Способ создания скважинного электрода для электрического воздействия на продуктивный пласт Советский патент 1991 года по МПК E21B43/24 E21B43/25 

Изобретение относится к строительству и реконструкции скважин с обеспечением последующего электрофизического воздействия на продуктивный пласт через фильтровый участок обсадной колонны.

Целью изобретения является повышение электрического воздействия на пласт и увеличение добычи нефти.

Способ реализуется следующим образом.

1. Подготавливают хвостовик из неметаллических труб (например, из стекловолокна), причем с одного нижнего ее конца предусматривается металлический фильтр

длиной, на 2-3 м превышающей мощность пласта, который подвергается электрофизическому воздействию. Общая длина хвостовика предусматривает перекрытие 50-100м нижней части металлической обсадной колонны. Внешний диаметр хвостовика выбирают на 30-35 мм меньше внутреннего диаметра металлической обсадной колонны в скважине.

Нижний конец металлического фильтра оборудуют открытым башмаком-воронкой для возможности последующего углубления забоя, верхний конец пластмассовой части хвостовика - посадочным седлом для гермео

00

о

CJ

о

тичной посадки в него конуса, которым оборудуется низ насосно-компрессорных труб.

2.Спускают хвостовик свободным падением его на забой или на НКТ(по известной технологии установки хвостовиков-летучек). Устанавливают промыслово-геофизически- ми методами (например, нейтронным гамма-методом) положение хвостовика в скважине.

3.Спускают насосно-компрессорные трубы, на конце которых устанавливают конус с внутренним проходным отверстием, равным внутреннему диаметру НКТ. Конус герметично устанавливается на посадочную коническую муфту (воронку), которой оборудуется верхний конец неметаллического хвостовика.

4.После установки конуса НКТ в посадочную муфту хвостовика восстанавливают закачкой в НКТ циркуляцию через фильтр металлической части хвостовика и заполняют НКТ и кольцевое пространство между НКТ и хвостовиком, и кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной, т.е. всю скважину, водой или водным раствором соли.

5.Рассчитывают объем кольцевого пространства в интервале металлического фильтра и необходимый объем гранулированного электропроводящего материала (например, порошков или гранул металлов) для заполнения расчетного объема зэфиль- тровой кольцевой полости ствола скважины.

6.Закачивают в НКТ буферную углеводородную жидкость (например, нефть) в объеме 0,5-1,0 м3, затем расчетный объем вязкой углеводородной жидкости, структи- рованной сольватами трет-бутилтриалкил- бората лития, введя в вязкую жидкость в процессе закачки расчетное количество гранул или электропроводящего вещества, после чего закачивают второй буферный объем (0,5-1,0 м3) нефти.

7.Весь указанный комплекс технологических жидкостей и смесей с водой или водным раствором соли закачивают из расчета полной задавки жидкости-носителя с металлическими частицами за колонну через отверстия фильтра.

8.Выдерживают ствол скважины в покое для достижения гравитационного перераспределения жидкостей. При этом закачанная нефть буферных пачек замещается водой из ствола, вода входит в контакт с жидкостью-носителем, структированной сольватами трет-бутилтриалкилбората лития, и разрушает ее структуру. Это приводит к ускоренному осаждению электропроводящего контакта между металлическим фильтром и продуктивным пластом.

9. Промывают скважину закачкой в НКТ воды или водных растворов соли, при этом

отмывают скважину от углеводородов, убеждаются в наличии циркуляции через отверстия в верхней части фильтра, не закупоренной осевшими гранулами электропроводящего вещества.

0 10. Закачивают (из числа известных в производстве) тампонажный раствор, способный формировать непроводящий электричество тампонажный камень (например, фенолформальдегидную смолу ТС-10 с урот5 ропином в качестве отвердителя, карбомид- ные смолы с отвердителем, портландцемент и др.) в кольцевое пространство за хвостовиком и продавливают его с заполнением внутренней полости хвостовика уравноае0 шивающей жидкостью.

11. Срывают НКТ с конусом с посадочной муфты хвостовика и промывают излишки тампонажного раствора обратной циркуляцией (в кольцевое пространство).

512. Поднимают НКТ с конусом, спускают

НКТ со скошенным концом (перо), убеждаются в проходимости инструмента в хвостовике до подошвы продуктивного пласта.

13.Спускают НКТ с пакером и хвостови- 0 ком НКТ. Устанавливают пакер в металлической обсадной колонне в 10-15 м над верхним концом неметаллических труб. Нижний конец хвостовика НКТ при этом располагают у верхних отверстий металли5 ческого фильтра.

14.Осуществляют гидравлический разрыв пласта с закачкой через отверстия металлического фильтра дополнительного расчетного обьема с высокой электропро0 водностью.

15.Срывают пакер и поднимают инструмент, спущенный для ГРП. Спускают НКТ со скошенным концом и промывают скважину от осадка до нижних отверстий фильтра. За5 качивают в трещины пласта водный раствор соли для разрушения структуры углеводородной жидкости-носителя и насыщения призабойной зоны пласта электролитом. При необходимости предотвращения

0 перетоков жидкости по кольцевому пространству между отдельными пропластками интервала электрофизического воздействия, операции по пп. 5-9 не проводят, а при тампонаже хвостовика по п. 10 в кольцевое

5 пространство интервала электрофизического воздействия по расчетувводят предлагаемый тампонажный состав, формирующий камень с высокой электропроводностью (в этом случае металлическую секцию хвостовика спускают без отверстий, кроме башмака, а перфорацию проводят зарядами ПК-80 после тампонажа и ожидания затвердевания тампонажного состава за хвостовиком).

В качестве жидкости-носителя предлагается использовать углеводороды, структи- рованные сольватами комплексов трет-бу- тилтриалкилборатов лития (например, нефть), жидкость-носитель обладает высокой загружающей способностью и практическим отсутствием седиментации вэве- шенных в ней частиц, а также свойством полного и быстрого разрушения структуры при вхождении в контакт с водой с восстановлением проницаемости призабойной зоны пласта до прежней величины.

Реологические свойства применяемой в способе жидкости-носителя углеводородного состава позволяют исключить преждевременное осаждение из нее частиц металла при закачке в скважину гранул с размерами 0,1-2,0 мм при плотности электропроводного вещества не выше 1,9 гм/см3 в качестве такового могут быть использованы, например, алюминиевая пудра, порошки меди, гранулы магния и др.

Структирование жидкости-носителя заключается во введении структурообразова- теля в жидкие углеводороды (нефть, гекса- новая фракция и др.) в количестве 1,5-2,0% по объему и механическом перемешивании в течение 20 мин, введение в жидкость-носитель металлических(металлизированных) частиц осуществляют по известной технологии приготовления жидкостей гидроразрыва.

В процессе окончания строительства новых скважин, обсаживаемых до забоя, для осуществления предлагаемого способа проводят следующие операции.

После достижения бурением заданной глубины и выполнения предусмотренного комплекса геофизических исследований устанавливают на забое скважины стакан из непроводящего электричество материала (например, с использованием тампонажно- го портландцемента).

Осуществляют сборку и спуск обсадной колонны, располагая секции из металлических и неметаллических труб следующим образом (снизу вверх): нижняя металличе- екая секция в интервале продуктивного пласта, планируемого к электровоздействию; неметаллическая секция (например, из стекловолокна в интервале 50-150 м над продуктивным горизонтом); верхняя метал- лическая секция в интервале расположенной выше части ствола до устья скважины.

Цементируют кольцевое пространство за обсадной колонной по обычной технологии, закачивая по расчету следующие тампонажные составы: тампонажный состав, формирующий непроводящий электрическую энергию камень (например, тампонажный портландцемент) -в интервал неметаллической секции, а также металлической - за пределами зоны электрофизического воздействия; тампонажный состав, формирующий камень, обладающий высокой электропроводностью (например, портландцемент с добавкой алюминиевого или других металлических порошков) - в интервал нижней металлической секции, перекрывающей заданную зону электрического воздействия.

После затвердевания тампонажных составов за колонной и испытания ее на герметичность колонну перфорируют в интервале электровоздействия. Выполняют гидравлический разрыв пласта с закачкой в пласт массы частиц, обладающих высокой электропроводностью, например алюминиевый или другие металлические порошки, применяя в качестве жидкости-носителя углеводородную жидкость (нефть или ее гек- сановую фракцию), структированные соль- ватами трет-бутилтриалкилборатов лития.

При отсутствии необходимости в разобщении пропластков продуктивного горизонта в интервале воздействия вместо тампонажного состава с электропроводящими добавками может быть закачена лишь масса электропроводящих частиц в высоковязком углеводородном структированном растворе-носителе.

Таким образом, после проведения указанных работ; включая неуказанные соединения металлических частиц в пласте посредством металлического фильтра и изолированного от обсадной колонны проводника с наземным источником электричества, процесс создания скважинного электрода завершается.

В табл. 1 представлены результаты экспериментальных исследований эффективности предлагаемого способа по сравнению с известным, в табл. 2 - сравнительные данные по осаждению порошков различных металлов в предлагаемой жидкости-носителе по сравнению с их осаждением в известных жидкостях-носителях.

Из табл. 2 следует, что удерживающая способность структированной нефти существенно превышает аналогичный параметр известных жидкостей-носителей, при введении 30 вес.% медного порошка через 24 ч его осаждение составляет лишь 3-10% первоначального объема.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить дополнительную добычу нефти за счет увеличения электрического воздействия на продуктивный пласт.

Формула изобретения 1. Способ создания скважинного электрода для электрического воздействия на продуктивный пласт, включающий спуск в скважину металлического фильтра в интервал продуктивного пласта, герметизацию металлического фильтра относительно породы тампонажным составом, закачку жидкости-носителя с металлическими частицами в пласт, изоляцию верхнего конца фильтра от обсадной колонны диэлектрическим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения электрического

5

воздействия на пласт и увеличения добычи нефти, закачку жидкости-носителя с металлическими частицами проводят под давлением гидроразрыва продуктивного пласта с последующим заполнением трещин электропроводным материалом.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкости-носителя используют предварительно структированную сольватами трет-триалкилбората лития углеводородную жидкость.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тампонажного состава для герметизации металлического фильтра используют тампонажный состав с добавлением металлических частиц.

Изобретение относится к строительству и реконструкции скважин. Цель - повышение электрического воздействия на пласт и увеличение добычи нефти. В скважину спускают металлический фильтр в интервал продуктивного пласта. Металлический фильтр герметизируют относительно породы тампонажным раствором. Затем проводят закачку жидкости-носителя с металлическими частицами под давлением гидроразрыва продуктивного пласта с последующим заполнением трещин электропроводным материалом. В качестве жидкости- носителя используют предварительно структированную сольватами трет- триалкилбората лития углеводородную жидкость. В качестве тампонажного состава для герметизации металлического фильтра используют тампонажный состав с добавлением металлических частиц. При отсутствии необходимости в разобщении пропластков продуктивного горизонта в интервале воздействия место тампонажного состава с электропроводящими добавками может быть закачана лишь масса электропроводящих частиц в высоковязком углеводородном структурированном растворе-носителе. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. сл С

Полезный расход электроэнергии, %

Увеличение дебита по нефти, % (в сравнимых условиях)

Снижение обводненности продукции, % (в сравнимых условиях)

Коэффициент прироста добычи нефти (в сравнимых условиях)

Таблица 1

30-35

35

75

Эмульсия:

Нижневартовская нефть 40

Пластовая вода (плотность 1,18 58 Тарил 2

2,4 15,0

30,0