Способ разработки нефтяного месторождения

)5 Е 21 В 43/24 ЕЛЬСТВУ И НЕФТЯНОГО эГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Казахстанский отдел Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института(57) Изобретение относится к разработке углеводородсодержащих месторождений.Цель изобретения - повышение эффективности разработки залежей, содержащихподстилающий водоносный пласт, Для этого определяют степень минерализацииподошвенных пластовых вод под продукИзобретение относится к разработке залежей нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности,Цель изобретения - повышение эффективности разработки залежей нефти, содержащей подстилающий водоносный слой,Способ осуществляется следующим образом.Степень минерализации подошвенных вод под продуктивной залежью определяют, например, на стадии геологоразведочных работ, т,е, перед разработкой месторождения. В процессе разработки по заданной сетке пробуривают две вертикальные скважины до подошвенного водоносного пласта, обсаживают их, обеспечивая проницаемость скважин в зоне продуктив 1694872 А тивнои залежью. Вертикальные скважины добуривают до подошвенного водоносного пласта и обсаживают их, обеспечивая проницаемость скважин в зоне продуктивного пласта, Опускают в скважины электроды ниже уровня водонефтяного контакта и герметизируют скважины на уровне нижней границы продуктивного пласта. В зависимости от степени минерализации пластовых вод устанавливают величину напряжения на электродах, при котором т-ру прогреваемой пластовой воды между электродами поддерживают сначала ниже точки кипения электролита в пределах 130 - 150 С, а затем вьше, Процесс кипения воды поддерживают до полного вытеснения углеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней и нижней границами продуктивного пласта. 2 з.п.флы. ного пласта. Электроды в скважины опускают ниже уровня водонефтяного контата и герметизируют скважины.на уровне нижней границы продуктивного пласта. В качестве электродов и токоподводящих шин к ним можне использовать обсадные трубы при обеспечении надежного электрического контакта между их стыками, К электродам подводят напряжение переменного тока и в зависимости от степени минерализации пластовых вод устанавливают величину напряжения (тока, при котором температуру прогреваемой пластовой воды между электродами поддерживают ниже точки ее кипения в пределах 130 - 150 С. Потери энергии на электромагнитное излучение при переменном токе промышленной частоты незчительны и имеют значение лишь при высоких частотах. При протекании тока через пластовую воду между электродами за счет эффекта Джоуля-Ленца выделяется тепло, которое идет на нагрев раствора электролита. Температуру прогреваемой воды поддерживают ниже точки ее кипения в пределах 130 - 150 С, что соответствует температуре наиболее полного вытесневысоковязких уеодородов из пористой среды, Этим обеспечивают постепенный прогрев вышележащих продуктивных слоев и формирование в них температурного фронта, перемещающегося в направлении фильтрации теплоносителя. Из-за потерь тепла на прогрев пластовой воды ниже слоя ионизации температурный фронт отстает от массопереноса, В итоге резко изменяются свойства углеводородов - уменьшается вязкость. адсорбция, и тд. После прогрева продуктивного пласта увеличивают величину питающего напряжения (тока), обеспечивая повышение температуры пластовой воды выше точки ее кипения, Результатом закипания пластовой воды является ее скачкообразная дегазация и повышение давления на продуктивный пласт и интенсификация разработки. Последнему фактору способствует также объемное расширение пластовой воды и углеводородов. После закипания воды интенсифицируется процесс теплопередачи - парогазовые пузырьки под действием архимедовых сил и избыточного давления со стороны водоносного пласта стремятся вверх. В итоге продвижение температурного фронта и массоперенос в продуктивном пласте ускоряются, Рассмотренный процесс кипения воды поддерживают до полного вытеснения углеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней и нижней границами продуктивного пласта,П р и м е р, Примем расстояние между вертикальнымискважинами 1=50 м. Для упрощения расчетов возьмем круглый электрод диаметром б= 02 м, Тогда площадь электрода 5=0,0314 м , Давление в пластовой воде 2 МПа. Пластовая вода представляет собой многокомпонентный раствор, Основные ионы, содержащиеся в природных водах СГ, О,НСОз-, СОз, Ма, Са,Мц, К, Возьмем среднюю концентрацию электролита - пластовой воды С=0,02 г-экв/л по одному из компонентов КС 1, считая остальные компоненты фоновым электролитом, Поскольку пластовая вода слабый электролит, то можно считать, что степень электролитическойдиссоциации а = 1 и коэффициент электропроводности 1 также равным 1,Удельную электропроводность определим через подвижности ионов 5,К =с (бс + а) Ом,см. (1) а 1 где Ь, 1 а подвижности ионов для К+(сред ние значения подвижности ионов в начальный период),1 к=64,6 СИа=65,5=0,0026 1/Ом,см=0,26 1/Ом.см. 4 Цхк -сн)3 р) Г где оч - объемная плотность энергии;Л- коэффициент теплопроводности породы, насыщенной пластовой водой, примем Л = 1,2 Вт/м,град (для влажного песчаника).В расчете пренебрегаем потерями тепла на прогрев окружающей расчетный цилиндр породы, т.е. считаем, что вся энергия идет на нагрев расчетного цилиндра,С другой стороны, согласно закону Джо- уля-Ленца 12 1с 1 - 1 Втм 507 г 1(3) Из уравнений (2) и (3) находим величинутока, необходимую для создания требуемого градиента температур,55- 4. ОА 6130 Удельное сопротивление элект 1ролита р, ==- 3,85 Ом.см, а сопротивлеХ.ние К =р - =61300 м..ЯБудем считать, что за счет эффекта Джо уля-Ленца прогревается слой коллектора ввиде цилиндра с диаметром б=2 г = 0,2 м, Примем начальную температуру породы Ь=10 С, а конечную Ь - 140 С, Тогда энергия, затрачиваемая на создание такой 30 разницы температур опредеоится из выра- жения1694872 мую продукцию, не нарушая ее физико-механических свойств, Кроме того, потери энергии в процессе добычи сведены к минимуму по сравнению с существующими способами, а отсутствие смешивания пластовой воды с закачиваемой способствует предотвращению закупорки пор в результате солеотложений,Составитель А.СоломатинТехред М,Моргентал Корректор М,Шароши Редактор И,Сегляник Заказ 4141 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Фактически, с учетом потерь тепла напрогрев окружающей породы, величина тока будет выше,Потребная мощность О = 1 8=4,0 г,6130=г= 98080 Вт = 98 кВт, 5Поддерживая усановленное значениетока, в течение некоторого времени полученным тепловым потоком прогреваютвышележащие продуктивные слои. Приэтом время прогрева при прочих равных 10условиях будет зависеть от состава минеральной и органической частей коллектора, пористости коллектора, содержанияорганики, теплопроводности и т.д., т.е. является величиной неопределенной и для 15каждого конкретного месторождения различной.После прогрева продуктивного слояколлектора увеличивают величину рабочего тока, добиваясь повышения температуры 20электролита выше точки его кипения, т,е,при давлении пластовой воды 2 МПа до220 С, Происходит скачкообразная дегазация пластовой воды, повышается давление на продуктивный пласт и происходит 25вытеснение углеводородов через вертильные скважины. Процесс кипения электролита поддерживают до полного вытесненияуглеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней 30и нижней границами продуктивного пласта,Применение данного способа позволяет повысить эффективность разработки углеводородсодержащих месторождений засчет использования эффекта Джоуля-Ленца, При этом происходит косвенное тепловое воздействие на продуктивный пластв оптимальном температурном диапазоне, что дает возможность с энергетическойточки зрения экономно нагружать добывае Формула изобретения 1. Способ разработки нефтяного месторождения, включающий вскрытие продуктивного пласта скважинами и оборудование их электродами, подачу к электродам электрического тока.и добычу нефти через скважины, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности разработки залежи, содержащей подстилающий водоносный пласт, скважины добуривают до водоносного пласта, электроды опускают ниже уровня водонефтяного контакта, герметизируют ствол скважин на уровне водо- нефтяного контакта и в зависимости от степени минерализации и давления пластовых вод устанавливают величину напряжения тока на электродах, обеспечивающего прогрев водоносного пласта до температуры 130 - 150 ОС и вытеснение нефти из вышележащего продуктивного пласта.2, Способпоп.1,отличающийся тем, что, с целью увеличения темпов разработки месторождения, увеличивают величину напряжения, обеспечивая повышение температуры выше точки кипения пластовой воды, и поддерживают процесс кипения до полного вытеснения нефти,3. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что степень минерализации пластовых вод определяют на стадии геологоразведочных работ.