СПОСОБ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ИЗ ПЛАСТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/00 E21B7/10 

Изобретение относится к технологии эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений и предназначено для использования при вскрытии продуктивных пластов, интенсификации добычи из них углеводородов за счет образования дополнительных зон притока.

Наиболее близким к изобретению по физико-технической сущности является способ добычи углеводородов из пласта месторождения, включающий проходку скважины, отвод углеводородов от призабойной зоны продуктивного пласта до снижения или прекращения дебита скважины и проходку выработки из скважины под углом к скважине в продуктивный пласт с помощью рабочего органа на расстояние, превышающее зону закупоривания скважины.

Существенными и очевидными недостатками этого способа являются незначительная эффективность процесса, обусловленность низкой производительности операций образования дополнительных скважин под углом к основной скважине, имеющих наклонное вниз направление, что не учитывает ни физических закономерностей пласта, ни гравитационных условий движения углеводородов; дополнительные скважины проходят без нарушения кольцевой зоны закупоривания скважины, что не приводит к заметному увеличению дебита скважины, в особенности при значительно развитой закупоренной прискважинной зоне.

Технический результат изобретения - повышение эффективности способа за счет существенного увеличения притока углеводородов к скважинам путем включения в работу всей зоны закупоривания скважины и создания условий притока углеводородов в их естественном фазовом состоянии.

Технический результат в способе добычи углеводородов из пласта месторождения, включающем проходку скважины, отвод углеводородов от призабойной зоны продуктивного пласта до снижения или прекращения дебита скважины и проходку выработки из скважины под углом к скважине в продуктивный пласт с помощью рабочего органа на расстояние, превышающее зону закупоривания скважины, за счет проходки выработки под углом вверх к оси скважины с изменением направления выработки вокруг скважины и постепенным ее удалением от скважины по спирали, при этом за зону закупоривания скважины принимают зону закупоривания ее скоагулированными вязкими углеводородными отложениями, а в качестве рабочего органа применяют орган со смещенным центром тяжести относительно его геометрического центра и соплами с газогенератором, первые из которых на одной стороне рабочего органа ориентированы по нормали к его оси, а на другой - либо параллельны его оси, либо составляют с ней острый угол.

При этом в способе добычи углеводородного сырья при резком снижении дебита или его прекращении в скважину вводят рабочий орган с ускорением, после чего в зоне продуктивного пласта с помощью рабочего органа производят местное расширение сечения скважины, которое осуществляют импульсным воздействием ударной волны, а проходку выработки осуществляют из местного расширения сечения скважины.

На фиг. 1 показан общий вид рабочего органа; на фиг. 2 - процесс проходки выработки из скважины; на фиг. 3 - общий вид торцовой части рабочего органа по фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - детали рабочего органа в сечении А-А.

Устройство для осуществления способа, включающего проходку скважины 1, начиная от ее устья 2 в зону продуктивного пласта 3, содержит рабочий орган и энергетический узел 4 в виде газогенератора, на торце которого имеется породоразрушающая часть 5 рабочего органа, а в хвостовой части имеется тяговое сопло 6. Рабочий орган предназначен для проходки выработки 7 из скважины 1 в продуктивный пласт 3 по сложной траектории: первоначально под углом вверх с последующим переходом выработки в горизонтальное положение и постепенным удалением выработки 7 по спирали 8 за зону 9 закупоривания скважины скоагулированными вязкими углеводородами.

При значительном снижении или прекращении дебита скважины процесс ее реабилитации интенсифицируют за счет введения рабочего органа в скважину с ускорением при работающем тяговом сопле 6, что позволяет создать избыточное давление в скважине 1 и более активно воздействовать давлением на прискважинную область продуктивного пласта; при касании датчиком "К" рабочего органа забоя скважины осуществляют местное расширение сечения скважины 10 за счет срабатывания дополнительного пиротехнического заряда 11, закрепленного на корпусе.

Рабочий орган имеет на торцовой части (фиг. 3) забойные сопла 12, при этом форма рабочего органа несимметрична по двум нормально ориентированным плоскостям (фиг. 4 и 5) и имеет смещенный центр тяжести (ЦТ) относительно геометрического центра, при этом на одной стороне рабочего органа выполнены сопла 13, ориентированные по нормали к его оси, а на другой - выполнены сопла 14, ориентированные либо параллельно оси, либо под острым углом к оси рабочего органа, что создает условие разворота рабочего органа за счет крутящего момента от усилий струй, истекающих из этих сопел.

Для обеспечения проходки выработки 7 вверх под углом к оси скважины 1 и перехода по траектории выработки 8 рабочий орган имеет возможность поворота на 90^o (фиг. 4 и 5). Это реализуется за счет выполнения одной внутренней стенки 15 с уклоном в одну сторону относительно геометрической симметрии рабочего органа, и на этой наклонной стенке закреплена центр смещающая масса 16, при прогреве массы 16, выполненной, например, из бобита, она (масса 16) отслаивается от этой стенки за счет расплавления по линии ее контакта со стенкой 15 и сползает по наклонной стенке 15, смещая центр тяжести на 90^o (фиг. 5), что приводит к развороту рабочего органа и изменению направления проходки от 7 к 8 с удалением в пласт по спирали.

Способ добычи углеводородного сырья из пласта месторождения осуществляют следующим образом.

В разведанную залежь углеводородов 3 проходят скважины 1 и отводят углеводороды от призабойной зоны продуктивного пласта до снижения или прекращения дебита скважин, после этого проходят выработки из скважины 1 под углом к скважине в продуктивный пласт с помощью рабочего органа.

Проходку скважины 1 осуществляют применением рабочего органа 5, первоначально оснащенного только соплами 12, установленными во всех сопловых гнездах (вместо сопел 14), а также при отсутствии массы 16, т.е. с применением для этой проходки сменного рабочего органа. После снижения или прекращения дебита скважины из ее полости осуществляют проходку 7 под углом вверх к оси скважины 1 с изменением направления выработки в горизонтальное 8 с постепенным удалением проходимой выработки 8 сквозь зону 9 закупоривания прискважинной зоны 9 в районе продуктивного пласта 3. Эту проходку осуществляют рабочим органом, оснащенным соплами 13 и 14, совместно с соплами 12 на его торце (фиг. 3 и 4), при этом сопла 13 создают усилие отклоняющего момента для разворота рабочего органа в выработку 7, а сопла 12 и 14 осуществляют своими истекающими струями разработку породы методом газодинамического разрушения и скола.

В этом процессе проходки прогрев и отслаивание массы 16 расчитывают из условия образования указанной сложной по траектории выработки 7 - 8 за счет разворота рабочего органа из одного положения (по фиг. 3 и 4) в ориентированное на 90^o (фиг. 5) за счет сползания центр тяжести отклоняющей массы 16 в нижнее положение.

При полном прекращении дебита скважины 1 в ее полость вводят рабочий орган 5 с ускорением за счет работы тягового сопла 6, а при достижении рабочим органом зоны продуктивного пласта 3 производят образование расширения 10 сечения скважины за счет подрыва заряда 11, закрепленного на корпусе рабочего органа, что создает первоначальную дополнительную площадь притока углеводородов к скважине а также позволяет очистить полость скважины 1 от случайных стоков и пульпы; дальнейшее осуществление проходки 7 и 8 производят по указанной выше технологии.

Таким образом, технологические и технические преимущества разработанного способа заключаются в повышении его эффективности за счет существенного увеличения дополнительной площади притока углеводородов путем образования указанной сложной по направлению и пронизывающей всю зону закупоривания скважины выработки, активизирующей приток углеводородов увеличением зоны его притока и восстановлением фазового состояния углеводородов.

Использование: в технологии эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, в частности при вскрытии продуктивных пластов и интенсификации добычи из них углеводородов за счет образования дополнительных зон притока, и обеспечивает увеличение притока углеводородов к скважинам за счет включения в работу всей зоны закупоривания скважины. Сущность изобретения: по способу осуществляют проходку скважины, отводят углеводороды от призабойной зоны продуктивного пласта до снижения или прекращения дебита скважины, а затем осуществляют проходку выработки из скважины. Выработку проходят под углом вверх к оси скважины, и с изменением направления выработки вокруг скважины. Выработку постепенно удаляют от скважины по спирали. Выработки удаляют за зону закупоривания. За эту зону принимают зону закупоривания вязкими углеводородными отложениями. Проходку осуществляют с помощью рабочего органа, в качестве которого применяют орган со смещенными центром тяжести относительно его геометрического центра и соплами с газогенератором. Сопла на одной стороне рабочего органа ориентированы по нормали к его оси. На другой стороне рабочего органа сопла либо параллельны этой оси, либо составляют с ней острый угол. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ добычи углеводородного сырья из пласта месторождения, включающий проходку скважины, отвод углеводородов от призабойной зоны продуктивного пласта до снижения или прекращения дебита скважины и проходку выработки из скважины под углом к скважине в продуктивный пласт с помощью рабочего органа на расстояние, превышающее зону закупоривания скважины, отличающийся тем, что выработку проходят под углом вверх к оси скважины с изменением направления выработки вокруг скважины и постепенным ее удалением от скважины по спирали, при этом за зону закупоривания скважины принимают зону закупоривания ее скоагулированными вязкими углеводородными отложениями, а в качестве рабочего органа применяют орган со смещенным центром тяжести относительно его геометрического центра и соплами с газогенератором, первые из которых на одной стороне рабочего органа ориентированы по нормали к его оси, а на другой стороне рабочего органа либо параллельны его оси, либо составляют с ней острый угол. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при резком снижении дебита или его прекращении в скважину вводят рабочий орган с ускорением, после чего в зоне продуктивного пласта с помощью рабочего органа производят местное расширение сечения скважины, которое осуществляют импульсным воздействием ударной волны, а проходку выработки осуществляют из местного расширения сечения скважины.