СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА СКВАЖИН Российский патент 1998 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к области эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и других скважин и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта с целью повышения производительности скважин и увеличения проницаемости горной породы.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта скважин, основанный на том, что давление, необходимое для образования остаточных трещин в горной породе, слагающей продуктивный пласт, создается в скважине за счет энергии газов, образующихся при сгорании порохового заряда [1] Такой способ реализуют с использованием аккумуляторов давления (АДС) или пороховых генераторов давления (ПГД БК), спускаемых в скважину на грузонесущем геофизическом кабеле. Пороховой заряд воспламеняется от спирали накаливания или пиропатрона путем подачи электрического импульса от внешнего источника тока.

Недостатками способа являются сложность регулирования параметров воздействия при обработке, необходимость использования взрывчатых веществ, существенное повышение температуры, возникающее при сгорании порохового заряда, и, как следствие, возможность спекания кольматанта в призабойной зоне, отсутствие избирательности воздействия энергии давления газов на замещение объема, освобождающегося при поднятии столба жидкости в скважине.

Известен способ пневмоимпульсной обработки глубоких нефтяных и геотехнических скважин.

В известном способе пневмоснаряд заряжают газом высокого давления на поверхности перед спуском в скважину, а выхлопы газа высокого давления осуществляют с энергией импульса 10-200 кДж, при этом управляют с поверхности частотой и длительностью импульсов выхлопов газа высокого давления, причем частоту и длительность импульсов выбирают равными или близкими к резонансным характеристикам зоны продуктивного пласта, а пневмоснаряд одновременно с выхлопом газа перемещают вверх и вниз вдоль зоны продуктивного пласта [2]
Однако известный способ обладает недостаточно высокой эффективностью воздействия, поскольку в нем не учтены такие характеристики, как избирательность воздействия импульсов давления с учетом неоднородности зоны перфорации скважины по нефтегазонасыщенности горной породы, интенсивности притока и других свойств нефтегазоносного пласта, а также не определен порядок назначения режимов обработки по энергетическим и частотным параметрам в зависимости от названных факторов неоднородности зоны перфорации. Кроме того, не определена последовательность обработки участков зоны перфорации с учетом их расположения по глубине скважины и характера распространения ударных волн. Не учитываются дополнительные энергетические возможности воздействия на призабойную зону пласта скважины, возникающие в процессе колебания гидростатического столба жидкости при кратковременном выхлопе газа в скважину.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ обработки неоднородных пластов.

Известный способ включает спуск в скважину генератора импульсов давления и последующую импульсную обработку интервала зоны перфорации последовательно по локальным участкам путем остановки генератора напротив них [3]
К недостаткам данного способа следует отнести низкую энергетическую способность воздействия на горную породу, а также выбор установки генератора в зависимости от длины волны, а не степени нефтенасыщенности интервала зоны перфорации.

Техническим результатом изобретения является создание способа обработки призабойной зоны пласта скважин, обеспечивающего высокую эффективность и избирательность воздействия за счет учета неоднородности зоны перфорации по нефтегазонасыщенности горных пород.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки призабойной зоны пласта, включающем спуск в скважину генератора импульсов давления и последующую импульсную обработку интервала зоны перфорации последовательно по локальным участкам путем установки напротив них генератора, на каждый участок предварительно производят воздействие импульсами с энергией 250-400 кДж и длительностью колебаний ударной волны до их полного затухания, а затем генерируют импульсы с энергией 6-8 кДж и частотой 10-15 Гц.

Кроме того, импульсную обработку осуществляют после остановки генератора в интервале зоны перфорации напротив локальных участков зоны перфорации с максимальными значениями нефтегазонасыщенности и интенсивности притока, причем обработку производят в направлении снизу вверх, начиная с нижнего выбранного участка интервала зоны перфорации. Более того, после окончания импульсной обработки и перед подъемом генератора из скважины на поверхность в зоне перфорации создают глубокую депрессию, а импульсную обработку осуществляют при герметично закрытом устье скважины.

Энергии импульсов воздействия менее 250 кДж недостаточно для разрушения скелета крепких горных пород и образования сети дополнительных микротрещин, повышающих проницаемость зоны перфорации, а импульсы воздействия с энергией более 400 кДж могут привести к повреждению обсадной колонны в зоне перфорации. Последующие колебания ударных волн генератора с частотой 10-15 Гц и энергией воздействия 6-8 кДж способствуют наиболее эффективной очистке естественного порового пространства горной породы и вновь образованной сети дополнительных микротрещин от кольматирующих отложений и механических примесей.

Предложенное выполнение способа позволяет существенно повысить его эффективность, а также избирательность воздействия, так, например, реализация его при обработке нефтяных скважин позволила увеличить их дебит в 3-7 раз при сохранении эффекта от 6 месяцев и более.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Генератор импульсов давления спускают в зону перфорации скважины, в которой предварительно проводят геофизические исследования с целью определения участков наибольшей нефтегазонасыщенности и интенсивности притока, и останавливают напротив нижнего выявленного участка.

После остановки генератор включают по команде с поверхности и генерируют импульсы с энергией воздействия 250-400 кДж и длительностью колебания ударных волн до их полного затухания, в результате действия которых происходит разрушение скелета горной породы и образование сети дополнительных микротрещин, увеличивающих проницаемость призабойной зоны пласта, затем в том же участке зоны перфорации генерируют импульсы с энергией 6-8 кДж и частотой 10-15 Гц, которые способствуют очистке порового пространства и увеличению подвижности в нем нефти и газа.

Таким образом обрабатывают все выявленные участки с наибольшей нефтегазонасыщенностью и интенсивностью притока в зоне перфорации в направлении снизу вверх.

Для использования дополнительных энергетических возможностей воздействия на призабойную зону пласта колебания гидростатического столба жидкости при импульсной обработке ее проводят при герметично закрытом устье скважины, а для более полной очистки призабойной зоны пласта от механических примесей и интенсификации притока в зоне обработки создают глубокую депрессию.

Изобретение относится к области эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и других скважин и применяется для обработки призабойной зоны пласта с целью повышения производительности и увеличения проницаемости горной породы. Сущность изобретения: генератор импульсов давления опускают в зоне перфорации скважины и после его остановки напротив нижнего участка с наибольшей нефтегазонасыщенностью и интенсивностью потока подают импульсы воздействия с энергией 250-400 кДж и длительностью колебания ударных волн до их полного затухания, затем генерируют импульсы с энергией 6-8 кДж и частотой 10-15 Гц. 3 з.п.ф-лы.

1. Способ обработки призабойной зоны пласта скважин, включающий спуск в скважину генератора импульсов давления и последующую импульсную обработку интервала зоны перфорации последовательно по локальным участкам путем остановки генератора напротив них, отличающийся тем, что на каждый участок предварительно производят воздействие импульсами с энергией 250 400 кДж и длительностью колебаний ударной волны до их полного затухания, а затем генерируют импульсы с энергией 6 8 кДж и частотой 10 15 Гц. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульсную обработку производят после остановки генератора в интервале зоны перфорации напротив локальных участков зоны перфорации с максимальными значениями нефтегазонасыщенности и интенсивности притока, причем обработку производят в направлении снизу вверх, начиная с нижнего выбранного участка интервала зоны перфорации. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после окончания импульсной обработки и перед подъемом генератора из скважины на поверхность в интервале зоны перфорации создают глубокую депрессию. 4. Способ по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что импульсную обработку производят при герметично закрытом устье скважины.