Способ извлечения флюидов из скважин

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1838595 ГССУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВДОМСТВО СССР,В, Бакулин етельсгво СВ 43/25. 198ЛЕЧЕНИЯ ЛЮИДОВ одобывабыть исидов из носится к гор ости и може добыче флю, Изобретение относится к области наук о Земле, в частности, нефте- и газодобыче, и может быть использовано для повышения КПД извлечения флюидов из глубоких скважин с использованием упругого миграционного геоэффекта и эффектов кавитации.Цель изобретения - повышение КПД извлечения флюидов из глубоких скважин,На. чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа, где 1 - горный массив; 2 - скважина; 3 - обсадная труба: 4 - слой редкоземельного вещества; 5 - упруговязкое тело; 6 - пласт; 7 - источник возбуждающего напряжения; 8, 9 - электроды;1, - гидроимпульсатор для нагнетания растворов; 11 - перфорированные отверстия в обсадной трубе; 12 - герметизирующая устьевая арматура; 13 - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) для синхронизации работы и управление работой группой виброисточников: 14 - лазер бд СО(54) СПОСОБ ИЗВИЗ СКВАЖИН(57) Изобретение оющей промышленпользовано при АВ с полимерами как я нефтеотдачи. - Ноа 1 А оЫе - 1988. 10, 1 Ф 7-8 1)5 Е 21 В 43/26, 43/ скважин. Предназначено для повышения извлечения флюидов. Спософаключает оборудование скважины обсаднрй колонной и размещение виброисточников в ее заколонном пространстве. В скважинунагнетают разупрочняющие растворы и осуществляют вибровоздействие на частоте собственных колебаний пород пласта. Новым является также использование в качестве рабочих растворов гидроокиси натрия или гидроокиси натрия с метанолом. При этом предварительно осуществляют виброобработку пород в диапазоне частот 60-1500 Гц в течение времени, необходимого для смены деформаций сжатия деформациями растяжения, 4 з.п. ф-лы 1 ил. накачки; 15 - световой для передачи энгии луча лазера в скважину.Способ осуществляют следующим обрзом,Вгорном массиве 1 бурят скважину 2. герметизируют ее устьевойарматурой 12, армируют ее обсадной трубой 3, на внешнюю часть которой перед монтажом наносят слой редкоземельного вещества 4 и подводят к нему возбуждающее напряжение ог источника напряжения 7 посредством электродов 8, 9, Пространство между обсадной колонной и стенкой скважины 2 заполняют упруго-вязким слоем 5,нагнетаемым гидроимпульсатором 10, причем в качестве материала упруго-вязкого слоя используют редкоземельные вещества или их соединения с 10- добавкой вяжущего, например, в виде тонкозернистого цемента, Вибровоздействия на пласт осуществляют поэтапно, Вначале в диапазоне частот 60- 1500 Гц и вибровоздействия осуществляютв течение времени,при котором деформации сжатия сменят деформации растяженияпород пласта, что соответствует оптимальной проницаемости пласта.Затем переходят на частоту вибровоз действия равную частоте собственных колебэний пласта и нагнетают в пласт ПАВ иУдругие разупрочняющие растворы, например соляную кислоту, гидроокись натрия или гидроокись натрия с метанолом при10 температуре до 80 С в совокупности с расклинивающими агентами с размерами частиц 0,03-0,5 мм и плотностью от 2,6 до 4,8 г/см, в эависимостиот величины гидростаэтического давления в пласте.Низкочастотные колебания возбуждают с помощью редкоземельных веществ, нанесенных слоем на обсадную трубу и размещенную на глубине залегания пласта 6, Изменяя частоту и величину возбуждающего напряжения от источника напряжения 7 управляют параметрами упругих колебаний в широком диапазоне частот - от 10 до 1500 Гц, Высокочастотные колебания в диапазоне частот 0,9 - 10 кГц для снижения вязкости флюидов возбуждают посредством мощного луча лазера 14,передаваемого посредством световода 15 нэ необходимую глубину в жидкость скважины, причем, изменяя частоту, длительность и интенсивность луча лазера, управляют параметрами упругих волн в выбранном диапазоне частот, для чего используют программу заложенную в память информационно-вычислительного комплекса 13. При возбуждении в пласте мощных ультразвуковых колебаний в диапазоне частот 0,9-10 кГц на пути распространения упругих колебаний во флюидах. имеют место кавитирующие процессы, что способствует. резкому увеличению проницаемости пласта за счет возникновения микро- и макроударных волн и потоков флюидов, что способствует снижению прочности пород пласта на разрыв в пределах от 10 до 60.Для снижения вязкости флюидов в пласт наряду с вибровоздействиями нагнетают пар, В случае нетрещиноватых крепких пород в пласт нагнетают через перфорированные отверстия в обсадной трубе на глубине залегания пласта нагретый до 400 С инертный гаэ под давлением равным или превышающим горное давление, обусловленное весом вышележащих попрод.Для повышения гидро- и аэродинамических связей пласта и увеличения его трещиноватости в пласт циклически нагнетаютгорячие растворы и, холодную воду сразу после нагнетания в него нагретых газов илирастворов, причем процессы нагнетания горячих и холодных растворов периодически повторяют с циклом 3-6 ч до достижения приемистости пласта. В этом случае величина главных напряжений в пласте уменьшается на 20 - 40, что облегчает создание сети трещин и удерживает их в зоне охлаждения после закрепления их расклинивающими агентами, которые не дают порам и трещинам закрыться и служат новыми концентраторами трещин,Для создания радиальных трещин в пласте производят импульсный массированный направленный гидроразрыв, то есть в перфорированные отверстия в обсадной трубе на глубине размещения пласта и огражденные от остальной части обсадной колонны пакерами, нагнетают рабочие жидкости в совокупности с возбуждением упругих колебаний на частоте нагнетания жидкости в пласт, что облегчает создание вокруг скважины в месте проведения гидро- разрыва сети радиальных трещин, которые, пересекая естественные трещины,образуют сеть каналов существенно увеличивающих приток флюидов к скважине, причем, приконтурные породы пласта обрабатывают импульсами давления, регулируемыми по заранее введенной в ИВК 13 программе, посредством которой осуществляют корректировку работы группы виброисточников 4 в выбранном диапазоне частот, причем. отдельные части трубы 3 служат виброисточниками. С учетом Фурье устройств встроенные в ИВК 13 определяют спектры полученных импульсов давления,сопоставляют их с эталонными, введенными в программу И В К 13, и производят синхронизацию работы группы виброисточников 4 во времени и выбирают оптимальный режим нагружения приконтурной части скважины на глубине залегания пласта,при котором не индуцируются остаточные напряжения и осуществляют контроль скорости нагружения пород в массиве с таким условием, чтобы не вызвать динамических проявлений горного давления и не нарушать целостность скважины, При возбуждении упругих колебаний их амплитуду медленно поднимают от минимального до максимального уровня,при котором напряжения в энакопеременной волне достигнут 0,5 от разрушающих. Колебания вызывают относительную подвижку структурных элементов в пласте, перераспределение поля упругих напряжений на пути распространения упругих волн и мигрирующих флюидов, частичную дегазацию пород пластаи кэвитирующие процессы, Напряженно-деформированное состояние пород пласта контролируют до, во время и после вибро 183 В 595воздействия геомеханическими и геофизическими методами исследований.Таким образом, вибрации содействуютраскрытию пор и трещин при облучении .пласта мощными вибрационными колебаниями в широком диапазоне частот присжимающих и растягивающих нагрузках,что способствует дополнительному извлечению флюидов из пласта в пределах от 10 до30 по сравнению с имеющимися способа Оми извлечения флюидов,В местах нагрева пород пласта и флюидов свыше 20 С имеют место кавитирующие процессы. которые. носятвероятностный характер и проявляются при 15условии, что1) направление распространение упругой волны совпадает с направлением пор итрещин по их простиранию;2) частота зондирующих импульсов 20близка к частоте собственных флюидов,содержащихся в породах и трещинах, то естьк области резонанса;3) нэ пути распространения упругойволны существуют градиенты давлений и 25температур;4) во флюидосодержащих растворахимеют место твердые включения с размера.ми 0,01-0,05 мм. служащие зародышами кавитации, 30Сущность способа заключается в том,что под воздействием мощных вибрационныхнагрузок в пласте возникают волны сжатия ирастяжения, которые воздействуют на флюиды как тектон и ч е с к и й насос и способствуют 35их перемещению на несколько порядков быстрее чем в отсутствие упругой волны и, следовательно, дополнительному извлечениюфлюидов из глубоких скважин в пределах от10 до 300 . 40Преимущества способа состоят в том,что размещение виброисточников в заколонном пространстве позволяет осуществить:, 1. Возбуждение упругих колебаний в 45выбранном диапазоне частот и закачать впласт упругую энергию, превышающую горное давление, обусловленное весом пород,2, Управлять состоянием и свойствамипород и пласта и флюидов503, Снизить энергоемкость способа и повысить его эффективность4. Повысить КПД извлечения флюидовза счет использования упругого миграционного геоэффекта и эффектов кавитации. 55Использование предлагаемого способапозволит значительно повысить эффективность способа и увеличить гидро- и аэродинамические связи пласта, за счет чего повышается КПД извлечения флюидов иэ глубоких скважин на 10-ЗОВ по сравнению с имеющимися классическими способами извлечения флюидов.Формула изобретения 1. Способ извлечения флюидов из скважин, включающий оборудование скважин обсадной колонной, размещение источников вибровоздействия на глубине залегания пласта, нагнетание в пласт разоупрочняющих растворов в совокупности с вибровоздействиями для повышения проницаемости пласта и последующую откачку флюидов, о тличающийся тем,что,сцельюповышения извлечения флюидов из глубоких скважин, источники вибровоздействия размещают в заколонном пространстве обсадной колонны, вибровоэдействие осуществляют на частоте собственных колебаний горных пород пласта, при этом в качестве разупрочняющих растворов нагнетают в пласт гидро- окись натрия или гидроокись натрия с метанолом. а перед указанными воздействиями осуществляют виброобработку горных пород в диапазоне частот 60-1500 Гц в течение времени, необходимого для смены деформаций сжатия деформациями растяжения.2. Способ пои. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью снижения вязкости флюидов, в пласте возбуждают колебания на частоте 0,9-10 кГц,3. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что. с целью повышения извлечения флюидов, в пласт нагнетают пар,4, Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи й ся тем, что в обсадной колонне на глубине залегания пласта выполняют отверстия перфорации диаметром 30 - 50 мм и нагнетают через них в пласт нагретый до 400 С инертный газ под давлением, равным или превышающим горное давлЕние в пласте,5. Способ по п.1, отли ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения проницаемости пород пласта и увеличения гидро- и аэродинамических связей пласта, после на-. гнетания в пласт нагретыхразупрочняющих растворов в течение 3 - бч в пласт нагнетают холодную воду, причем процесс нагнетания горячих растворов. чередующийся с нагнетанием холодной воды, повторяют в несколько циклов до достижения заданной приемистости пород пласта.Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 333035, Москва,Ж, Рауаская наб.,4/5