СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ Российский патент 2015 года по МПК E21B43/27 

Заявляемое техническое решение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для восстановления фильтрационных свойств призабойной зоны пласта (ПЗП), нарушенных в процессе эксплуатации.

Тепловые методы интенсификации добычи и повышения нефтеотдачи считаются наиболее перспективными. Их широкому распространению препятствует дороговизна наземного оборудования для обеспечения теплоносителем и неподготовленность подавляющего большинства действующего фонда скважин к термическим напряжениям, возникающим при проведении обработок традиционными методами.

Выход из создавшегося противоречия может быть найден при использовании энергии химических реакций, реализуемых локально непосредственно в обрабатываемом интервале. Одно из возможных решений - это способ термохимической обработки призабойной зоны пласта, включающий последовательную закачку в пласт химических реагентов, соляной кислоты и ввод в призабойную зону пласта до и после закачки соляной кислоты воздуха, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют водный раствор карбамида, а до и после закачки раствора карбамида вводят пар или паровоздушную смесь, причем раствор карбамида вытесняют в пласт паром или паровоздушной смесью (Патент РФ №2030568, E21B 43/24, E21B 43/27).

Другим перспективным направлением являются попытки использования энергии взаимодействия щелочных и щелочноземельных металлов с пластовой водой или специально вводимых растворов. Так, например, патент РФ 2132943, кл. E21B 43/25 предполагает спуск в скважину герметичного контейнера, заполненного химически активным веществом, расположение его напротив выбранного для воздействия интервала призабойной зоны скважины, нарушение герметичности контейнера, введение в термохимическую реакцию химически активного вещества для образования реагента и продавку его в продуктивный коллектор, отличающийся тем, что в качестве активного вещества для образования нагретого реагента-щелочи при взаимодействии со скважинной жидкостью используют натрий, продавку нагретого реагента-щелочи в продуктивный коллектор осуществляют за счет энергии термохимической реакции между натрием и скважинной жидкостью, а массу химически активного вещества выбирают из расчета 1-3 кг на метр выбранного для взаимодействия интервала призабойной зоны, продуктивный коллектор которой сложен карбонатными и/или терригонными отложениями. Близкое по сути техническое решение (Патент РФ 2135761, кл. E21B 43/27) отличается от представленного выше тем, что щелочной металл завалъцован в алюминиевые трубки для изоляции от скважинной жидкости (по видимому, на период спуска), перфорированный контейнер опускают на забой, прокачивают по колонне насосно-компрессорных труб кислотный раствор, проводят технологическую задержку до разрушения алюминиевых трубок в кислоте, при этом контактирование скважинной жидкости со щелочным металлом проводят в кислотной жидкости.

Оба технических решения трудновыполнимы на практике. В первом из них проблемы с доставкой и сохранностью натрия перед загрузкой в герметичный контейнер. Во втором случае транспортная проблема снята, но возникает другая - натрий в завальцованных алюминиевых трубках долго недоступен для кислотной жидкости из-за низкой скорости растворения алюминия в кислых средах.

Известен также способ обработки призабойной зоны скважины, включающий спуск на забой скважины на колонне насосно-компрессорных труб перфорированного контейнера с размещенными в нем герметизированными капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе, доставку на забой скважины кислотного раствора, заполнение перфорированного контейнера и затрубного пространства на забое скважины кислотным раствором, проведение технологической выдержки до разрушения оболочки герметизированных капсул кислотным раствором, контактирование скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе в кислотной скважинной жидкости и залавку продуктов реакции в призабойную зону скважины, отличающийся тем, что в качестве герметизированных капсул используют составные или цельные капсулы с центральным отверстием, при закладке герметизированных капсул в перфорированный контейнер формируют колонну герметизированных капсул в виде трубы, колонну герметизированных капсул устанавливают на расстоянии от дна контейнера с обеспечением возможности прохождения жидкости между дном контейнера и нижней частью колонны герметизированных капсул, а при заполнении перфорированного контейнера и затрубного пространства на забое скважины кислотным раствором организуют поток кислотного раствора через центральные отверстия колонны герметизированных капсул, между дном контейнера и нижней частью колонны герметизированных капсул и между герметизированными капсулами и стенками перфорированного контейнера (Патент РФ №2182658, E21B 43/27).

К недостаткам способа следует отнести пассивирование процесса взаимодействия за счет инверсии эмульсии в зоне реакции из системы масло в воде в систему вода в масле на месторождениях с высоким содержанием парафинов в нефти.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, признан способ термохимической обработки призабойной зоны скважины, включающий доставку гидрореагирующих металлов - натрия в алюминиевых стаканах, помещенных в контейнере, и инициирование процесса взаимодействия гидрореагирующих металлов с водными растворами в интервале перфорации, отличающийся тем, что в нефтегазодобывающей скважине с эмульгированным шламом в зоне реакции от интенсивной деструкции асфальтосмолистых и парафиногидратных образований процесс обработки ведут в режиме повторяющихся циклов: доставка натрия и алюминия в герметичном контейнере на забой скважины, инициирование реакции этих металлов, выдержка, подъем контейнера с прерыванием циклов промывкой забоя водой с исключением образования в реакционном объеме эмульсии типа "вода в масле", при этом в качестве контейнера для доставки гидрореагирующих металлов используют корпус кумулятивного геофизического перфоратора с детонатором и отверстиями по боковой поверхности, закрытыми заглушками с возможностью их сброса взрывом детонатора, а необходимость промывки забоя определяют при очередном подъеме контейнера по неполноте растворения алюминиевых стаканов (Патент РФ №2301330, E21B 43/27). К недостаткам прототипа следует отнести узкий интервал разовой обработки по высоте продуктивного пласта.

Задачей изобретения является расширение возможностей канатной технологии на месторождениях с пластами высокой протяженности

Поставленная задача решается тем, что в способе термохимической обработки призабойной зоны скважины в режиме повторяющихся циклов: доставка натрия и алюминия в герметичном контейнере на забой скважины, инициирование реакции этих металлов, выдержка, подъем контейнера, отличающийся тем, что в режиме технологической выдержки равной 5-10 мин. осуществляют нисходящее движение контейнера со скоростью 0,2-1 метра в минуту.

Сущность заявляемого метода состоит в том, что эмульгированные шламы в реакционной зоне обработки имеют плотность равную или несколько меньшую, чем жидкость глушения. В режиме нисходящего движения контейнера после инициирования процесса взаимодействия исключается возможность пассивации активной массы и расширяется зона обработки за один цикл до 10 метров по высоте перфорированного интервала.

Пример 1. Испытания проведены на месторождениях Лукойл-Коми Усинское, где мощность продуктивных пластов составляет до 80 метров. Использован стандартный перфоратор ПК-105, геофизический подъемник, гидрореагирующие элементы в виде стаканов, заполненных металлическим натрием. Для инициирования процесса после доставки перфоратора в интервал обработки использован один кумулятивный заряд. Реализованы 3 режима обработок: неподвижный перфоратор во время технологической выдержки, восходящее движение перфоратора во время технологической выдержки и нисходящее движение перфоратора. Усредненные результаты обработок представлены в таблице.

Технологический режим Скважина № Увеличение дебита, % Интервал обработки за один спуск, м Неподвижный перфоратор 2856 207 3 Восходящее движение 2966 72 7 Нисходящее движение 1304 350 10

Изобретение предназначено для восстановления фильтрационных свойств призабойных зон нефтегазовых скважин, нарушенных в процессе эксплуатации, с использованием гидрореагирующих металлов. Технический результат - повышение эффективности воздействия для продуктивных пластов большой мощности с одновременным сокращением затрат. В способе термохимической обработки призабойной зоны скважины в режиме повторяющихся циклов: доставка натрия в алюминиевых стаканах, помещенных в герметичный контейнер, на забой скважины, инициирование реакции этих металлов, выдержка, подъем контейнера, в режиме технологической выдержки, равной 5-10 мин, осуществляют нисходящее движение контейнера со скоростью 0,2-1 м в минуту. 1 табл., 1 пр.

Способ термохимической обработки призабойной зоны скважины в режиме повторяющихся циклов: доставка натрия в алюминиевых стаканах, помещенных в герметичный контейнер, на забой скважины, инициирование реакции этих металлов, выдержка, подъем контейнера, отличающийся тем, что в режиме технологической выдержки, равной 5-10 мин, осуществляют нисходящее движение контейнера со скоростью 0,2-1 метра в минуту.