Способ обработки призабойной зоны пласта Советский патент 1992 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам воздействия на призабойную зону пласта скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет увеличения охвата обработки по глубине и толщине пласта.

В способе, включающем закачку рабочего агента в пласт, призабойную зону предварительно промывают водой обработанной поперечным постоянным магнитным полем напряженностью не меее 2 -103А/м в объеме, достаточном для заполнения порового пространства призабой- ной зоны, осуществляют технологическую

выдержку, после чего закачивают рабочий агент, обработанный постоянным поперечным магнитным полем напряженностью не менее 2-103А/м.

На фиг.1 изображены зависимости времени растворения карбонатного образца в 15%-ном кислотном растворе HCI (рабочем агенте) от концентрации замедлителя реакции до и после обработки постоянным магнитным полем; на фиг.2 - зависимости скорости коррозии при солянокислотном воздействии до и после обработки магнитным полем; на фиг.З - зависимость объемной скорости фильтрации от напряженности магнитного поля для 15%-ного

V

со

CJ ON

hO Os

раствора HCI и воды; на фиг.4-зависимость изменения набухаемости монтмориллони- товой глины в омагниченной воде, где Ооб - объем набухшего образца глины.

Способ осуществляют следующим об- разом.

В пласт закачивают воду, обработанную поперечным магнитным полем напряженностью не менее 2-103А/м.

Вследствие закачки омагниченной воды набухаемость глин уменьшается в 1,5-2 раза (в 1,5 - для каолитовых глин и в 2 раза - для монтмориллонитовых). Из графика (фиг.4) видно, что интенсивное снижение набухаемости для монтмориллонитовой глины в омагниченной воде происходит в течение первых пяти часов после чего набухаемость практически не меняется. Поэтому после закачки омагниченной воды необходимо осуществить выдержку скважины для обеспечения максимального снижения набухаемости глин (не менее 5 ч в примере).

При закачке в пласт воды в объеме 1,5-2,0 (для данного способа) от объема призабойной зоны происходит полное за- полнение порового пространства призабойной зоны омагниченной водой. Закачка воды в объеме 1,0 от объема призабойной зоны недостаточна для полного вытеснения жидкости, находящейся в пласте. Закачка более 2 объемов порового пространства нецелесообразна в экономическом отношении.

Обработка воды именно поперечным магнитным полем обусловлена следующим.

В воде или другой жидкости, закачиваемой в скважину, имеются мелкие механические частички, пузырьки газа, которые и являются носителями зарядов. Воздействуя на эти частички магнитное поле изменяет структуру воды. Если напряженность и скорость движения частички совпадают или параллельны, то воздействие напряженности равно нулю, если же перпендикулярны, то воздействие максимально.

Далее закачивают рабочий агент (кислоту, обработанный постоянным поперечным магнитным полем напряженностью не менее 2 -10 А/м. Скорость растворения пород и соответственно время нейтрализации кис- лоты (рабочего агента) являются одним из основопологающих факторов, обуславливающих эффективность применения тех или иных кислотных растворов.

Замедление скорости растворения кол- лекторов позволяет увеличить время реагирования кислоты с породой. За счет этого при той же скорости закачки реагента в пласт увеличивается площадь охвата призабойной зоны активной непрореагированной жидкостью. При этом кислотой обрабатывается большая зона по простиранию призабойной зоны скважин, что способствует увеличению радиуса поровых каналов и ширины трещин. Увеличивается проницаемость призабойной зоны. Скорость растворения породы в омагниченном кислотном растворе снижается на 15-20% (фиг.1).

В процессе обработок время контакта кислотных систем с оборудованием не превышает нескольких часов. Однако, учитывая высокую коррозионную активность кислот (10%-ная соляная кислота по стали 3-7,0 г/м ч), происходит активное разрушение металла, особенно в резьбовых соединениях, клапанных устройствах, регулирующих задвижках.

При обработке 15%-ного водного раствора соляной кислоты постоянным поперечным магнитным полем наблюдается уменьшение скорости коррозии металлов на 60% (фиг.2).

Большое влияние на движение жидкости в пласте оказывает двойной электрический слой, возникающий на контакте с твердой фазой (коллектором). При движении жидкости на границе раздела фаз возникает разность потенциалов (потенциал протекания), которая увеличивает сопротивление движению жидкости. Причем чем ниже проницаемость породы, тем выше потенциал протекания.

Экспериментально установлено, что OD- работка жидкости поперечным магнитным полем снижает потенциал протекания. Так, для 15%-ного солянокислотного раствора после обработки постоянным магнитным полем потенциал протекания уменьшается на 30%, для воды - на 18%, для 0,5%-ного раствора МЛ-72 - на 25%.

Уменьшение потенциала протекания снижает сопротивление при движении раствора в пористой среде, что при той же скорости и давлении закачки кислотного раствора приводит к увеличению зоны охвата пласта. Кроме того, раствор проникает в низкопроницаемые пропластки, которые ранее не были охвачены обработкой. Наибольшая эффективность воздействия достигается поперечным постоянным магнитным полем, когда поток жидкости пересекает силовые линии магнитного поля. Кроме того, постоянное магнитное поле может быть создано постоянными магнитами, которые не требуют подвода электроэнергии и специального обслуживания в процессе эксплуатации, что весьма важно для условий промысла.

Эффективность воздействия водой и кислотой также зависит от напряженности магнитного поля. При увеличении напряженности эффективность воздействия вначале увеличивается, затем достигает определенного максимума и при дальнейшем увеличении напряженности несколько снижается. Наибольшая эффективность наблюдается при напряженности поперечного постоянного магнитного поля не менее 2-103А/м.

На фиг.З видно, как изменяется скорость фильтрации от величины магнитного поля для воды и 15%-ного раствора HCI. Для воды скорость фильтрации при увеличении напряженности магнитного поля до 2 -10 А/м растет, далее процесс стабилизируется и дальнейшее увеличение напряженности на скорость фильтрации практически не влияет. Для 15%-ного раствора HCI скорость фильтрации при увеличении напряженности магнитного поля вначале уменьшается, затем начинает расти и при значении около 2 -103А/м стабилизируется.

Пример. Для осуществления способа была выбрана скважина месторождения.

Дебит скважины по нефти 56,6 м3/сут. Обводненность 3%, мощность пласта 11 м, проницаемость К (60-400) м2.

Расход реагента (кислоты) выбираем равным 0,7 м3/м (для данного месторождения).

Тогда объем воды для закачки составит

V 2qH 2-0,7- 11 15,4 (м3), где q - удельный расход реагента;

Н - мощность пласта,

что составляет 2 объема призабойной зоны. Тот же эффект будет и при объеме закачки 1,5 объема призабойной зоны.

Для обработки1 призабойной зоны использовали агрегат АКПП-500, на котором после насоса устанавливают специальное магнитное устройство, состоящее из патрубка (трубы НКТ 0 73 мм), внутри которого

установлена гирлянда из кольцевых постоянных магнитов типа ДЖБ 09.1.11.84 напряженностью 3,7-103-4,3-103А/м. Производительность агрегата при давлении 16,3 МПа 26,4 м3/ч.

Время закачки омагниченной воды составит

V 15.4 пк

t ое я 0 6ч.

QK 26,4

где V - объем воды для закачки;

qH- производительность насосного агрегата.

После выдержки омагниченной воды в

скважине в течение 5 ч начали закачку омаг- ниченного 15%-ного раствора соляной кислоты с удельным расходом 0,7 м3 на 1 м толщины пласта.

В результате проведения обработки

призабойной зоны пласта дебит скважины составил 72,2 м /сут при обводненности 7%.

Анализ геофизических исследований скважины показал, что в работу включились

ранее не работающие пропластки. За 3 мес. после обработки дополнительная добыча по скважине составила 2029,2 т.

Формула изобретения Способ обработки призабойной зоны

пласта, включающий закачку рабочего агента в пласт, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет увеличения охвата обработки по глубине и толщине пласта, перед закачкой рабочего агента призабойную зону промывают водой, обработанной поперечным постоянным магнитным полем напряженностью не менее 2-103А/м, до полного заполнения перового пространства омагниченной водой, выдерживают омагниченную воду в пласте, а рабочий агент перед закачкой обрабатывают постоянным поперечным магнитным полем напряженностью не менее 2-103А/м.

после обраб. магнитным пол.

- - до обработки манит, полем

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам воздействия на призабойную зону пласта скважины. Цель - повышение эффективности способа за счет увеличения охвата обработки по глубине и толщине пласта. Призабойную зону в объеме, достаточном для заполнения порового пространства, промывают водой, обработанной поперечным постоянным магнитным полем напряженностью не менее 2 103А/м. После этого закачивают рабочий агент, обработанный постоянным поперечным магнитным полем напряженностью не менее 2 -10 А/м. Закачка омагниченной воды снижает набухае- мость каолинитовых глин в полтора раза, монтмориллонитовых - в два раза. В воде имеются мелкие механические частицы, пузырьки газа, которые являются носителями зарядов. Воздействуя на эти частицы, магнитное поле изменяет структуру воды. Скорость снижения растворения породы в омагниченном кислотном растворе снижается на 15-20%. Замедление скорости растворения позволяет увеличить время реагирования кислоты с породой, увеличивая площадь охвата воздействием. 4 ил. СО С

О

0,05

0.10

i К; 2/мг гач

О

OS S

o.zo

4#

Фиг.1.

после обработки магаит. полем

до обработки магнит, полем

Т, сас

л. Q см/мин

Фиг. 3. .