СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАЛЕЖЬ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/25 E21B28/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для волнового воздействия на продуктивные пласты с целью увеличения добычи нефти и повышения нефтеотдачи.

Известен способ волнового воздействия на залежь путем создания в нефтенасыщенном пласте упругих колебаний за счет ударов падающим грузом, при этом удары производят через эксплуатационные скважины, на забое которых устанавливают наковальню.

Недостатком способа является то, что удар грузом осуществляют в одном и том же ограниченном по размерам месте стенки скважины, что ведет к разрушению призабойной зоны. Из-за этого ограничена сила удара, а разрушение призабойной зоны ухудшает контакт эксплуатационной колонны с пластом и снижает эффективность воздействия на него.

Кроме того, поскольку груз падает в жидкой среде, то его падение сильно замедленно из-за возникновения поршневого эффекта.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности воздействия на нефтяную залежь за счет исключения разрушения призабойной зоны и увеличения мощности импульсов упругих колебаний в пласте.

Для решения поставленной задачи при волновом воздействии на пласт, предусматривающем нанесение ударов падающим грузом по наковальне, размещенной в скважине, в последней устанавливают колонну насосно-компрессорных труб, при этом в нижней части колонны размещают плунжер, используемый в качестве наковальни, а волновое воздействие на залежь осуществляют через столб жидкости, находящейся в скважине под плунжером.

Способ может быть реализован с применением устройства, отличающегося от известного устройства, содержащего размещенную в скважине наковальню, падающий на наковальню груз и привод для подъема груза, тем, что наковальня выполнена в виде плунжера, установленного в спущенной в скважину колонне насосно-компрессорных труб, которая выполнена с ограничителем перемещения плунжера и отверстием для перепуска газа из-под плунжерной зоны (части полости) колонны в межтрубное пространство, заполненное жидкостью выше этого отверстия.

На чертеже представлена схема устройства для волнового воздействия на залежь.

Устройство содержит установленную в скважине 1 колонну труб 2, в нижней части которой размещен плунжер 3. Ограничитель 4 определяет верхнюю границу перемещения плунжера 3 под действием давления жидкости в скважине, а ниже плунжера в колонне труб 2 выполнено отверстие 5 для перепуска газа в затрубное пространство. Колонна 2 устанавливается в скважине так, чтобы плунжер 3 оказался ниже уровня жидкости в скважине. При необходимости уровень жидкости повышают доливом ее в затрубное пространство.

Над плунжером в колонне 2 размещен груз 6, связанный тросом 7 с тяговым механизмом 8. На чертеже показан механизм 8, на тяговом валу 9 которого неподвижно закреплено водило 10 и свободно насажено плечо 11.

При вращении вала 9 в момент максимального подъема груза 6 плечо 11 опережает круговое движение вала и водила 10, и груз 6 под действием силы тяжести падает на наковальню-плунжер 3. После чего водило 10 догоняет плечо 11, которое натягивает трос 7 и вновь поднимает груз 6 на максимальную высоту.

В качестве привода для подъема груза может быть использован станок качалка или лебедка аналогично тому, как это сделано в известном устройстве.

Способ может быть применен на этапе доразработки заводненных нефтяных залежей. Для реализации способа может быть выбрана эксплуатационная или любая бездействующая скважина, которую оборудуют по вышеописанной схеме. Скважина может быть перфорированной или герметичной.

При падении груза 6 в скважине он ударяет в плунжер 3, и удар через столб жидкости и стенки скважины передается в продуктивный пласт 12.

Удары грузом о наковальню-плунжер обеспечивают возникновение в пласте упругих колебаний, которые достигают эксплуатационных скважин, окружающих скважину 1 и через которые ведется отбор пластовой жидкости. Совпадение направлений потока жидкости и упругих колебаний способствует более полному отбору нефти из залежи.

При наличии в пласте целиков нефти они под действием колебаний сдвигаются с места и смещаются к эксплуатационным скважинам.

Сила удара о плунжер регулируется изменением массы груза. Так, при массе груза 1 т, падающего на плунжер с высоты 2 м, энергия удара составит (W = mgh) 20 кДж.

Эффективность воздействия повышается, если удары о плунжер наносить с периодичностью, кратной периоду собственных колебаний столба жидкости в скважине под плунжером.

Способ обеспечивает возможность длительного и эффективного воздействия на залежь. Увеличивается добыча нефти и повышается нефтеотдача пласта.

Использование: изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Сущность изобретения: воздействие на пласт осуществляется через специально оборудованную скважину. Груз падает на установленный в колонне плунжер. Ударные нагрузки от плунжера через столб жидкости, находящейся в скважине под плунжером, передаются в пласт и возбуждают в нем упругие колебания, которые повышают подвижность нефти в породе нефтенасыщенного пласта и повышают его нефтеотдачу. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ волнового воздействия на залежь, включающий нанесение ударов падающим грузом по наковальне, установленной в скважине, отличающийся тем, что в скважине устанавливают колонну насосно-компрессорных труб, нижнюю часть полости которой отделяют от полости колонны установкой в ней плунжера, используемого в качестве наковальни, а волновое воздействие на залежь осуществляют через столб жидкости, находящейся под плунжером. 2. Устройство для волнового воздействия на залежь, содержащее установленную в скважине наковальню, падающий на наковальню груз и привод для подъема груза, отличающееся тем, что наковальня выполнена в виде плунжера, установленного в колонне насосно-компрессорных труб, опущенной в скважину, при этом колонна выполнена с ограничителем перемещения плунжера и отверстием для перепуска газа из подплунжерной части полости колонны в межтрубное пространство, заполненное жидкостью выше этого отверстия.