Способ обработки продуктивных пластов Советский патент 1993 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно к импульсной технологии обработки пласта для повышения его продуктивности.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет более полного охвата пласта воздействием путем обеспечения неоднородности волнового поля.

В способе, заключающемся в воздействии на пласт импульсной струей рабочего тела, обработку осуществляют путем воздействия на пласт последовательно-параллельно совокупностью импульсных струй, причем момент подачи очередной импульсной струи смещают относительно предыдущей на промежуток времени, равный Т/0,5 п, где Т - длительность существования импульсной струи; п 3,4, 5,6... - общее число струй.

Степень неоднородности волнового поля существенно влияет .на величину градиента напряженности (деформации) гетерогенной структуры пласта, что в свою очередь способствует разрушению фазовых границ раздела между твердым телом (пластом) и жидкостью (нефтью) или жидкостью (нефтью) и жидкостью (водой) и в итоге повышает продуктивность пласта.

На фиг. 1 представлены две пары импульсных струй, (I. Ill и II. IV); на фиг. 2 00

ск

00 СЛ

ю

изменение характеристик импульсов давлений: на фиг. 3 - результаты сложения колебаний в продольных волнах, соответствующих импульсам I. II, III, IV, на фиг. 4 - результаты сложения колебаний в поперечных волнах, соответствующих импульсам I, II, III, IV.

На фиг. 1 представлены две пары импульсных струй, направленных радиально от оси скважины и взаимно перпендикулярных друг другу:

I и III - первая пара импульсных струй вдоль обоих направлений оси Y;

II и IV - вторая пара импульсных струй вдоль обоих направлений оси X.

На фиг. 2 приведено изменение характеристик импульсов давления (расхода рабочего тела) во времени в струях I, II, III, IV (см. фиг. 1). В момент времени t 0 начинается действие импульса I. В момент времени Т/2, где Т - длительность существования импульсной струи, в пласт .подают импульс II. В этот момент времени импульс I имеет максимальную амплитуду. В момент времени Т подают импульсную струю III. В этот момент времени амплитуда импульса II максимальна, а амплитуда импульса I равна 0. В момент времени 3/2 Т подают импульсную струю IV. В этот момент времени амплитуда импульсной струи III максимальная, а амплитуда импульсной струи II равна нулю. В момент времени 2Т опять подают импульсную струю I. При этом амплитуда импульсной струи III равна нулю, а импульсной струи IV - максимальна. К моменту времени 5/2 N амплитуда импульса I максимальна, а амплитуда импульса IV равна нулю и т.д. Цикл повторяется.

Импульс давления I распространяется в пласте, создавая поле упругих колебаний, которое в общем случае рассматривается в виде одной продольной и двух поперечных волн, распространяющихся в одном направлении вдоль OY. Интенсивность поля характеризуется текущей формой импульса. Если в течение действия первого поля упругих колебаний подать в пласт в момент вре- мени Т/2 импульсную струю II, перпендикулярную струе I, то в пласте появится новое поле упругих колебаний, которое также можно рассматривать в виде одной продольной и двух поперечных волн, распространяющихся в одном направлении вдоль оси ОХ. При этом интенсивность нового поля изменяется в соответствии с текущей формой импульса II (см. фиг. 2). Поля упругих колебаний, сформированные импульсными струями I и П. в плясте взаимодействуют между собой.

Результаты сложения колебаний в продольных волнах, соответствующих импульсам I и II в секторе (XOY) в горизонтальной плоскости пласта в течение времени Т/2 приведены на фиг. 3. При этом в связи с ростом амплитуды II результирующие векторы продольных колебаний будут поворачиваться по часовой стрелке от оси OY. Результаты сложения

колебаний от пары поперечных волн (соответствующих импульсам I и II) в том же секторе (XOY) в горизонтальной плоскости пласта и в том же временном интервале приведены на фиг. 4. При этом в связи с

ростом амплитуды импульса II, поперечная компонента которого совершает колебания вдоль оси OY, результирующие векторы поперечных колебаний будут поворачиваться в пространстве против часовой стрелки от

оси ОХ. Во временном интервале Т в пласте распространяется два импульса давления (расхода) - II и III. Продольные колебания, вызываемые импульсами II и 111 складываются. В результате

происходит поворот по часовой стрелке результирующих векторов в секторе (XO-Y) в связи с уменьшением амплитуды II и увеличением амплитуды III.

Поперечные колебания, вызываемые

импульсами И и III, складываются. В результате происходит поворот результирующих векторов против часовой стрелки в секторе (-XOY) в связи с увеличением амплитуды импульса III,

Таким образом, пласт и содержимое пласта будет подвергаться периодическому воздействию неоднородного упругого поля, что приведет к более высоким градиентам напряженности и соответственно к большим деформациям гетерогенного пласта. Это приведет к более эффективному разрушению фазовых границ раздела твердое тело (порода) - жидкость (нефть) или жидкость (нефть) - жидкость (вода) и в конечном итоге,

к увеличению эффективности нефтеотдачи пласта. Получаемый эффект аналогичен виброволновому гидродинамическому воздействию на пласт, которое способствует увеличению нефтеотдачи.

Протяженность области пространства, в которой формируются упругие колебания (волны), составляет ориентировочно 5-10 Я. где Я - длина волны. В свою очередь Я c/f, где с - скорость распространения звука

в среде, f - частота колебаний.

В области низких частот 100-300 Гц, принимая для продуктивного пласта с 2000 м/с, длина волны колебаний составляет

20(7)м.

2000 ТШТ3001

В этом случае протяженность распространения колебаний в пласте (в ближней зоне) составляет десятки и сотни метров, что влияет на процесс вытеснения нефти как в призабойной зоне, так и на значительном пространстве продуктивного пласта и, следовательно, способствует интенсификации процесса и повышению нефтеотдачи пласта,

Формула изобретения 1. Способ обработки продуктивных пластов, путем воздействия на пласт импульс- 15 ной струей рабочего тела, отличающийУ

I

I

с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет расширения области воздействия на пласт и создания неоднородного волнового поля, в нем воздействие осуществляют путем поочередного включения трех или более импульсных струй, причем момент подачи последующей импульсной струи смещают относительно момента включения предыдущей на промежуток времени, равный Т/0,5п, где Т - длительность существования импульсной струи, п - общее число струй.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что оси импульсных струй радиально направлены от оси скважины и лежат в плоскостях под углом 360°/п.

Р

1816852

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для обработки пласта. Цель - повышение эффективности способа за счет расширения области воздействия на пласт импульсной струей рабочего телами создания неоднородного волнового поля в нем. Для этого воздействие осуществляют путем поочередного включения трех или более импульсных струй. Причем момент подачи последующей импульсной струи смещают относительно момента включения предыдущей на промежуток времени, равный Т/0,5-п. где Т - длительность существования импульсной струи; п - общее число струй. Оси импульсных струй м.б. радиально направлены от оси скважины и лежат при этом в плоскостях под углом 360°/п. Степень неоднородности волнового поля существенно влияет на величину градиента напряженности гетерогенной структуры пласта. Это способствует разрушению фазовых границ раздела между твердым телом и жидкостью или жидкостью (нефтью) и жидкостью (водой) и в итоге повышает продуктивность пласта. 1 з.п. ф- лы. 4 ил.

Фиь2