиции в пласт. В результате каждый метр пласта был обработан 90 импульсами.

Далее начат отбор нефти из скважины. В результате комбинированного электроразрядного воздействия в среде реагента дебит возрос до 99,9 т/сут при начальном дебите скважины 68 т/сут. Продолжительность эффекта 200 сут.

Пример 2. аналогичен примеру 1 с той лишь разницей, что коллектор был представлен алевролитами проницаемостью 70•10^-14 м² и пористостью 5% Дебит скважины до воздействия составлял 0,9 т/сут, интервал воздействия 1200-1225 м. С учетом зависимости n=f(m) каждый метр пласта обработан 150 импульсами за равные 3 цикла с выдержкой 40 мин. Скорость перемещения электроразрядного устройства 50 м/ч, частота импульсов 0,6 Гц. Дебит нефти после воздействия 87,3 т/сут при начальном дебите скважины 58 т/сут. Продолжительность эффекта 210 сут.

После электроразрядного воздействия, описанного в известном способе [2] дебит скважины в большинстве случаев приближался к первоначальному и лишь в ряде случаев возрастал на 10-25% при этом продолжительность эффекта не превышала 100 сут.

Преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом является стабильное возрастание дебита скважин после комбинированного воздействия на 30-45% от первоначального, при этом продолжительность эксплуатации скважин с полученной в результате воздействия производительностью возрастает более чем в два раза.

Таким образом, комбинированное электроразрядное воздействие в среде реагента позволяет не только восстановить, но и улучшить коллекторские свойства пласта в процессе длительной эксплуатации скважины, интенсифицировать добычу нефти.

Использование: в нефтехимической промышленности для повышения нефтеотдачи пласта. Сущность изобретения: в скважину закачивают реагент, в частности, водный раствор многофункциональной композиции поверхностно-активных веществ (ПАВ) типа МЛ. Проводят импульсную обработку призабойной зоны скважины на всем интервале пласта электрическими разрядами в среде реагента при непрерывном перемещении электроразрядного устройства снизу вверх. Импульсную обработку проводят не менее чем тремя идентичными последовательно реализуемыми циклами в режиме воздействие-выдержка. При этом частоту импульсов электроразрядного устройства и скорость его перемещения задают исходя из реальной пористости пласта, пересеченного скважиной, с учетом полученной предварительно на керновом материале эмпирической зависимости количества импульсов электрических разрядов на метр пласта от пористости пород. Время выдержки в каждом цикле устанавливают не менее 30 мин. Комплексная обработка пласта электрическими разрядами в среде реагента позволяет значительно увеличить глубинность воздействия, приводя к полному восстановлению, а в ряде случаев и улучшению коллекторских свойств пласта, обеспечивая тем самым интенсификацию добычи нефти. 1 ил.

Способ интенсификации добычи нефти, включающий импульсную обработку призабойной зоны скважины электрическими разрядами электроразрядного устройства, проводимую не менее чем тремя идентичными последовательно реализуемыми циклами, осуществляемыми в режиме воздействие выдержка, с последующим отбором нефти, отличающийся тем, что предварительно на керновом материале устанавливают эмпирическую зависимость количества импульсов электрических разрядов в цикле на метр пласта от пористости пород, перед импульсной обработкой призабойной зоны скважины электрическими разрядами осуществляют закачку реагента в пласт, импульсную обработку призабойной зоны скважины электрическими разрядами проводят на всем интервале пласта в среде реагента при непрерывном перемещении электроразрядного устройства снизу вверх, при этом частоту импульсов электрических разрядов и скорость перемещения электроразрядного устройства задают исходя из реальной пористости пласта с учетом полученной предварительно эмпирической зависимости, а время выдержки в каждом цикле устанавливают не менее 30 мин.