RU2087692C1

RU2087692C1 - Method of electrochemical treatment of oil and gas wells

Info

Publication number: RU2087692C1
Application number: RU93044922A
Authority: RU
Inventors: Г.Л. Лошкарев; С.Л. Арутюнов
Original assignee: Научно-производственная фирма "Аквазинэль"
Priority date: 1993-09-15
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1997-08-20

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: according to method, reservoir zone is subjected to treatment by electric field. Well is preliminarily blocked. Well equipment is withdrawn. Inserted into well against reservoirs are electrodes which are connected by cable to direct-current source. Then withdrawn equipment is lowered into well, pump and power source are switched on. Casing tube is used as cathode. After well output reaches permanent level, power source is switched off. Then electrode are removed. Applied current density is 10-30 A/m2. Treatment is effected for not longer than 2 months. Method allows for cleaning of bottom-hole zone of well, regulating water inflow to reduce flooding of fluid or hermetically seal hole clearance. EFFECT: high efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области извлечения углеводородного сырья и может быть использовано при интенсификации притока углеводородов в обсаженных скважинах за счет регулирования и интенсификации процессов массопереноса в коллекторах флюидов. The invention relates to the field of hydrocarbon extraction and can be used to intensify the flow of hydrocarbons in cased wells by regulating and intensifying mass transfer processes in fluid reservoirs.

Известен способ повышения продуктивности нефтегазового пласта /патент США N4627926, кл.E21 B 43/00, 1986/, согласно которому по обсадной трубе в пласт закачивают водный раствор тройного органического сополимера. Недостатками этого способа следует признать его высокую стоимость, связанную с использованием специального синтезированного тройного сополимера, периодичность работы, а также в достаточной мере невысокий положительный эффект. A known method of increasing the productivity of the oil and gas reservoir / US patent N4627926, class E21 B 43/00, 1986 /, according to which an aqueous solution of a triple organic copolymer is pumped into the formation by casing pipe. The disadvantages of this method should be recognized its high cost associated with the use of a special synthesized triple copolymer, the frequency of operation, as well as a sufficiently low positive effect.

Известен также способ электромагнитной обработки пласта /патент США N4638862, кл.E21B 43/00, 1987/, согласно которому в скважину опускают излучатель электромагнитного поля радиочастоты и в течение периода времени, определяемого характеристиками скважины, проводят обработку пласта электромагнитным полем. Недостатками данного способа следует признать неадекватную в общем случае реакцию коллектора на обработку электромагнитным полем, вредное влияние подобной обработки на обслуживающий персонал, а также, в случае положительного эффекта, незначительное повышение дебита скважин. Хотя возможно данный метод и перспективен, но на сегодняшний день отсутствует апробированный алгоритм его применения. There is also known a method of electromagnetic treatment of the formation / US patent N4638862, class E21B 43/00, 1987 /, according to which the emitter of the electromagnetic field of the radio frequency is lowered into the well and during the period determined by the characteristics of the well, the formation is treated with an electromagnetic field. The disadvantages of this method should be recognized as a generally inadequate response of the collector to treatment by an electromagnetic field, the harmful effect of such treatment on maintenance personnel, and also, in the case of a positive effect, a slight increase in the flow rate of wells. Although this method is possible and promising, but today there is no proven algorithm for its application.

Известен способ повышения дебита скважин /патент США N4622437, кл.E21B 43/00, 1987/, согласно которому посредством обсадных труб формируют скважину для закачивания жидкости в пласт, причем первую секцию труб в пласте выполняют электропроводной, соединяют эту секцию с источником постоянного тока, расположенным на поверхности земли. Закачивают в обсадную трубу электропроводящую жидкость, в частности обычную воду, и пропускают постоянный электрический ток через жидкость. Выделяющиеся пузырьки газов, а также движение жидкости в пласт вытесняют нефть из пласта в основную скважину. Способ достаточно дорог, т.к. требует бурения дополнительной скважины и не слишком эффективен, позволяет повысить дебит скважины примерно на 8%
Наиболее близким аналогом является способ электрохимической обработки нефтегазовой скважины /патент США N4463805, кл.E21B 36/04, 1984/, включающий помещение в скважину в зону продуктивного пласта электрически связанных с источником тока электродов, одним из которых является обсадная труба, включение источника тока и проведение обработки продуктивного пласта электрическим полем путем пропускания электрического тока. Этот способ основан на использовании переменного электрического тока.A known method of increasing the flow rate of wells / US patent N4622437, class E21B 43/00, 1987 /, according to which by means of casing pipes form a well for pumping fluid into the formation, and the first section of pipes in the formation is electrically conductive, connect this section to a constant current source, located on the surface of the earth. An electrically conductive liquid, in particular ordinary water, is pumped into the casing and a direct electric current is passed through the liquid. The evolving gas bubbles, as well as the movement of fluid into the formation displace oil from the formation into the main well. The method is quite expensive, because It requires the drilling of an additional well and is not very effective; it allows increasing the well flow rate by about 8%
The closest analogue is the method for the electrochemical treatment of an oil and gas well / US patent N4463805, class E21B 36/04, 1984 /, which includes placing electrodes electrically connected to a current source of electrodes in the well in the zone of the productive formation, one of which is a casing pipe, turning on the current source and conducting treatment of the reservoir with an electric field by passing an electric current. This method is based on the use of alternating electric current.

Настоящее изобретение позволяет повысить более чем на 100% приток углеводородов в обсажденных скважинах без их остановки. Способ состоит в следующем. Заглушают скважину с низким дебитом, поднимают на поверхность из скважины оборудование, опускают в скважину систему электродов с кабелем, один конец которого связан на поверхности земли с источником постоянного тока, опускают в скважину скважинное оборудование, полувключают насос и одновременно пропускают между электродами и обсадной трубой постоянный ток, причем электроды располагают против пластов, а обсадная труба выполняет функцию катода, после выхода дебита скважины на постоянное значение пропускание тока прекращают. Преимущественно используют плотность тока 10 30 А/м². Режим пропускания тока может быть импульсным и непрерывным. После прекращения пропускания электрического постоянного тока электроды могут быть вынуты из скважины. Пропускание постоянного электрического тока осуществляют не более двух месяцев.The present invention allows to increase by more than 100% the flow of hydrocarbons in the cased wells without stopping them. The method is as follows. They plug a well with a low flow rate, raise equipment to the surface from the well, lower the electrode system with a cable, one end of which is connected to the DC source on the surface of the earth, lower the downhole equipment into the well, half-turn the pump on and simultaneously pass between the electrodes and the casing constant current, and the electrodes are placed against the strata, and the casing acts as a cathode, after the well’s output reaches a constant value, the current transmission is stopped. Mainly use a current density of 10 30 A / m ² . The current transmission mode can be pulsed and continuous. After stopping the transmission of electric direct current, the electrodes can be removed from the well. Passing a constant electric current is carried out for no more than two months.

Сущность изобретения заключается в направленном движении в электрическом поле молекул воды и углеводородов углеводороды движутся к аноду, т.е. в колонну труб, а вода к катоду, т.е. в затрубное пространство. Одновременно происходит выделение кислорода и накопление кислоты в прианодном пространстве. Выделение газов сопровождается микровзрывами, что дополнительно способствует очищению порового пространства, повышает температуру пласта, уменьшает вязкость нефти все это приводит к повышению дебита скважины. The essence of the invention consists in the directional movement in the electric field of water molecules and hydrocarbons, hydrocarbons move to the anode, i.e. into the pipe string, and water to the cathode, i.e. into the annulus. At the same time, oxygen evolution and acid accumulation in the anode space occur. The gas evolution is accompanied by microexplosions, which additionally contributes to the purification of the pore space, increases the temperature of the reservoir, reduces the viscosity of the oil, all this leads to an increase in the production rate of the well.

При изменении полярностей электрода и обсадной колонны способ можно использовать при герметизации заколонного пространства скважин, для регулирования притоком или оттоком воды, т.е. способ унифицированный. When changing the polarities of the electrode and the casing string, the method can be used to seal the annulus of the wells, to control the influx or outflow of water, i.e. unified way.

Существенность введенных в формулу изобретения признаков обосновывается следующим. Подготовительные операции, предшествующие операции обработки пласта электрическим полем, т.е. пропусканию постоянного электрического тока, необходимы для работы способа. Существенность обработки электрическим полем обоснована выше. The materiality of the features introduced into the claims is substantiated by the following. Preparatory operations preceding the formation treatment by the electric field, i.e. transmitting direct electric current are necessary for the operation of the method. The importance of electric field processing is justified above.

Изобретение отличается от ближайшего аналога тем, что:
а/ подготавливают скважину к обработке пласта электрическим полем;
б/ опускают в скважину электроды посредством кабеля, подключенного к источнику постоянного тока;
в/ запускают скважину и пропускают электрический постоянный ток между электродами и обсадной трубой, причем труба выполняет функцию катода;
г/ электроды расположены на уровне пласта;
д/ после выхода дебита скважины на постоянную величину прекращают пропускание тока.The invention differs from the closest analogue in that:
a) prepare the well for processing the formation with an electric field;
b / lower the electrodes into the well by means of a cable connected to a direct current source;
c) start the well and pass an electric direct current between the electrodes and the casing, the pipe acting as a cathode;
g / electrodes are located at the level of the reservoir;
d / after the well production rate reaches a constant value, the current transmission is stopped.

Кроме того, преимущественно:
е/ после прекращения пропускания тока вынимают из скважины электроды;
ж/ используют плотность тока 10 30 А/м²;
з/ обработку проводят не свыше двух месяцев.In addition, mainly:
e / after the termination of the transmission of current, the electrodes are removed from the well;
w / use a current density of 10 30 A / m ² ;
s / processing is carried out no more than two months.

Существенность всех признаков обоснована опытом экспериментальной работы заявителя. The materiality of all the signs is justified by the experience of the applicant's experimental work.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом, где приняты следующие обозначения: скважина 1, обсадная колонна 2 с заполненным пространством 3, насосно-компрессорные трубы 4, насос 5, электроды 6, кабель 7, продуктивные нефтегазонасосные пласты 8, ролик 9, барабан 10, силовой выпрямитель 11, блок управления режимами тока 12 и блок заземления 13. The invention is illustrated by graphic material, where the following notation is accepted: well 1, casing 2 with filled space 3, tubing 4, pump 5, electrodes 6, cable 7, productive oil and gas strata 8, roller 9, drum 10, power rectifier 11 , current mode control unit 12 and grounding unit 13.

Способ реализуют следующим образом. Из скважины с малым дебитом извлекают скважинное оборудование насоснокомпрессорные трубы /НКТ/ и насос. На уровень нефтеносных пластов опускают на кабеле либо на НКТ электроды, подключенные посредством кабеля к источнику постоянного тока, в частности к высоковольтному выпрямителю. Опускают в скважину насоснокомпрессорные трубы и насос, подключенные к нефтехранилищу. Включают насос и одновременно с ним источник постоянного тока в цепи электроды труба. По опыту работы заявителя через два-три дня начинается повышение дебита нефти. После стабилизации дебита отключают источник постоянного тока. Время обработки, плотность тока, режим и периодичность его пропускания, месторасположение и количество электродов определяются конкретными условиями скважины. The method is implemented as follows. From the well with a low flow rate, downhole equipment is extracted from the pump-compressor pipes / tubing / and pump. Electrodes connected to a direct current source, in particular to a high-voltage rectifier, are lowered to the level of oil-bearing strata on a cable or on tubing. Pumping pipes and a pump connected to the oil storage tank are lowered into the well. Turn on the pump and at the same time a direct current source in the pipe electrodes circuit. According to the applicant’s work experience, an increase in oil production begins in two to three days. After stabilizing the flow rate, the DC source is turned off. Processing time, current density, mode and frequency of its transmission, location and number of electrodes are determined by the specific conditions of the well.

Ниже приведен пример реализации способа на скважине N 152 По "Краснодарнефтегаз". The following is an example of the implementation of the method at well N 152 By Krasnodarneftegaz.

Подняли штанги и НКТ с насосом, обследовали колонну шаблоном диаметром, превышающим диаметр муфты НКТ, + толщину кабеля /КРБК/. Raised the rods and tubing with a pump, examined the column with a template with a diameter exceeding the diameter of the tubing sleeve, + cable thickness / KRBC /.

Собрали электрод, соединили его с НКТ и КРБК, смонтировали насос, спустили электрод с креплением КРБК на хомутах и разместили его в интервале 1140 -1143 м. They assembled the electrode, connected it to the tubing and KRBK, mounted the pump, lowered the electrode with the KRBK mounted on the clamps and placed it in the interval 1140 -1143 m.

Смонтировали устьевую обвязку, подключили КРБК к выпрямителю и подали напряжение на электроды. Одновременно 2 раза в сутки замеряли дебит нефти, газа, воды и динамических уровней. They mounted the wellhead piping, connected the KRBC to the rectifier and applied voltage to the electrodes. At the same time 2 times a day measured the flow rate of oil, gas, water and dynamic levels.

На четвертые сутки после воздействия дебит нефти возрос с 1,5 до 2,6 т. на 5-е сутки до 2,8 т, 6-е 2,9 т, 7-е 3т. Затем воздействие прекратили. Дебит сохранялся постоянным в течение 52 суток. On the fourth day after exposure, the oil production rate increased from 1.5 to 2.6 tons on the 5th day to 2.8 tons, 6th 2.9 tons, 7th 3t. Then the exposure ceased. The flow rate was kept constant for 52 days.

Использование способа позволяет интенсифицировать приток углеводородов, очищать /разкальматировать/ призабойную зону скважины, проводить безреагентную экологически чистую обработку призабойной зоны, регулировать движение воды и, благодаря этому, либо уменьшать обводненность флюида, либо герметизировать заколонное пространство одними и теми же электрическими способом и оборудованием. Using the method allows you to intensify the flow of hydrocarbons, clean / calcalamate / bottomhole zone of the well, conduct non-reagent environmentally friendly treatment of the bottomhole zone, regulate the movement of water and, due to this, either reduce the water content of the fluid or seal the annulus with the same electrical method and equipment.

Claims

1. A method for the electrochemical treatment of oil and gas wells, comprising placing electrodes electrically connected to a current source of electrodes connected to a current source into a well in a formation zone, one of which is a casing pipe, turning on a current source and conducting processing of the formation with an electric field by passing an electric current, characterized in that killing the well, removing the downhole equipment, the electrodes are connected to the current source through a cable, lowered into the well rudovanie use a constant current source, and used as the cathode casing includes a pump and after removing the well flow is turned off to a constant value DC current.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the termination of the transmission of current, the electrodes are removed from the well.

3. The method according to claim 1, characterized in that use a current density of 10 30 A / m ² .

4. The method according to claim 1, characterized in that the processing of an oil and gas well is carried out for no more than two months.