Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН
СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН

СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение позволяет упростить технологию создания депрессии, улучшить коллекторские свойства приствольной зоны пластов и равномерного распределения порошка металла в активаторе. Для этого порошок предварительно суспендируют в гидрофобных жидкостях, закачивают в скважину и продавливают по стволу в поровое пространство пласта в виде однородной суспензионно-эмульсионной системы (СЭС). С целью сокращения сроков создания депрессии СЭС закачивают в скважину и продавливают по стволу порциями по 100 - 500 л, перемежая их порциями водного раствора ПАВ, из такого расчета, чтобы интервал между отдельными порциями СЭС составлял 200 - 1000 м. Причем в качестве амфотерного металла используют порошок алюминия, в качестве гидрофобной жидкости - нефть или продукты ее переработки, или силоксаны, а в качестве активатора - водные растворы щелочей и кислот. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2019687
Класс(ы) патента: E21B43/25
Номер заявки: 4828862/03
Дата подачи заявки: 05.02.1990
Дата публикации: 15.09.1994
Заявитель(и): Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Автор(ы): Проскурин Л.П.; Проскурина Ю.В.; Нургельдыев Х.К.; Нурманов С.С.
Патентообладатель(и): Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Описание изобретения: Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при исследованиях скважин или сдачи их в эксплуатацию на стадии вызова притока из коллекторов, пластовые давления которых меньше или равны гидростатическим.
Известны способы вызова притока из низконапорных коллекторов, основанные на вспенивании находящейся в колонне жидкости. Эти способы подразделяются на способы принудительного формирования пены путем аэрирования или газирования скважинной жидкости природным газом (Инструкция по вскрытию продуктивного пласта с применением пен РД 39-1-71-78 и В.А.Амиян. Н.П.Васильева. Вскрытие и освоение нефтегазовых пластов. - М.: Недра, 1972, с. 317) и способы спонтанного формирования пены путем транспортировки в скважину реакционных составов, способных при взаимодействии составных частей или одной из них с водой выделять газ.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому способу является способ освоения скважины, сущность которого заключается в том, что с помощью устройства, закрепляемого на нижней части колонны насосно-компрессорных труб, к забою скважины транспортируют смесь алюминиевой пудры и каустической соды в соотношении 5,5:1 или в весовом выражении 11 кг (84,6 мас.%) алюминиевой пудры на 2 кг (15,4 мас.%) каустической соды. При этом на забое скважины выделяется 15 м3 водорода. Последний вспенивает водный раствор ПАВ (0,5%-ный раствор сульфонола в воде), снижая его плотность до 0,6 г/см3. Пена вытесняет верхние объемы жидкости из скважины, за счет чего и создается депрессия на пласт.
Недостатки этого способа состоят в следующем:
1 - процессы выделения газа и вспенивание заполняющего колонну водного раствора ПАВ осуществляются в колонне и, следовательно, не влияют на коллекторские свойства пласта, ухудшенные при бурении, вскрытии, цементировании, перфорации и т.п. операциях.
2 - по техническим причинам предельно большое количество транспортируемой на забой скважины алюминиевой пудры составляет 11 кг, которое при взаимодействии с водой выделяет 15 м3 водорода при нормальных условиях, в то время как в реальных скважинах требуемый объем газа может быть в 5-10 раз большим.
3 - возможность создания большей депрессии при реализации этого способа связана с увеличением числа спуско-подъемных операций (СПО) колонны насосно-компрессорных труб и, следовательно, с усложнением технологии вызова притока пластовых флюидов.
4 - пудра-порошок амфотерных металлов, будучи гидрофобной, неравномерно взаимодействует с едким натром, и регулировать его индукционный период (время до начала выделения водорода) практически невозможно.
Целью изобретения является повышение эффективности способа при использовании его для истощенных коллекторов.
Указанная цель достигается тем, что в скважину, заполненную водным раствором ПАВ, двумя параллельными потоками закачивают газообразователь в гидрофобной жидкости и активатор с образованием пены на забое скважины. Причем в качестве газообразователя используют, например, алюминиевую пудру в соляре, а в качестве активатора - водные растворы щелочи или кислот. С целью сокращения времени освоения скважин газообразователь в гидрофобной жидкости закачивают и продавливают по стволу порциями по 100-500 л, чередуя их порциями водного раствора ПАВ, так, чтобы интервал между отдельными порциями составлял 200-1000 м.
В отличие от известного способа (прототипа):
1) - газообразователь (например, алюминиевая пудра) подается не в виде порошка, а в виде дисперсии (суспензии) в несмешивающихся с водой жидкостях (нефти или нефтепродуктах, силанах или силоксанах, индивидуальных углеводородах или производных и т.п.);
2) - в качестве активаторов используются не только щелочи, но и кислоты и не в виде сухого порошка, а в виде водных растворов с концентрацией, обеспечивающей растворение поверхностных инертных пленок окисленного алюминия.
Отличные от прототипа особенности предопределяют технологические и другие преимущества предложенного технического решения:
1. Перевод пудры из порошкообразного состояния в суспензионное обеспечивает возможность за одну операцию подать в скважину такое количество, например, алюминиевой пудры, которого было бы достаточно для вспенивания всего объема скважинной жидкости вне зависимости от ее объема.
2. Использование, например, алюминиевой пудры в сочетании с активаторами поверхности, способными разрушить оксид алюминия, дает возможность с одной стороны расширить сырьевую базу способа, используя для этого кислоты и щелочи, в том числе и отработанное, с другой - с учетом индивидуальных особенностей коллекторов, - улучшить его свойства либо щелочными соединениями алюминия (мета - или орто алюминатами - NaAlO2, Na3AlO3 либо кислыми (кислыми или средними солями алюминия - Al(HSO4)3, Al2(SO4)3, AlCl3 и т.п. ).
3. Использование жидких, подвижных систем пудры и активатора дает возможность по мере их транспортировки по манифольду и колонне НКТ получить за счет смещения однородную суспензионно-эмульсионную систему (СЭС) и распределить ее в приствольной зоне пласта и этажно (порционно) по всему интервалу скважины.
4. Применение гидрофобных жидкостей в качестве дисперсионной среды обеспечивает не только транспортабельность, но и замедляет начало ее взаимодействия с активаторами и водой на такой период времени, который является достаточным для нагнетания однородной исходной реакционной массы в приствольную зону пласта. При этом индукционный период, в зависимости от конкретных гидрофобов, может колебаться в широких пределах от 0,5 ч у соляра до 5-6 у асфальтосмолистых нефтей.
П р и м е р. Приготовление водных растворов щелочей и кислот общеизвестно. Суспензия готовится следующим образом: в мерник агрегата заливают 0,7 м3 соляра и при непрерывной циркуляции засыпают 230 кг алюминиевой пудры. Для лучшего выравнивания концентрации суспензию продолжают циркулировать еще 30 мин.
Способ осуществляют следующим образом: приготовленные растворы активатора и пудры двумя параллельными потоками подают через тройник (в котором осуществляется предварительное смешивание растворов) в единую линию, и по ней в колонну насосно-компрессорных труб. По мере перемещения оба раствора перемешиваются и на выходе из башмака колонны представляют собой однородную суспензионно-эмульсионную систему (СЭС). Во время закачки и продавки СЭС к башмаку колонны выкидные задвижки, связывающие заколонное пространство с атмосферой, - открыты. После того, как порции СЭС перекроют перфорированный интервал, выкидные задвижки перекрываются и СЭС в количестве 0,6 м3 продавливают в полость коллектора.
Этого количества достаточно для начального формирования пены и, соответственно, уменьшения гидростатического давления в заколонном пространстве после закачки и продавки оставшийся в колонне СЭС в заколонное пространство на высоту с открытыми выкидами. Первые порции заливающейся через устье жидкости свидетельствуют об окончании индукционного периода в начале вспенивания раствора.
Выделение водорода в колонне и в коллекторе происходит практически одновременно. Но газ, выделяющийся в колонне, находится под вдвое меньшем давлении, соответственно, и вдвое больше его объемное расширение. С учетом того, что гидростатическая нагрузка на формирующуюся пену вдвое меньше и меньше гидростатическое сопротивление выталкиваемой жидкости, скважина начнет опорожнятся вначале в верхней части. По мере опорожнения эта часть будет заполняться пеной с плотностью примерно 0,5 кг/м3. При появлении пены в выкидных линиях гидростатическое давление на забое снизится на 30%. Пачки пенообразующего состава распределяют по стволу через каждые 500 или 1000 м. Газ, выделившийся в поровых каналах, будет перемещаться в ствол, в зону пониженного давления и очищать эти каналы от слабосцементированных твердых частиц, увеличивая тем самым проницаемость приствольной зоны. Образующиеся одновременно с водородом алюминаты, будучи весьма активными коагулянтами, скоагулируют глинистые минералы подавят их лиофильность.
Использование предлагаемого технического решения обеспечивает ряд следующих преимуществ:
1. Технологическую простоту вызова притока.
2. Возможность улучшения коллекторских свойств продуктивного пласта, в частности, проницаемости заглинизированных коллекторов на 10-20%, карбонатных на 10-30%.
3. Универсальность, обеспечивающую возможность кислотного или щелочного воздействия на пласт в зависимости от свойств продуктивных пластов и содержащихся в них флюидов.
4. В зависимости от конкретности осваиваемой скважины (разведочной, поисковой, эксплуатационной и т.п.) можно создавать требуемую депрессию за одну операцию за счет подачи растворов активатора и пудры двумя параллельными потоками.
5. Упрощением технологии процесса создания депрессии за счет поэтажного распределения пенообразующего состава по всему интервалу скважины вне зависимости от ее глубины и величины требуемой депрессии. Так для снижения плотности 50 м3 заколонной жидкости с 1,00 гс/см3 до 0,5 гс/см3 необходимо 50 м3 водорода. При коэффициенте потерь газа за счет нестойкости пены равным 0,5, необходимое количество газа будет равно 100 м3 при н.у. При использовании известного (прототипа) способа число спуско-подъемных операций, необходимых для получения 100 м3 газа, будет равно 100 : 15 = =6,6. При продолжительности 1 операции спуска и подъема НКТ и затрат времени на завершенность процесса вспенивания 1 сут, общая продолжительность освоения одной скважины 6,6 х 1 = 6,6 сут.
Число операций по созданию депрессии, согласно предлагаемому способу, равно одной на одну скважину. Сокращение времени на освоение составляет 6,6 - 1 = 5,6 сут.
6. Расширение ассортимента пенообразующих веществ, гидравлически транспортируемых в кольцевой зазор скважины и поровые полости осваиваемых пластов. Последнее, в свою очередь, обуславливает улучшение коллекторских свойств за счет подавления гидрофильности глин. По данным лабораторных исследований скорость фильтрации нефтей через взрыхленные водородом карбонизированные и заглинизованные песчаники уже через 5-10 мин после начала фильтрации более чем в 10 раз больше, чем та же скорость через образец исходного песчаника, содержащего гидрофильную глину и тонко молотый мел. Близким к этим значениям являются и соотношение дебитов нефти, фильтрующейся через натуральную глинистую корку и корку, подвергнутую гидрофобизации конечными продуктами реакции взаимодействия пудры с кислотой и щелочью (алюминий хлоридом и ортоалюминатом, соответственно). Соотношение дебитов, полученных в ВМ - 6 через обработанную и необработанную корки таково, что позволяет предположить дополнительный прирост нефти от 4,5 до 7 тонн на каждую добываемую декомпрессионным методом тонну.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН, включающий закачку в скважину водяного раствора ПАВ, газообразователя и активатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа при использовании его для истощенных коллекторов, в скважину двумя параллельными потоками закачивают газообразователь в гидрофобной жидкости и активатор с образованием пены на забое скважины.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразователя используют, например, алюминиевую пудру в соляре, а в качестве активатора - водные растворы щелочи или кислот.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени освоения скважин, газообразователь в гидрофобной жидкости закачивают и продавливают по стволу порциями по 100 - 500 л, чередуя их порциями водного раствора ПАВ так, чтобы интервал между отдельными порциями составлял 200 - 1000 м.