Способ гидравлического разрыва пласта

(19 21 В 43/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН К АВТОРСКОМУ НИ ИЗОБРЕЕТЕЛЬСТВУ 1 2(21) 3397051/03 . (54)(57)СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗ- (22) 15.02.82РЫВА ПЛАСТА путем закачки в пласт под (46) О 7 10.91. Бюл. 3 Ф 37 давлением ферромагнитной жидкости, о тл и- (71) Проектно-конструкторское бюро элект- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсифирогидравлики АН УССР кации процесса за счет получения ферро- (72) О.Н.Сизоненко, Р.А;Максутов, П,П,Ма- магнитной жидкости непосредственно в люшевский и Г.Г,Горовенко скважине, ферромагнитную жидкость высо- (53) 622.245.5(088.8) " кого давления получают путем взрыва про- (56) Авторское свидетельство СССР .,водника в разрядном контуре, помещенного В 351999, кл. Е 21 В 43/26, 1963 " в рабочей жидкости при напряжении 50-60Авторское свидетельство СССР кВ, емкости 0,5-1 мкф, индуктивности раз- В 343028; кл. Е 21 В 43/25, 1969. : рядного контура 0,05-0,1 мкГ,Изобретение относится к области неф- нитного материала, что значительно усложте- и газодобычи, в частности к технике про- няет процесс гидроразрыва, Кроме того, наведения гидравлйческого разрыва магничивание ферромагнитного материала продуктивных пластов нефтяных и газовых . происходит выше интервала, подлежащего скважин. интенсификации, что обусловливает потериИзвестен способ гидравлического раз- магнитных свойств при прохождении жидрыва пласта, который предусматривает цик- . кости в рабочую зону.личное нагнетание в пласт через скважину Существенным. недостатком способа под давлением песка с увеличением разме- является невозможность обеспечения высора его фракций после каждого цикла и сбро- . кой скорости закачки жидкости за счет знаса давления на устье скважины после., чительных гидравлических поЪерь и каждого цикла. обеспечения направленности потока намагОднако известный способ не оказывает " ниченного ферромагнитного материала отэффективного воздействия вследствие того, .носительно плоскости разрыва.что происходит значительное пескообразо., Все это в конечном итоге значительно вание в призабойной зоне; это снижает про- снижает эффективность гидроразрыва.пускную способность трещин. Цель изобретения - интенсификацияНаиболееблизким кизобретениюявля-процесса гидроразрыва за счет получения ется способ гидравлического разрыва пла- ферромагнитной жидкости непосредственста путем закачки в пласт под давлениемно в скважине,ферромагнитной жидкости.Цель достигается тем, что в способе гидНедостаток этого способа состоит в не- равлического разрыва пласта путем закачки обходимости намагничивания ферромаг-в пласт под давлением Ферромагнитнойжидкости, ферромагнитную жидкость высокого давления получают путем взрыва проводника в разрядном контуре, помещенного в рабочей жидкости при напряжении 50-60 кВ, емкости 0,5-1 мкФ, индуктивности разрядного контура 0,05-0,1 мкГ.Предложенный способ реализуют в скважине при электрическом взрыве проводника. При разряде накопителя на взрывающийся проводник в момент замыкания разрядной цепи к проволочКе прикладывается напряжение. Ток разряда разогревает проводник, стадия нагревания и взрывного испарения проволочки заканчивается переходом последней в непроводящее состояние. В этой стадии взрывного разрушения проволочки образуются мелкодисперсные металлические суспензии. Образовавшиеся мелкодисперсные частицы металла намагничиваются импульсным магнитным полем, которое создается при электровзрыве, и полученная ферромагнитная жидкость кумулятивным выбросом из электродной системы направленного воздействия электровзрыва направляется в пласт со скоростью 1500-2000 м/с.Лабораторные исследования показывают, что для получения однородной мелкодисперсной фракции при электрическом взрыве проводника необходимо максимально использовать энергию накопителя в течение первого импульса тока разряда, при этом пауза тока и дуговая стадия разряда отсутствуют,Максимальное выделение энергии накопителя в течение первого импульса тока со временем не более 0,5 10 с обеспечива. ет разряд конденсаторной батареи напряжением 50-60 кВ, емкостью 0,5-1 мкФ и .лндуктивностью раэрчдного контура 0,05- 0,1 мкГ.Увеличение индуктивности разрядного контура выше 0,1 мкГ и снижение емкости ниже 0,5 мкФ приводит к увеличению времени первого импульса тока, что вызовет уменьшение амплитуды давления на фронте ударной волны и скорости гидропотока, а соответственно, уменьшится скорость ферромагнитной жидкости, направленной в пласт,Индуктивность разрядного контура 0,05 мкГ имеет технически минимальное значение для получения необходимой длительности разряда.Уменьшение напряжения конденсаторной батареи ниже 50 кВ и снижение емкости55 -нечном итоге положительно влияет на смыкаемость трещин и их пропускную способность. 5 10 15а 20 25 ЗО ниже 0,5 мкФ приведет к снижению энергии, выделившейся в течение, первого полупериода, и соответственно к получению неоднородной. металлической суспензии.Верхний предел напряжения 60 кВ определен из условия ограниченных размеров устройства при работе в скважине и надежной работы длэлектрической изоляции тоководов.Увеличение емкости выше 1 мкФ приведет. к необходимости применения более мощного зарядного устройства, что также связано с необходимостью значительного увеличения габаритов устройства.Геометрические размеры проводника выбираются в зависимости от параметров разрядного контура с учетом отсутствия паузы тока и дуговой стадии разряда.П р и м е р, В скважине, предназначенной для гидраразрыва пласта, в зоне разрыва осуществляли электрический взрыв проводника при разряде на него конденсаторной батареи напряжением 60 кВ, емкостью 1 мкФ и индуктивностью разрядного контура 0,1 мкГ, В результате проведенной операции реализуются условия максимального выделения энергии накопителя в течение первого импульса тока разряда и образуется мелкодисперсная фракция продуктов взрыва проводника. Диспергированные частицы ферромагнитного вещества, намагниченные импульсным магнитным полем тока разряда, попадают в жидкость-носитель и этот электровзрыв в электродной системе направленного воздействия направляет ферромагнитную жидкость в пласт со скоростью 1800 м/с, Если поступление ферромагнитной жидкости затрудняется, следует увеличить скорость до 2000 м/с, что обеспечивается изменением параметров с пульта управления.В результате проведенной операции достигнута интенсификация процесса, которая позволяет увеличить дебет скважины, При продолжительности действия способа 80 суток прирост нефти равен 1279 т. Это происходит вследствие того, что ферромагнитная жидкость, полученная непосредственно в скважине и закачанная в трещины, в течение длительного времени не теряет своих магнитных свойств, что в ко