Способ обработки нефтегазовой скважины Советский патент 1983 года по МПК E21B43/27 

(,54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ

12

изобретение относится к нефтег добывающей проглашленности, в частности к способам обработки нефтегазовых скважин.

Известен способ кислотной обработки призабойной зоны скважины путем нагнетания в нее газообразного ристого водорода в пласт с предварительным торпедированием призабойной зоны, а также подогревом последней путем закачки в нее наряду с хлорисТьш водородсял водяного пара .1«

Недостатком данного способа я ляется его сложность, связанная с необходимостью, нагрева, испарения и нагнетания в скважину больших объемов хлористого водорода и водяного пара.

Известен способ обработки нефтегазовой скважины, заключающийся в нагнетании газообразного хлористого водорода в призабойную зону пласта,: При этом хлористый водород перед нагнетанием смешивают с природным 2.

. J .

Недостатком известного способа является его невыСокеш эффективность из-за незначительного увеличения проницаемости и размеров обрабатываемой зоны.

Целью изобретения является увеличение проницаемости и размеров обрабатываемой приза.бойной :зоны.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу обработки нефтегазовой скважины, эаключающемуся в нагнетании газообразного хлористого водорода, в призабойную зону пласта, хлористый водород получают в

10 скважине путем заполнения последней смесью хлора и водорода под давлением, не превышающим парциального давления хлрра, с последующей детонацией смеси инициированием взрыва на устье

15 скважины.

Способ осуществляют следующим образом.

Скважину заполняют стехиометри20ческой хлороводородной смесью под давлением, не превышагощем парциального давления паров хлора на линии насыщения при внутрискважинной температуре, взре1вают смесь инициирова25нием ее детонации на устье скважины и вытесняют образовавшийся хлористый .водород в пласт нагнетанием в скважину инертного, например природного, Газа, с многократным повторением 30 -этого цикла. Детонация хлороводородной смеси обеспечивает не только получение газообразного хлористого водорода непосредственно в скважине, ио такж достижение высоких тепловых парамет ров газа и существенного механического эффекта. Детонационная волна, возникающая в скважине при воспламенении стехио метрической смеси хлора с водородом имеет следукадие параметры: температура продуктов детонации на фронте волны 3820 К; отношение давления на фронте , начальному давлению Е в смеси равно | 20,5; скорость детонации при. начальном давлении Р 1 атм составляет согласно экспериментальным данным 1730 м/с. С ростом начального давления смеси линейно:растет давление на фронте д тонационной волны, что позволяет повысить механическое воздействие на пласт и одновременно интенсифици ровать нагнетание высоконагретого хлйристого водорода в пласт. При от ражении детонационной волны от забо скважины давление за фронтом отраженной, волны резко возрастает. Для начального момента отражения скачок давления определяется формулой ЁЦ-1 U-OVCK Р н, Для данной смеси--- 20,5 и .-ГЕ 1 126,0. личина Скачок давления при отражении де тонационной волны от забоя приводит н разрушению стенок ствола скважины образованию в призабойной зоне равномерной сетки трещин и повышению ее проницаемости по всей мощности пласта. Это, в свою очередь, повышает скорость проникания высоконагретОго газообразного хлористого водорода в глубь пласта с размывом по рода и увеличением раскрытия трещин способствует расплавлению парафинеасфальтовых отложений и их крекингу Параметры газообразного хлористо го водорода в прямой детонационной волне изменяются сложным образом. Давление спадает в направлении к хвостовой части волны, где оно составляет не более 0,16 от давления н {фронте. Поэтому при возвращении отраженной волны к устью скважины ее параметры снижаются. Среднее установившееся давление в скважине без учета фильтрации газа в пласт составляет половину величины давления на фронте прямой детонационной волны и для да.нной смеси оно равно /P 10, средняя температура газа сое- тавляет примерно 2700к. Начальное давление смеси в скважине является основным регулируемым параметром процесса, определяющим как интенсивность разрушающего воздействия взрыва на призабойную зону, так и скорость нагнетания высоконагретого газообразного хлористого водорода в плдст через систему поднбвленныз и вновь образованных трещин. . . При многократном взрываний в скважине контакт продуктов детонации с исходной смесью не исключает, высокой температуры и каталитичес|кого действия паров хлористого.шодо|рода, воспламенение исходной смеси непосредственно в процессе заполнения скважины свежей смесью. Поэтому продуктЫ детонации предыдущего цикла вытесняют в пласт инертным, например Природным, газом или воздухом, ис ключая тем самым возможность смешения нагретого газообразного хлористого водорода с исходной смесью. Начальное давление взpывчciтoй Смеси, которым определяется д;авление на фронте детонационной волны в начальном цикле и инте.нсивность механического воздействия на призабойную зону, зависит от начальных давлений и температуры газа в скважине. Оно ограничено парциальным давлением паров хлора на линии насыщения при внутрискважинной температуре,. Зависимость давленияконденсации паров хлора в хлороводородной смеси стехиометрического состава от температуры можно выразить эмпирическим соотношениемP(-fe) 62,, где Т - температура смеси, К; hVp - критические температуры и парциальное давление паров х.лора в стехиометрической смеси. В таблице приведены соответствующие этой формуле опытные данные по давлению и плотности стехиометрической хлороводородной смеси на линии насыщения для ряда значений температурыЭти данные показывают, что при высоком исходном давлении газа в скважине (до начала обработки) и невысоких температурах необходим нагрев исходной смеси в первом цикле Например, при начальном давлении газа в скважине 60 атм, исходную смесь в первом пусковом цикле нагревают в скважину подогретой до 85-100 В следующих циклах.необходимость предварительного подогрева смеси оказывается излишней из-за прогрева трубной колонны за счет взрыва газа в первом цикле. Заполнение межтрубного пространства между внутренней (взрывной) и внешней (обсадной) колоннами труб водой обеспечивает поддерживание требуемого температурного режима в скважине в пределах 100°С, препятствующего как конденсации паров хлора при высоких давлениях газа в пласте, так и перегреву внутренней сменной трубной колонны при многократном взрывании в ней. Оптимальное число циклов взрыва.ния устанавливают путем сравнениярегистрируемых в процессе обработки интервалов времени, затрачиваемого на продавливание. хлористого водорода в пласт инертным газом в каждсам цикле. Сокращение этого интервала време ни при сопоставимлх условиях продавливания сопряжено с увеличением про цаемости призабойной зоны, и следовательно, является объективной мерой оценки эффективности воздействия в каждом цикле. Применение предлагаемого способа обработки скважин газообразным хлористым водородом обеспечивает по сравнению с известным следующие, преимущества: а) возможность получения хлористого водорода с высокими термодинамическими параметрами непосредственно в обрабатываемой скважине б возможность производить наряду с термохимическим интенсивное механическое воздействие на призабойную зону; в)сокращение времени обработки, сроков освоения новых и -возбуждения старых скважин; г)возможность-контролируемого осущёстления обработки; д уменьшение коррозионного воздействия на обсадные и эксплуатационные трубы за счет увеличения скорости обработки и термостатирования внутренней колонны взрывных труб. Все это приводит к )1величению проницаемости и размеров обрабатываемой призабойнЪй зоны пласта. Формула изобретения Способ обработки нефтегазовой скважины заключающийся в нагнетании газообразного хлористого водорода в призабойную зону пласта, о т л и ч а ю щ и и. с я тем, что, с целью увеличения проницаемости и размеров обрабатываемой зоны, хлористый водород получают в скважине путемзаполнения последней смес&ю хлора и водорода под давлением, не превышающим парциального давления хлора, с последующей детонацией смеси инициированием взрыва на устье скважины.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 73628, кл. В 21 В 43/27, 1947. 2.Авторское свидетельство СССР 589375, кл. Е 21 В 43/27, 1978 {прототип),