Способ обработки продуктивных пластов углеводородной залежи и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК E21B43/26 E21B43/114 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разведке и разработке нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений, а также при создании и зксплузтзцим подземных газохранилищ. Известен способ увеличения проницаеыост,- продуктивных пластов углезодородмой залежи заключающийся s снижении изпояженйй з предзабойной зоне скважины создания двух вертикальных щегей расположенных в плоскости, г.ерпеидикулярной к направлению трещииоЕзтости массивз. Способ недостаточно эффективен при использоЕйнии его в пластах с трещинами, расположенными неперпендикулярно к плоскости залежи. Наиболее близким техническим реи.ением к предложенному является способ обработки продуктивных пластов углаводорсдной ззлежи, заключающийся в снижении напряжений в призабойной зоне ci Ba; KiiHbi путем создания двух вертикальi b -; щелей, размещенных симметрично откосительно оси скважины. .0и осуществляется устройством дль опра5от;си гфодуктивных пластов углеводородной залеж -, включающим корпус и насьдки. Недостаток способа заключается в том, что он недог;., 40 эффективен из-за небс/:ьшого увеу.иченчя проницаемости в обui-cTM, гдз напряжение снято. нйстояидего способа является поiibpuftHi/ii проницаемости продуктивных i;:.::cTOB. что достигаегся тем, что в приза:j ;v,HOi/. :5пнз дополнительно создают две и,ел;л. ра;5 лсщеннь;а перпендигулйрно осi;c:;i;fv |це/.-пм, при этом допоглллтельные ; in-ci согдагот глубиной, равной 20-50% от глу5и;;ы ссновоых авалей. С цепью пГОЫ1.иеь,ля производительнос и устройстза для осущесталения способа, оно снабжено полыми дисками, один :; которых установлен с возможностью врашения на оси, закрепленной в корпусе, а другой дополнительными насадкаК1 , размещен под перзым на оси в перпендикулярной ему плоскости и шарнирно сг1зак U корпусом, причем полости верхнего и нижнего дисков гидравлически связаны с полостью корпуса. Дополнительные иаСс,ц:;и диаметрально расположены под угnosvi к основным. Из фит.1 показано устройство для осуи(ествлений способа, разрез; на фиг.2 - насадки устройства; нз фиг.З - схема расположения щэяей; на фиг.4 - график зависимости напряжений в массиве от величины щели; на фиг.5 - распределение напряжений. Устройство содержит верхний полый диск 1 с основными насадками 2, который шарнирно соединен через полую ось 3 и tpyбoпpoвoды 4 с лифтовой трубой 5. через которую подается рабочий агент, например водопесчаная смесь. Трубопровод 4 шарнирно соединен с полой штангой 6, которая, в свою очередь, шарнирно связана с нижним полым диском 7, расположенным под диском 1 8 перпендикулярной ему плоскости, имеющим основные насадки 2 и дополнительные насадки 8, диаметрально расположенные под углом к основным. Устройство работает следующим образом. Рабочий агент под давлением через лифтовую трубу 5, трубопроводы 4, полую ось 3 и штангу 6 подается в диски 1 и 7 и начинает истекать с большой скоростью из насадок 2 и 8, при этом за счетустановки насадок под углом создается вращающий момент и диски 1 и 7 раскручиваются. Рабочий агент, воздействуя на стенки обсадной трубы, разрушает ее (зрозирует), причем нижний полый диск 7 за счет создания дисбалансного вращающего момента из-за различного критического сечения насадок 2 и 8 совершает колебательные движения и по мере разрушения обсадной трубы и цементного кольца проникает в продуктивный пласт до упора штанги 6. Проникновение диска 7 в пласт достигается за счет установки насадок 2 и 8 в разных плоскостях, что позволяет получить щель шире, чем толщина диска 7. Глубина щели, создаваемой струями рабочего агента (например, водопесчаная c.ti:Cb), истекающего из насадок 2 и диска 1, Судет меньше, чем из насадок 2 и 8 диска 7 за счет жесткого крепления по отношению к лифтовой трубе 5 диска 1. После проникновения диска 7 в пласт до штанги б лифтовую трубу 6 медленно поднимают вверх и прорезают пласт на необходимую высоту. Способ осуществляют следующим образом. По мощности продуктивного пласта 9 симметрично относительно оси скважины 10 прорезают две щели 11. Перпендикулярно щелям 11 прорезают две щели 12. Щели 11 образуют пониженное поле напряжений, которое приводит к интенсивной разгрузке пласта 9 со стороны боковых поверхностей, ограничивающих щели. Распределение напряжения (см. фиг.5) зависит от длины b вертикальных щелей; чем больше величина Ь, тем больше сжимающие напряжения в глубине продуктивного пласта. Однако до тех пор. пока соотношение Ь/а 0,5, увеличение напряжения является несущественным, (b - глубина дополнительной щели, а - глубина основной щели, см. фиг.Б).

В нетронутом массиве вертикальмные напряжения равны jH, а горизонтальные Ян, где J - объемный вес пород, А - коэффициент бокового распора, Н - глубина. Ширину щелей 11 выбирают равной не менее двух диаметров скважины, щелей 12 - не более половины ширины щелей 11, длину щелей 11 и 12-по всей мощности продуктивного пласта, но не менее десяти диаметров скважины.

Толщина щелей 11 и 12 должна удовлетворять условию t 0,8 L €9, где во - относительная величина расширения массива горных пород у боковых поверхностей щели, которая для глубины 1-3 тыс. метров равна 0,01-0,03.

Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить проницаемость продуктивных пластов, что позволяет существенно увеличить добычу нефти И/1И газа.

(56) Патент США №3547198, кл. 106-284,1967.

Авторское свидетельство СССР Ns 501146, кл. Е 21 В 43/25, 1972.

Формула изобретения

в приз 1бойной зоне дополнительно создают две щели, размещенные перпендикулярно основным щелям,

2,Способ по П.1, отличающийся тем, что дополнительные Щели создают глубиной, равной 20 - 50% глубины основных щелей.

включающее корпус и насадки, отличающееся тем, что, с целью повышения его производительности, оно снабжено двумя полыми дисками, один из которых установлен с возможностью вращения на см:и, укрепленной в корпусе, а другой снабжен дополнительными насадками, размещен под первым на оси в перпендикулярной ему плоскости и шарнирно связан с корпусом, причем полости верхнего и нижнего дисков гидравлически связаны с полостью корпуса.

б

Фиг, I

Фио.

II I 11

k.

MH

it I I

rw

I 1 I .1,

It

Ш

fH