Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывзющей промышленности, конкретно - к методам интенсификации добычи углеводородов путем гидравлического разрыва продуктивных нефте азонасыщенных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности гидравлического разрыва пласта за счет увеличения глубины трещинообрэ- эования, кислотной обработки поверхности трещин по всей их протяженности и сохранения высокой проводимости трещин без их закрепления твердым расклинивающим материалом, а также снижение затрат за счет исключения операции закрепления трещин.

Цель достигается тем. что в описываемом способе ГРП, включающем закачку в пласт кислотосодержащей жидкости разрыва, после разрыва пласта в трещины допол- нительно закачивают смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при со- от ношении кислоты к моносульфитному щелоку от 1:1 до 5:1.

Принципиальное отличие нового способа ГРП в том, что после разрыва пласта трещину не закрепляют твердым расклинивающим материалом (традиционная операция в известных способах), а наоборот, ее расширяют по всей протяженности. Операцию расширения трещин производят специальной жидкостью, которая осуществляет не сплошную, фронтальную химическую обработку поверхности трещины, а неравномерное растворение кислотой стенок трещин. Неоднородность минералогического состава породы (различная химическая активность к кислоте) способствует неравномерному растворению минералов на поверхности трещин. Поверхности трещин по всей их протяженности становятся неровными, с выступами, углублениями, как бы изъеденными каналами растворения. Таким образом, смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при их соотношении от 1:1 до 5:1 неравномерно вытравливает поверхность трещин, причем по всей их длине (от нескольких метров до сотен метров), а не только у скважины. Этот новый технический эффект (глубокая химическая обработки стенок трещин с образованием неровной, щербатой поверхности) достигают за счет сверхмалой скорости реакции новой кислотной смеси с карбонатаел

С

оо

со

00

4Ьк

к ю

OJ

ми. Если известные кислотосодержащие жидкости имеют замедление реакции (по сравнению с чистой соляной кислотой) в 2- 16 раза, то смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком а соотношении от 1:1 до 5:1 характеризуется скоростью реакции с карбонатами в 30-60 раз медленнее, чем скорость реакции чистой соляной кислоты. После снятия даплеиил стенки трещин уже смыкаются не своими поверхностями, а отдельными выступами в породе. Сечение трещины имеет не параллельный, а так называемый неточный профиль. Такие трещины уже не требуют специального закрепления, о то же время имеют высокую проводимость жидкостей к скважине.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию существенные отличия.

Моносульфитный щелок - отход целлюлозно-бумажного производства представляет собой вязкую темно-коричневую жидкость (ТУ 13-7308001-453-84). Целевого применения не находит, в малых количествах используется в литейном деле. В табл. 1 приведены результаты исследо- ваний по изучению влияния моносульфитного щелока на замедление скорости реакции соляной кислоты с карбонатами. В сравнительных опытах использовали товарную 24%-ную соляную кислоту (ТУ 6-01- 714-87).

При относительно малой дозировке в кислоту щелока (соотношения кислота: щелок равны 11:1, 6:1) относительное замедление скорости реакции кислотных смесей характеризуется небольшими величинами, В то же время увеличение доли щелока п кислотных смесях по отношению к доле кислоты (соотношения кислота:щелок равны 1:2,1:3) не приводит к возрастанию величины относительного замедления процесса растворения. Если первое объясняется недостаточным количеством щелока в смеси, .то второе, наоборот, перенасыщением смеси этим веществом. Снижение величины относительного замедления скорости реакции происходит из-за критического разбавления кислоты в смеси водным раствором щелока/а .химическая активность этой разбавленной смеси уже недостаточна для эффективной обработки карбонатной породы. Поэтому оптимальным соотношением кислота:щелок в смеси, обеспечивающим технологически целесообразные величины замедления реакции, является предел от 1:1 до 5:1. При этом относительное замедление реакции в 30-60 раз является тем положительным свойством новой кислотной смеси,

которое в 2-4 раза превосходит аналогичное свойство известных кислотных смесей замедленного действия.

Пример выполнения способа. Ввиду

технической трудности моделирования процесса ГРП а лаборатории предлагаемый способ ГРП испытан на нефтяной скважине ГФ 10347 Ромэшкмнского месторождения НГДУ Ленингорскнефть. Некоторые геолого-технические данные скважины: эксплуатационная колонна - 168 мм, интервал перфорации - 831-835 м, искусственный за- Сой - 838 м, пластовое давление - 4,3 МПа, коллектор - карбонатный, горизонт - верейский, тип насоса - НТН-32, дебит жидкости

-0,Бм3/сут, обводненность - 23%. ГРП по известноТйу способу (с закачкой в пласт неф- текислотной эмульсии и загущенной воды с песком) на подобных скважинах, зксплуатирующих низкопроницаемые поровотрещи- новэтые коллектора Верейского горизонта, на дали ожидаемого результата. Увеличение производительности скважин составило лишь от 0,5 до 2 м3/сут по жидкости с успешностыо40%.

После подъема оборудования из скважины, отбивки ззбоя и опрессовки колонны на герметичность спустили НКТ на глубину 835 м. Установили пакер на глубину 815 м и

спрессовали его па герметичность, В скважину по НКТ закачивали 25 м нефтекислот- пой эмульсии (жидкость -разрыва). Состав эмульсии: нефть - 12,5 м3, соляная кислота

- 12,5 м . Разрыв пласта произошел в мо- мент зздавки в пласт 10м3 нефтекислотной эмульсии. Давление максимальное на манометре блока манифольда - 21 МПа. Дзвле- . ние. задавки эмульсии в пласт - 14 МПа. Вслед за .эмульсией закачали в трещину смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком в соотношении 4:1 о объеме 95 м3 при скорости закачки на агрегатах 40 л/с. Рабочее давление -- от 12 до б МПа. Смесь продавили в пласт нефтью в объеме НКТ. Скважину оставили в покое на 3 сут. Далее скважину промыли нефтью. Подняли оборудование. Спустили глубиннонзсосное оборудование. Пустили скважину в работу.

После выхода скважины на режим проведены промысловые гидродинамические исследования с целью определения параметров работы скважины и пласта. В табл.2 приведены данные, характеризующие работу скважины № 10347 до и после ГРП по предлагаемому способу..

Использование предлагаемого способа ГРП обеспечило:

-увеличение производительности нефтяной скважины в 11 раз, с 0,5 до 5,5 м3/сут;

- коэффициент продуктивности возрос в 14 раз, с 0,03 до 0,42 т/сут.атм;

-увеличение проницаемости как приза- бойной зоны пласта-с 0.022 до 0,888 мкм2, так и удаленной зоны пласта с 0,426 до 0,858 млМ. что указывает на глубокое дренирование пласта.

Гидродинамические исследования показали высокую эффективность предлагаемого способа ГРП. За счет исключения операции закрепления трещины песком за0

траты (связанные с спецтехникой и материалами) снизились на 30%,

Ф о.р м у л а и з о б р ете н и я Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта, включающий закачку в пласт кислотосодержащей жидкости разрыва, отличающийся тем, что после разрыва пласта дополнительно в трещины закачивают смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при соотношении кислоты к моносульфитному щелоку 1:1 - 5:1.

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно для интенсификации добычи нефти путем гидравлического разрыва продуктивных нефте- газонасыщенных пластов. Увеличение развития трещин по всей их протяженности и сохранение высокой проводимости трещин без их закрепления твердым расклинивающим материалом достигаются за счет нагнетания в скважину кислотосодерж ащей жидкости гидроразрыва пласта, после чего о трещине закачивают смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при соотношении соответственно от 1:1 до 5:1. 2 табл.

Смеси соляной кислоты с моносульфитным щелоком

- по сравнению со скоростью реакции кислотных растворов эквивалентных концентраций

Результаты ГРП на скважине № 10347

Таблица 1

Таблица 2

- по методике Грингертена

Продолжение табл.2