Способ создания в пласте канала с минерализованной жидкостью Советский патент 1990 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтедобывающей промыщленности, в частности к способам интенсификации добычи вязких нефтей.

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет формирования канала в заданном направлении.

.На чертеже показана схема лабораторной установки.

Сущность способа заключается в эффекте многократного увеличения скорости диффузии солей через насыщенную флюидами пористую среду в электрическом поле постоянного тока в направлении его положи, тельного потенциала. Эффект определяет во времени лидирующее направление искусственной минерализации пласта и тем самым создание между электродами в пласте минерализованного канала.

Вследствие дипольной нейтрализации ионов соли в рассоле молекулами воды и интенсификации процесса диссоциации молекул ВОДЬ на анионы водорода и KaTjiOHU

гидроксида при пропускании через него постоянного электрического тока механизм диффузии сапи может быть представлен следующим образом. Из-за процесса диссоциации, в первую очередь, дипольных молекул воды, ослабленных связью с ионами сопи, рассол теряет свою электрическую нейтраль- ность. При этом формируются устойчивая вследствие разной полярности с гидроксилом гидроксидная группа с положитепьным ионом соли и аналогичная, но не устойчивая, .гидроксидна:я группа с отрицательным ионом соли, причем последняя распадается на отрицательный ион соли и гидроксил. Так как гидроксидная группа с положительным ионом соли и образовавшиеся ионы заряжены отрицательно, то под действием сил электрического поля они направляются к положи- тельному электроду, а анионы водорода, образовавшиеся при диссоциации дипольных молекул воды, - к отрицательному электроду. При параллельном перемещении в

О

а

to

электрическом поле указанных частиц и их флуктационном взаимодействии в пласте образуются молекулы соли. Последнее создает условие для последовательной минерализации пласта в направлении,определяе-ч мом расположением электродов. По причине минимальности пути протекания электрического тока канал более или менее близко формируется с прямой л инией, проходящей через электроды.

Однако вследствие частичной минерализации пути между электродами и уменьшения таким образом между ними электрического сопротивления при неизменном значении напряжения источника происходит рост тока и термический прогрев канала, в частности в еще неминерализованной его части. Последний при достижении определенной температуры из-за испарения жидкости ухудшает условия интенсификации процесса диффузии соли. Это обстоятельство и определяет необходимость стабилизации уровня плотности тока в сечении канала на уровне, определяемом,по крайней мере температурой кипения жидкости в канале.

Таким образом, формируется направленный канал в пласте.

Способ опробован в лабораторных условиях.. .

На чертеже показана схема лабораторной установки.

В диэлектрическом корпусе 1 установки с крышкой 2 и отверстиями 3 и 4 в ней разг мещены модель пласта 5 и модели скважин б, и 7. Модель пласта 5-выполнена трехслойной, при этом внешние ее слои 8 и 9 изготовлены из водобитумоиасыщенного песчаника, а средний слой 10 - из водонасыщенного песчаника. Скважины 6 и 7 размешены в корпусе 1 у п 5отивоноложных его торцов, установлены перпендикулярно слоям пласта 5, перфорированы на всем его протяжении и выполнены посредством отверстий 3 и 4 с внешними выступающими над крышкой 2 корпуса 1 частями. В скважины 6 и 7 опущены соответственно .отрицательный 11 и

5 положительный 12 электроды. Электроды посредством проводов 13 с диэлектрической изоляцией соединены с регулируемым источником постоянного напряжения (на чертеже не показан). Скважина 6 заполнена минерализованным агентом, скважина 7 - водой.

Формирование минерализованного канала проводили при включении в сеть источника энергии. При этом процесс сопровождался выделением водорода в скважине 6, последовательным ростом значения электро5 проводности между электродами 11 и 12, выделением пара в период окончания процесса в скважине 7, появлением соли в сква- ..жине 7 в момент окончания процесса.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для интенсификации добычи вязких нефтей. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет формирования канала в заданном направлении. На месторождении выбирают две отстоящие одна от другой скважины, которые должны быть с необсаженным забоем. На забои скважин опускают электроды, которые подключают соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника энергии. Минерализованный агент подают в скважину с отрицательным электродом и между электродами пропускают постоянный электрический ток. Процесс диффузии минерализованного агента в пласте или формирование минерализованного канала контролируют по возрастающей величине электрического тока. При этом величину плотности тока ограничивают температурой кипения жидкости в канале. 1 ил., 1 табл.

Естественный Искусственный (напряжение 300 В)

При испытаниях корпус с крышкой 2. выполнен из органического стекла толщиной 8 мм и имел внутренние габаритные размеры: ширина 200 мм, длина 120 мм, высота 50 мм, пласт включал внешние слои 8 и 9 из водо- битумонасыщенного песчаника пористостью 20%, битумонасыщенностью 8%, толщиной 20 мм, средний слой 10, толщиной 10 мм, выполненный из водонасыщенного песчаника пористостью 20%, скважины 0 20 мм изго- . товлены из стальной перфорированной трубки, электродьз 0 6 ми - из медного кругляка, источник мощностью 2 кВт позволял, регулировать напряжение от О до 300 В,

16

0,0

,5

360

80

0,0

1,5

скважина 6 заполнялась пересыщенным раст- вором поваренной соли.

Наилучшие результаты получены при напряжении источника питания 300 В. При этом время диффузии соли по сравнению с естественным режимом диффузии уменьшено в 72 раза.

В период испытаний искусственного ре- g жима при токе 80 мА в скважине 7 появился пар, после достижения значения тока 100 мА величина его стола уменьшается. Однако после кратковременного отключения источника энерг-ии (на 5 мин) ток в канале вновь

возрос. Последний эффект можно объяснить выкипанием воды в канале н заполнением его водой из периферийных слоев канала после отключения источника.

Дальнейшая минерализация продолжена при значении тока 50 мА с соотаетстоующим снижением напряжения вначале до 150 В, а затем последовательно до 50 В. Это позволило повысить величину тока в канале до значения 0,4 А при напряжении 300 В.

Аналогичные результаты получены при увеличении расстояния между электродами в модели пласта в 2 и 5 раз. При этом одновременно повышали в соответствующее число раз напряжение источник.а питания.

Способ реализуется следующей последовательностью операций.

На месторол дении Нефти в направлении создания минерализованного канала иыби-. рают две отстоящие одна от другой скважины, которые должны быть с необсаженным забоем или с забоем, выполненным из диэлектрической перфорированной трубы.

Забои скважин непосредственно перед реализацией способа промывают.

В скважинах подощву пласта электро- изолируют диэлектрической пробкой, например, путем закачки в эту область диэлектрической жидкости с удельным весом больше чем единица.

На забой скважины на кабе-че н насосно- компрессорной трубе оп} ск;иот электроды, при этом перед спуском на нижнем конце трубы устанавливают диэлектрическую секцию.

Электроды разных скважин подключают соответственно к отрицательному и положительному полюсу источника энергии.

На забой скважины с электродом, соединенным с отрицательным полюсом источника, энергии, подают минерализованный агент, например, путем закачки перенасыщенного водного его раствора.

Из скважин компрессором откачивают промывочную жидкость до уровня верхнего конца электрода и закачивают в нее диэлектрическую жидкость с удельным весом меньше чем единица и в объеме, достаточном для заполнения скважины до статического уровня.

Включают источник энергии и по пласту между электродами пропускают электрический ток.

Процесс диффузии соли в пласте или формирование минерализованного канала контролируют по возрастающей величине электрического тока в пласте.

Величину тока в пласте ограничивают его значением, фиксируемым при достижении температуры у забоя первой или второй

скважины предельно допустимого значения, равного или псскапько меньшего, чем температура кипения жидкости в пласте. При этом соответственно уменьшают величину

напряжения источника энергии.

Окончание процесса создания миперали- зоваппого капала устанавливают по резкому увеличению скорости нарастания тока.

Пример. Способ реализова на одном из месторождений природпого битума при

использовании описанной последовательности операций. При этом в качестве диэлектрической жидкости с удельным весом более .единицы использовалась цементпо-битумная смесь, в качестве материалов электродов -

графитопласт, в качестве минерализованного аге.ита - техшг-шская поппреппая соль. в качестве днэлектрнческой жндксктп с удельным FiecoM NteHbino е;;и111П1 -- ouesiui женна;; нефть, в качестве N arcpiia.:ia .пс-.;т рической секции пасоспо-ком111: ессорной

- трубы - стеклопласт1 ч. При реализации способа использовался источник электриче- ской энергии АИ-70.

Исследовайлп показали, что обл;:сгыо применения способа .могут с.чужить место. рождения высоковязкой нефти с гидрофильными коллекторами и обвод1 енностью битума выше 0%, с гидрофобным. ; коллекторами с обводненностью битума выше.50%, месторождения, содержащие в пласте ука- зан)1ые пропластки с указанными выше спой0 ствами или формируемые в них искуссгпси ю например, путем гидроразрыва.

ЛАянерализованнын канал может найти применение при прогреве пласта электрическим током, селективном прпг|1ове, части пласта, при оргаипзаци техно.логического

э канала между скважинами для закачки рас Р- ворителей, поперхностио-актипных веществ, тепловых агентов, для обработки нризабой- ной зоны скважин.

40

Формула изобретении

Способ создания ви.частс канала с минерализованной жидкостью, включающий спуск разнонолярных элек-тродов на забой скважнн, подключение э.чектродов к ис45 точнику электрической энергии н подачу на забой и в пласт миперализовпнной жидкости, оглича;ощийся тем, что, с цс.аью формиро- ваиия канала в заданном нап. ав.чеини, минерализованную жидкость подают в пласт через скважнку с отргн ательным электродом,

50 пропускают постоянный электрический ток меичду электродами, регулируют плотность тока, причем регулирование плотности тока осуществляют в зависи.мости от тем.нературы кипений минерализованной жидкости в плас- , товых условиях.

55

//

42.