СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ Российский патент 2003 года по МПК E21B43/25 E21B36/04 

Способ относится к области добычи нефти и может быть использован при разработке залежей с высоковязкой нефтью, в том числе и битумных, для добычи остаточной нефти, селективной водоизоляции пластов, улучшения коллекторских свойств нефтенасыщенных пластов, очистки призабойных зон от минеральных сгустков и отложений асфальтосмолистых веществ (АСВ).

Известен способ разработки нефтяного месторождения по а. с. СССР 1694872, МПК Е 21 В 43/24, опубл. 30.11.91, в котором воздействие на нефтяной пласт осуществляют путем пропускания электрического тока через электроды, помещенные в подошвенных водах под нефтеносным пластом.

Данный способ является неэффективным и имеет ограниченные технологические возможности применения.

Наиболее близким к предложенному является способ воздействия на нефтяной пласт, включающий процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150 - 450 В, плотностью тока 0,1 - 10 А/см² через пластовую многокомпонентную смесь скважины. В качестве катода - обсадная труба скважины. В качестве анода в зоне ее перфорации устанавливают электрод. Производят непрерывную закачку минерализованной воды с устья скважины (патент РФ 2163662, МПК Е 21 В 43/25, опубл. 27.02.2001).

Недостатками этого способа являются повышенная нагрузка на колонну скважины при закачке воды под давлением, возможность обработки ограниченной зоны пласта, воздействие оказывается только в зоне одной скважины, даже если скважин более одной на кусте, в результате малая эффективность метода.

Поставленная задача достигается способом воздействия на нефтяной пласт, включающим процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150-450 В и плотностью 0,1-10 А через многокомпонентную пластовую смесь осуществлением электрической связи между электродами с использованием в качестве катода труб обсадной колонны, а в качестве анода - электрода, опускаемого в зону перфорации скважины, отличающимся тем, что используют в качестве катода обсадную колонну труб одной или группы скважин того же горизонта, имеющих гидродинамическую связь. Для установки анода используют скважину того же горизонта, не входящую в указанную группу скважин, осуществляют электрическую связь между электродами через участок нефтяного пласта от одной скважины до другой или группы скважин одного и того же горизонта по зоне их гидродинамической связи, причем процесс ведут при напряжении постоянного электрического тока 20-150 и 450-1000 В и плотности тока 10-100 А/м² при непрерывном создании депрессии во всех скважинах.

Положительный электрод может быть выполнен в виде беличьего колеса.

Протекание тока через пластовую многокомпонентную смесь приводит к интенсивному нагреву ее, температура тем больше, чем больше плотность тока.

Электрохимические, электролитические, ионно-плазменные процессы образуют нерастворимые осадки, которые, осаждаясь в водонасыщенных порах, закупоривают их.

Кислород и водород образуют кислую и щелочную среды с высокой температурой соответственно. Термокислая среда взаимодействует с породой пласта, а термощелочная среда снижает поверхностное натяжение нефти, улучшая вымывающие свойства вытесняющего агента, растворяет твердые минеральные сгустки и АСВ, которые за счет депрессии, создаваемой в скважинах насосами, выносятся из пласта, улучшая коллекторские свойства.

Наличие высокой температуры приводит к изменению вязкости нефти, улучшает ее текучесть и вытеснение агентом.

Восстанавливается реликтовая температура пласта.

В начальный момент электрический контакт между электродами происходит по узкому каналу водонасыщенной зоны пласта, температура многокомпонентной смеси в канале начинает повышаться, электрическая проводимость при этом уменьшается, электрическое сопротивление в канале увеличивается, а это приводит к постепенному расширению канала проводимости. При длительном пропускании электрического тока и поддержании плотности тока неизменным за счет увеличения напряжения зона охвата водонасыщенной области пласта воздействием занимает всю зону гидродинамической связи между скважинами.

Кроме того, в процессе воздействия восстанавливается зона поляризации водонефтяного контакта, что в свою очередь увеличивает зону вытеснения нефти, уменьшая процент обводненности скважины.

Пример осуществления.

Дебет скважины А снизился до 9 м³/сут, обводненность скважины 96%, минерализация вытесняющего агента составляет 12%.

Дебет скважины В составляет 1,5 м³/сут, обводненность - 25%.

В интервал перфорации скважины А на насосно-компрессорных трубах с подсоединением силового кабеля опускают положительный электрод, площадь поверхности которого составляет 960 см².

К обсадной колонне другой скважины подсоединяют минусовой токовод.

Напряжение постоянного тока 450 В, плотность тока 0,2 А/см².

В результате воздействия дебет скважин увеличился на 40%, обводненность уменьшилась на 15%.

Таким образом, повышение нефтеотдачи пластов происходит во всех скважинах, охваченных воздействием, за счет:
- вовлечения в разработку участков, обладающих большим сопротивлением к вытесняющему агенту,
- улучшения коллекторских свойств нефтеносного пласта,
- изоляции воды путем осаждения нерастворимых осадков из вытесняющего агента (многокомпонентной пластовой смеси),
- очистки призабойных зон скважин от АСВ и минеральных сгустков,
- повышения температуры пласта в зонах гидродинамической связи скважин,
- восстановления зоны поляризации в области водонефтяного контакта.

Способ экономически эффективно позволяет осуществить обработку множества скважин без применения дополнительных дорогостоящих химических реагентов, при соблюдении экологической безопасности технологии нефтедобычи, значительно снижает себестоимость воздействия.

Способ относится к добыче нефти и может быть использован при разработке залежей с высоковязкой нефтью, в том числе и битумных, для добычи остаточной нефти, селективной водоизоляции пластов, улучшения коллекторских свойств нефтенасыщенных пластов, очистки призабойных зон от минеральных сгустков и отложений асфальтосмолистых веществ. В одну из скважин в зону ее перфорации спускают положительный электрод-анод на насосно-компрессорных трубах с подсоединением силового погруженного кабеля. Обсадная колонна другой скважины или колонны группы других скважин одного и того же горизонта - отрицательный электрод-катод. Скважины группы скважин имеют гидродинамическую связь. Осуществляют процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150-450 В и плотностью тока 0,1-100 А/м². Протекание тока через пластовую многокомпонентную смесь приводит к интенсивному нагреву ее. Температура тем больше, чем больше плотность тока. Протекают электрохимические, электролитические, ионно-плазменные процессы. Растворенные твердые минеральные сгустки, которые за счет депрессии, создаваемой во всех скважинах насосами, выносятся из пласта, улучшая коллекторские свойства. Наличие высокой температуры приводит к изменению вязкости нефти, улучшает ее текучесть и вытеснение агентом. Восстанавливается реликтовая температура пласта. Способ экономически эффективно позволяет осуществить обработку множества скважин без применения дополнительных дорогостоящих химических реагентов, при соблюдении экологической безопасности технологии нефтедобычи значительно снижает себестоимость воздействия.

Способ воздействия на нефтяной пласт, включающий процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150-450 В и плотностью тока 0,1-10 А/м² через многокомпонентную пластовую смесь осуществлением электрической связи между электродами с использованием в качестве катода обсадной колонны труб, а в качестве анода - электрода, опускаемого в зону перфорации скважины, отличающийся тем, что используют в качестве катода обсадную колонну одной или группы скважин одного горизонта, имеющих гидродинамическую связь, для установки анода используют скважину того же горизонта, не входящую в указанную группу скважин, осуществляют электрическую связь между электродами через участок нефтяного пласта от одной скважины до другой или группы скважин одного и того же горизонта по зоне их гидродинамической связи, причем процесс ведут при напряжении постоянного электрического тока 20-150 В и 450-1000 В и плотности тока 10-100 А/м² при непрерывном создании депрессии во всех скважинах.