Способ обработки пласта Советский патент 1988 года по МПК E21B43/25 

00

ю

4

Изобретение относится к эксплуатации геотехнологических, водозаборных и нефтяных скважин и может быть использовано при обработке призабойных зон для повышения их проницаемости путем акустического импульсного воздействия.

Целью изобретения является повышение эффективности ввода акустической энергии в пласты.

Эффективность воздействия колебаний на геотехнологические процессы зависит от амплитудно-частотных характеристик колебаний. При распространении импульсов давления по различным средам от генерирую- ш.его их источника происходит уменьшение амплитуды, определяемое коэффициентом затухания.

Известно, что с увеличением несущей частоты импульсов происходит рост коэффициента их затухания, а с ростом плотности среды коэффициент затухания уменьшается. Таким образом, импульсы, генерируемые пневмоизлучателями, имеющие несущую частоту на два порядка ниже, чем импульсы ультразвукового диапазона, распространяют ся на большие расстояния.

Если бы характер их воздействия на геотехнологические процессы был адекватен высокочастотному, то можно было бы говорить о преимуществе низкочастотных импульсов. Но специфической особенностью высокочастотного воздействия является уве20 дают сжатый воздух по шлангам 19, штуцерам 20 и каналам 21 в упругие элементы 10 пакеров 6. При этом устройство фиксируется в скважине и разделяет ее на полости 11, 12, 13. Затем из блока 14 по шлангам 15, тройникам 16, штуцерам 17 и каналам 18 сжатый воздух поступает в разрядные камеры пневматических излучателей 1. После их заполнения до необходимого давления подают сигнал, электрический или пнев.мати- ческий, в зависимости от конструкции из;1уличение скорости химических процессов, раз- зо чателей 2, на открытие выхлопных окон 3.

рушение слоя связанной поровои воды, ускорение диффузионных процессов, увеличение коэффициента извлечения полезного компонента и т.д. Поэтому для увеличения эффективности обработки пластов необходимо увеличить радиус высокочастотного воздействия. Это возможно либо за счет увеличения мощности ультразвуковых излучателей, либо за счет изменения свойств среды, в частности ее плотности.

Одновременно включают в работу акустический излучатель 1 и в скважине осуществляется генерирование высокочастотных акустических волн и низкочастотных волн давления. Благодаря тому, что полости 11. 35 12, 13 разделены и при выхлопе сжатого воздуха из окон 3 он не попадает в полость 12, не происходит рассогласование со средой излучателя 1. Это значит, что можно повысить мощность как акустических, так и

45

На фиг. 1 схематически изображено уст- Q пневматических излучателей. При этом воз- ройство в исходном положении; на фиг. 2 -растет радиус воздействия их на призабойную зону пласта. На увеличение радиуса воздействия оказывает положительное влияние также совместное распространение высоко- и низкочастотных волн. В зоне сжатия низкочастотной волны происходит повышение плотности; при этом уменьшается коэффициент затухания высокочастотных волн и они проникают на большую глубину, образуя там сеть микротрещин, наличие которых, в свою очередь, увеличивает радиус распространения низкочастотных волн, поскольку обеспечивается более свободное движение жидкости на фронте низкочастотной волны при ее распространении. Воздействие на излучатели 1 динамических ударов, возникающих в момент выхлопа сжатого воздуха, ослабляется с помощью амортизирующих дисков 7, размещенных, как и пакеры 6, на штоках 5, соединяющих через втулки 4 акусто же, в момент генерирования импульсов в жидкости; на фиг. 3 - то же, во время выпуска воздуха из-под пакеров; на фиг. 4 - поле давлений в обрабатываемом интервале пласта.

Устройство содержит акустические излучатели 1, пневматические излучатели 2 с выхлопными окнами 3 и втулками 4, с которыми соединены штоки 5 акустических излучателей 1. На штоках 5 размещены с возможностью возвратно-поступательного перемещения пакеры 6 и амортизирующие диски 7, установленные между пакерами 6 и излучателями 1. Пакеры 6 выполнены с оборудованными управляемыми клапанами 8 каналами 9 и упругими элементами 10. Пакеры 6 разделяют скважину на полости, в данном случае их три: полости 11, 12, 13. Управление работой обеспечивается с помо50

55

щью блока-распределителя 14. От блока 14 по шлангам 15, тройникам 16, щтуцера.м 17 и каналам 18 сжатый воздух поступает к пневматическим излучателям 2, а по шлангам 19, штуцерам 20 и каналам 21 - к уп- 5 ругим элементам 10. С поверхностью устройство связано несущей .магистралью 22, объединяющей в себе пневматическую и электрическую линии.

Способ реализуют следующим образом.

0 Поочередно соединенные акустические и пневматические излучатели опускают в скважину до уровня обрабатываемой зоны. Количество излучателей определяется в зависимости от рещаемой задачи, мощности обj. рабатываемой зоны и других факторов. Рассмотрим работу устройства, состоящего из одного акустического 1 и двух пневматических 2 излучателей (фиг. 1). Опустив на несущей магистрали 22 устройство на заданную глубину, из блока-распределителя 14 по0 дают сжатый воздух по шлангам 19, штуцерам 20 и каналам 21 в упругие элементы 10 пакеров 6. При этом устройство фиксируется в скважине и разделяет ее на полости 11, 12, 13. Затем из блока 14 по шлангам 15, тройникам 16, штуцерам 17 и каналам 18 сжатый воздух поступает в разрядные камеры пневматических излучателей 1. После их заполнения до необходимого давления подают сигнал, электрический или пнев.мати- ческий, в зависимости от конструкции из;1у5

о чателей 2, на открытие выхлопных окон 3.

Одновременно включают в работу акустический излучатель 1 и в скважине осуществляется генерирование высокочастотных акустических волн и низкочастотных волн давления. Благодаря тому, что полости 11. 5 12, 13 разделены и при выхлопе сжатого воздуха из окон 3 он не попадает в полость 12, не происходит рассогласование со средой излучателя 1. Это значит, что можно повысить мощность как акустических, так и

тический 1 и пневматический 2 излучатели, с возможностью возвратно-поступательного перемещения. После выхлопа сжатого воздуха под пакерами скапливается сжатый воздух (фиг. 2). Для его выпуска останавливают работу излучателей 1, 2, подают сигнал на управляемые клапаны 8, и- по каналам 9 сжатый воздух выходит из скважины (фиг. 3). Далее цикл повторяется. Устройство извлекают с помощью несущей магистрали 22, предварительно выпустив воздух из упругих элементов- 10.

Увеличение мощности излучателей для скважин является сложной технической задачей вследствие жесткого лимита на габариты.

В изобретении используется свойство среды увеличивать свою плотность при сжатии. Среда в зоне сжатия низкочастотного импульса, ограниченной линиями 23, 24 (фиг. 4), эпюра давления в которой показана линией 25, имеет больщую плотность. Поэтому при генерировании с помощью пнев0

5

0

.моизлучателей синхронно или со сдвигом фаз низкочастотных импульсов и одновременно работой ультразвуковых излучателей высокочастотные импульсы, фронты которых показаны линия.ми 26, генерируются в зоне с большей плотностью и, следовательно, распространяются на больщие расстояния.

Формула изобретения

Способ обработки пласта, включающий одновременное акустическое и пневматическое воздействия с помощью акустических и пневмоимпульсных излучателей, установленных в скважине в интервале обрабатываемого пласта, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности ввода акустической энергии в пласт, акустические и пневмо- импульсные излучатели устанавливают в скважине поочередно и разобщают интервалы их работы с помощью пакеров, при этом пневмоипульсные излучатели включают в работу синхронно и периодически удаляют накопивщийся в интервале их работы газ.

Изобретение относится к эксплуатации геотехнологических, водозаборных и нефтяных скважин и позволяет повысить эффективность ввода акустической энергии в пласт. Способ включает одновременное акустическое и пневматическое воздействие с помощью акустических и пневмоимпульсных излучателей, поочередно устанавливаемых в скважине в интервале обрабатываемого пласта. Интервалы их работы разобщают с помощью пакеров. При этом излучатели чают в работу синхронно и периодически удаляют накопившийся в интервале их работы газ. Совместное распространение высоко- и низкочастотных волн давления увеличивает радиус воздействия. При этом в зоне сжатия низкочастотной волны происходит повыщение плотности и на больщой глубине возникает сеть трещин. 4 ил. cQ (Л

19

16

Фиг. 2

- r/

Фиг.З