Способ освоения пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/25 

10

С

Изобретение относится к бурению на нефть и газ и может быть использовано при опробовании скважин для вызова промышленного притока углеводородов из продуктивного пласта. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет более полного выноса кольматирующих частиц из прискважинной зоны. На углеводородную залежь воздействуют депрессией с вызовом притока жидкости из призабойной зоны. Одновременно с депрессией осуществляют воздействие постоянным электрическим полем путем подачи на скважинный электрод отрицательного заряда. После появления в притоке жидкости углеводородов на скважинный электрод подают положительный заряд. В процессе бурения скважины фильтрат глинистого раствора попадает в пороговое пространство пласта-коллектора и тем самым снижает его проницаемость. 1 ил.

Изобретение относится к бурению на нефть и газ и может быть использовано при опробовании скважины для вызова промышленного притока углеводородов из продуктивного 1 его интенсификации.

Цель изобретения повышение эффективности способа за счет более полного выноса кольматирующих частиц из прискважиннои зоны.

На пласт воздействуют одновременно понижением давления и постоянным электрическим током. При этом вначале на электрод исследуемой скважины подают отрицательный заряд для вызова притока фильтрата глинистого раствора из призабой- ней зоны, а затем при появлении промышленного притока углеводородов интенсифицируют его до установления максимального значения суточного дебита пуТРМ замены знака заряда на скважинном эпектроде на положительный

В продуктивном пласте всю область, в которую проникли буровой глинистый раствор и его фильтрат, условно подразделяют нз две зоны зону кольматации примыкающую к скважине, и зону проникновения фи-ioipaia. В первой зоне под действием гидродинамического перепада давления в период бурения и продолжительности воздействия бурового раствора на пласт осаждаются частицы твердой фазы глинистого раствора, образуя глинистую корку, а во второй жидкая фаза раствора с частицами коллоидного размера (фильтрат) фильтруется в пласт только под действием перепада капиллярного давления, обусловленного межфазным поверхностным натяжением воды и нефти. В гранулярных коллекторах наиболее тонкие частицы дисперсной фазы проо Х4

fi

lo :ч)

никают по наиболее крупным поровым каналам, частично закрывают их, уменьшая площадь сечения, и тем самым резко снижают проницаемость околоскважинной зоны. При электрофорезе к одному из полюсов переносятся взвешенные частицы в жидкости.

Аналогичная картина наблюдается и в капиллярно-пористых средах осадочных пород, содержащих флюиды, т.е. под действием приложенных извне электродвижущих сил дисперсионная среда (вода), будучи положительно заряженной относительно твердой фазы (породы), перемещается в направлении к отрицательному полюсу (электроду), а отрицательно заряженные частицы углеводородов дисперсной фазы движутся к положительному полюсу.

В процессе бурения скважины фильтрат глинистого раствора попадает в перовое пространство пласта-коллектора и тем са - мым снижает его проницаемость При создании разности между пластовым и забойным давлениями путем понижения уровня жидкости в скважине часть фильтрата выходит из прискважинной зоны обратно в скважину, но во многих случаях значительная часть его остается в терригенном коллекторе, образуя закупорку его пор

Дополнительное (одновременное) воздействие на продуктивный пласт постоянным электрическим полем с подачей на электрод, контактирующий с перфорированной частью колонны, отрицательного заряда приводит к тому, что в прискважинной зоне коллектора направления перемещения фильтрата под действием гидростатического давления и влияния электрических сил (при электроосмосе) совпадают и тем самым способствуют быстрейшей и более полной очистке околоскважинной зоны пласта от загрязнения. Последнее обусловлено тем, что в глинистой корке и в зоне кольма- тации, находящихся вблизи питающего электрода, под действием электрических сил(при электроосмосе) произойдет гидроразрыв закупоренных дисперсной фазой поровых каналов породы, в результате чего создаваемая повышенная депрессия на пласт вызовет под действием гидродинамических сил ускоренный подток фильтрата из зоны его проникновения в скважину. Воздействие в этот период на околоскважин- ную зону электрическим полем с подачей отрицательного заряда на скважинный электрод приведет к совпадению направлений действия на дисперсионную фазу гидродинамического и электроосмотического давлений, что также скажется на усилении подтока жидкости фильтрата Но поскольку

фильтрат содержит глинистые частицы коллоидного размера, заряженные отрицательно, то, следовательно, дисперсная среда будет перемещаться под действием электрических сил в противоположном напргЗвлении. т.е. к аноду. А так как в этом случае

скорость перемещения жидкости фильтрата

- значительно выше скорости перемещения

глинистых коллоидных частиц (при электро0 форезе), то последние будут увлекаться дисперсионной фазой фильтрата и переноситься вместе с ней к скважине.

По мере выхода из порового пространства околоскважинной зоны фильтра5 та глинистого раствора произойдет приток углеводородов, который вначале часто бывает слабым из-за наличия в порах породы остатков дисперсной фазы фильтрата. В этом случае изменение полярности на пита0 ющих электродах на противоположное снова ведет к совпадению направления фильтрации углеводородов через присква- жинную часть пласта с проявлением электрического силового фактора, что также

5 скажется на увеличении притока углеводородов.

На чертеже изображена схема расположения питающих электродов.

Электрическая установка состоит из вы0 прямителя постоянного тока 1, бронированного кабеля 2 и двух питающих электродов, из которых один 3 заземляют на земной поверхности, а другой 4 помещают в скважину на уровень перфорации 5 обсадной

5 колонны 6. Электроды подсоединяют к клеммам выпрямителя постоянного тока при помощи кабеля Спуск в скважину электрода с кабелем производят с использованием НКТ 7, к которым кабель прикреплен

0 хомутами (клямсами). Между электродом и НКТ находится фильтр 8. Электрод контактирует с обсадной колонной, но изолирован от НКТ токонепроводящей прокладкой. Для создания депрессии -э пласт-кол5 лектор 9 вытесняют жидкость из скважины компрессором через НКТ на поверхность путем нагнетания газа или воздуха через линию 10 в кольцевое пространство 11. При этом подача газа или воздуха в нагнетатель0 ную линию продолжается до полного вытеснения жидкости из скважины 12 в интервале спуска НКТ, для чего уровень жидкости 13 доводят до фильтра 8.

После очистки НКТ компрессор выклю5 чают и производят сброс газа или воздуха 14. Резкое, снижение давления создает депрессию на пласт.

Контакт электрода с колонной осуществляется при помощи пружинящих контактов 15.

Для /- гановлемия характерного влип ния постоянна о электрического поля н подвижности, флюицон ч капиллярно-пори стых средах псгюльзовашкк данные опы г- ных исслецивн) ии

Припер Опенка члияния электрических сил на подвижность углеводородов в капиллярно-пористых средах производилась по результатам опытных работ на нефтяном местооождонии. Здесь исследовании проводились в скважинах, которые пробурены в сводовой части структуры и имеют открытые забои в песчанике, содержащем вязкую нефть при гравитационном режиме. Выше песчаника на 30 м залегает менелито вый нефтеносный песчаник, содержащий в себй остаточной нефти около 60% В каждую скважину был опущен один из питающих электродов на урспрнь менелитового песчаника, а второй электрод НАХОДИЛСЯ на земной п; черхности. По кабелю приспускался постоянный электрический ток при напряжении 220 В

Одна скзах- ина после подачи а вчение 5 сут на ее электрод электрического тока равного 80 А. увеличила свои средний дебит нефти с первоначального 0.09 м /сут до , что составило эффективность 78%. Другая скважина средний дебиг нефти 1,5 м /сут. Послг подачи тока, равно- го 100 А, дебит нефти увеличился до 2,95 м /сут, что составило коэффициент эффективности 97%.

П р и м е р 2 Один из питающих электродов был заземлен на уровне перфорирован- ной части обсаженной нефтедобывающей скважины месторождения на глубине 1265 м, а второй - ня земной поверхности а 300 м от

ус ьч исследуемой скважины. Призвбойнря частьск ажииы была загрязнена глинисгм- ми частицами, в результате чего приток флюидов Рыл минимальным (около 0,3 м /суп), . динамический уровень жидкости в скважине находился на глубине около 1240 м. т.е на глубине погружения фильтра насоса- качалки. При электрообработке пласга использовалась установка, позволяющая получать постоянный ток до 120 А при 300 В. Электроды подсоединялись к установке бронированным кабелем марки КРБК-Зх16.

В течение 3 сут без остановки работы насоса на погруженный в скважину электрод подавался отрицательный заряд, а с ростом притока нефти знак заряда был изменен на положительный, который не отключался еще трое O TOK. В период электрообработки забоя положение динамического уровня жидкости не изменялось. Такая обработка призябоиной части пласта позволила увеличить дебит нефти до 2,6 м /сут

Формула изобретения Способ освоения пласта, включающий воздействие на углеводородную залежь депрессией с вызовом притока флюидов иэ пласта, отличающейся тем что, с целью повышения эффективности способа за г.чет более полного выноса кольмашрующих частиц из прискважинной зоны, одновременно с депрессией осуществляют воздействие постоянным электрическим полем путем подачи на скважинный электрод отрицательного заряда, а с появлением в притоке флюидов углеводородов знак заряда на этом же электроде изменяют на положительный.