RU2224103C1 - Device and method for thermochemical treatment of a productive layer - Google Patents

Device and method for thermochemical treatment of a productive layer Download PDF

Info

Publication number
RU2224103C1
RU2224103C1 RU2002113723/03A RU2002113723A RU2224103C1 RU 2224103 C1 RU2224103 C1 RU 2224103C1 RU 2002113723/03 A RU2002113723/03 A RU 2002113723/03A RU 2002113723 A RU2002113723 A RU 2002113723A RU 2224103 C1 RU2224103 C1 RU 2224103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
pipes
main pipe
shear pin
fuel
Prior art date
Application number
RU2002113723/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002113723A (en
Inventor
Е.Н. Александров
Д.А. Леменовский
В.Ф. Петрищев
Original Assignee
Институт биохимической физики РАН
Александров Евгений Николаевич
Леменовский Дмитрий Анатольевич
Петрищев Владимир Федорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт биохимической физики РАН, Александров Евгений Николаевич, Леменовский Дмитрий Анатольевич, Петрищев Владимир Федорович filed Critical Институт биохимической физики РАН
Priority to RU2002113723/03A priority Critical patent/RU2224103C1/en
Publication of RU2002113723A publication Critical patent/RU2002113723A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2224103C1 publication Critical patent/RU2224103C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: petroleum extracting industry. SUBSTANCE: method includes pumping of combustible oxidizing compound with 0-82% ethanollaminenitrate, saltpeter and water through a column of lifting pipes. Then igniting material is brought to the location of combustible oxidizing compound in amount of 10-50% of said compound mass. As combustible oxidizing compound at least one of the following materials is used: lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride or sodium nitrite or potassium nitrate. Hydrides are used in form of extruded tablets covered with paraffin or rosin. Nitrites are used in form of saturated water solution. Device has a column of lifting pipes, lowest of which is first or main pipe. Main pipe comprises two additional pipes, placed one inside other coaxially to the main pipe. All three pipes are hermetically interconnected by a connecting device, thus forming a free space inside the pipes for discharging of combustible oxidizing compound into space between second and third pipe. Enclosure at upper and lower parts is delimited with valves. Shear pin is placed between said valves, densely adjoining with pressurizing stopper. Igniting material is placed in the enclosure. Another shear pin is placed at the top part, densely adjoining with pressurizing stopper. At the low part pressurizing stopper and shear pin are provided, densely adjoining the return valve. Device may also comprise a packer between pipe casing and the main pipe. EFFECT: expanded technological capabilities of both device and method. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам термохимической обработки продуктивных пластов: нефтяных, газоконденсатных и устройствам для его осуществления, и может быть использовано при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for thermochemical processing of productive formations: oil, gas condensate and devices for its implementation, and can be used in the development of oil, gas and gas condensate fields.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта, включающий закачку в зону обработки через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) горюче-окислительного состава (ГОС), содержащего исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: мочевина 18,0 - 30,0; азотная кислота 4,0 - 6,0; уксусная кислота 4,5 - 5,5; перманганат калия 0,01- 0,02; изопропилметакарборан 0,3 - 3,0; вода 13 - 18 и аммиачная селитра 38 - 60, последующее введение в зону расположения ГОС инициатора горения, содержащего алюминий (10-30 мас.%) и оксид хрома (70-90 мас.%) в количестве не более 10% от массы ГОС (RU 2126084 С1, Е 21 В 43/24, 1999). Термохимическую обработку призабойной зоны пласта в известном способе осуществляют путем раздельной подачи ГОС и инициатора горения через колонну насосно-компрессорных труб.A known method of thermochemical treatment of the bottom-hole formation zone, including pumping into the treatment zone through a tubing string a fuel-oxidizing composition (GOS) containing initial components in the following ratio, wt.%: Urea 18.0 - 30.0; nitric acid 4.0 to 6.0; acetic acid 4.5 to 5.5; potassium permanganate 0.01-0.02; isopropylmethacarborane 0.3-3.0; water 13 - 18 and ammonium nitrate 38 - 60, the subsequent introduction of a combustion initiator containing aluminum (10-30 wt.%) and chromium oxide (70-90 wt.%) in an amount of not more than 10% of the mass of GOS into the GOS location zone (RU 2126084 C1, E 21 B 43/24, 1999). Thermochemical treatment of the bottomhole formation zone in the known method is carried out by separate supply of GOS and the initiator of combustion through the column of tubing.

Способ позволяет увеличить эффективность процесса освоения скважин, однако ограничен применением указанных составов ГОС и инициаторов обработкой только призабойной зоны нефтяного пласта, что определяется устройством НКТ, и, кроме того, из-за практически одновременной подачи реагентов реакция может начаться в зоне перфорации, что часто является нежелательным моментом.The method allows to increase the efficiency of the well development process, however, it is limited by the use of the indicated GOS compositions and initiators by processing only the bottom-hole zone of the oil reservoir, which is determined by the tubing device, and, in addition, due to the almost simultaneous supply of reagents, the reaction can begin in the perforation zone, which is often undesirable moment.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта и ствола скважины, включающий введение в скважину через НКТ водного раствора ГОС, содержащего аммонийные соли органических или неорганических кислот, последующее введение в ГОС по крайней мере одного агента, инициирующего экзотермическую реакцию: гипохлориты щелочных металлов, соли азотистой кислоты, при этом введение инициатора и ГОС осуществляют раздельно: ГОС подают через НКТ в перфорированную зону, а инициатор горения подают в зону расположения ГОС через межтрубное пространство НКТ и обсадной трубой (RU 2102589 С1, Е 21 В 43/25, 1998). Раздельное введение в обрабатываемое пространство скважины ГОС по НКТ, а инициатора термохимической обработки по межтрубному пространству и смешивание их в районе интервала перфорации часто приводит к повреждению оснастки и внешней поверхности НКТ, что ограничивает срок эксплуатации последних.There is a method of thermochemical treatment of the bottom-hole zone of a formation and a wellbore, comprising introducing into the well through a tubing an aqueous solution of GOS containing ammonium salts of organic or inorganic acids, followed by introducing at least one agent initiating an exothermic reaction into the GOS: alkali metal hypochlorites, nitrous acid salts , while the introduction of the initiator and GOS is carried out separately: GOS is fed through the tubing to the perforated zone, and the combustion initiator is fed into the zone of the GOS through the annulus space of the tubing and the casing (RU 2102589 C1, E 21 B 43/25, 1998). Separate introduction of GOS through the tubing into the treated space of the well, and the initiator of thermochemical treatment along the annulus and mixing them in the region of the perforation interval often leads to damage to the equipment and the outer surface of the tubing, which limits the life of the latter.

Известен способ повышения продуктивности нефтяной скважины, включающий загрузку через насосно-компрессорную трубу в область перфорации горюче-окислительного состава из смеси селитры и древесного угля, затем введение в него инициатора горения из смеси магния и соляной кислоты, инициирование реакции горения и после ее окончания для восстановления гидродинамической связи скважины с пластом последующую обработку прискважиной зоны насыщенным раствором селитры (RU 2100584 С1, Е 21 В 43/25, 1997). В качестве устройства для введения реагентов в обрабатываемую зону в известном способе используют насосно-компрессорную трубу, которую размещают в обсадной колонне скважины, перфорированной на интервале. ГОС и инициатор загружают таким образом, чтобы верхний уровень загруженной смеси располагался не выше уровня отверстий интервала перфорации.There is a method of increasing the productivity of an oil well, including loading through a tubing into the area of perforation of a combustible oxidizing composition from a mixture of nitrate and charcoal, then introducing a combustion initiator from a mixture of magnesium and hydrochloric acid into it, initiating a combustion reaction and after its completion to restore hydrodynamic connection of the well with the formation, subsequent processing by the wellbore of the zone with a saturated solution of nitrate (RU 2100584 C1, E 21 B 43/25, 1997). As a device for introducing reagents into the treated zone in the known method using a tubing, which is placed in the casing of the well, perforated in the interval. GOS and the initiator are loaded so that the upper level of the loaded mixture is not higher than the level of the holes in the perforation interval.

Известное изобретение направлено на обработку перфорированного интервала прискважинной (призабойной) зоны нефтяного пласта и решает задачу повышения эффективности нефтеотдачи скважины путем восстановления нефтепритоков из нефтяных оторочек без образования магистральных проницаемых трещин в области водонефтяного и газонефтяного контактов. Однако высокое содержание селитры в составе ГОС ограничивает использование способа и относит его к разряду небезопасных.The known invention is directed to the processing of the perforated interval of the borehole (bottomhole) zone of an oil reservoir and solves the problem of increasing the efficiency of oil recovery by restoring oil inflow from oil rims without the formation of permeable main fractures in the area of oil and gas and oil contacts. However, the high content of nitrate in the composition of GOS limits the use of the method and classifies it as unsafe.

Известно устройство для обработки скважин, содержащее спускаемую в скважину колонну труб, обеспечивающую воздействие на призабойную зону пласта путем закачки через нее в скважину двух реагентов, в результате химической реакции между которыми происходит обильное газовыделение, при этом основная труба разделена по всей длине на два вертикальных отсека, заполняемые реагентами, причем объемы отсеков пропорциональны объемам реагентов, вступающих в реакцию, и каждый отсек имеет в нижней части рабочий клапан, соединенный каналом со смесителем, который размещен в пенной камере, имеющей выходное отверстие, перекрытое клапаном-вибратором, обеспечивающим открытие выходного отверстия с заданной частотой, в верхней части колонны труб размещен отсек генерации давления с управляемым клапаном или медленно горящий заряд пороха с электровоспламенителем (RU 2148162 С1, Е 21 В 43/25, 27.04.2000).A device for treating wells is known, comprising a string of pipes lowered into a well, which provides an impact on the bottomhole formation zone by injecting two reagents through it into the well, resulting in a copious gas evolution between which the main pipe is divided along its entire length into two vertical compartments filled with reagents, and the volumes of the compartments are proportional to the volumes of the reactants that enter into the reaction, and each compartment has a working valve in the lower part, connected by a channel to the mixer the chamber, which is placed in a foam chamber having an outlet opening blocked by a vibrator valve, providing an outlet opening with a predetermined frequency, a pressure generation compartment with a controlled valve or a slowly burning powder charge with an electric igniter is placed in the upper part of the pipe string (RU 2148162 C1, E 21 B 43/25, 04/27/2000).

Для сложных скважин обработку проводят повторно.For complex wells, treatment is repeated.

Недостатком известного устройства является его ограниченное применение для обработки сложных, сильно закольматированных скважин. Наличие кабеля для спуска НКТ может приводить к нештатным ситуациям, осложняет и снижает безопасность процесса. Но самый существенный недостаток состоит в том, что устройство не может быть использовано для термохимической обработки нефтяных пластов с использованием энергоемких составов ГОС и инициаторов горения.A disadvantage of the known device is its limited use for the treatment of complex, highly stained wells. The presence of a cable for lowering the tubing can lead to emergency situations, complicates and reduces the safety of the process. But the most significant drawback is that the device can not be used for thermochemical treatment of oil reservoirs using energy-intensive compositions of GOS and combustion initiators.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ термохимической обработки продуктивного пласта и горюче-окислительный состав для его осуществления (RU 2153065, Е 21 В 43/24, 2000). Способ включает закачку в зону обработки ГОС, содержащего в мас.%: комплексное соединение диамида щавелевой кислоты и азотной кислоты 18-36; уксусный эфир салициловой кислоты 4-5; перманганат калия 0,01-0,05, изопропилборан 5-15, воду 9-18 и селитру (амиачную) 21 - 63, затем доставку в зону расположения ГОС инициатора горения, в качестве которого используют состав на основе боргидрида щелочного металла и метанола или диэтилового эфира в количестве 5-95 мас.%, или щелочи в количестве 5-25 мас.%, и/или твердого изопропилкарборана в количестве 5-40 мас.%, при этом ГОС и инициатор подают раздельно. Механизм доставки инициатора горения в зону расположения ГОС осуществляется двумя путями. Первый путь - в контейнере с помощью промысловой лебедки с последующим разрушением контейнера взрывом шнуровой торпеды, устанавливаемой по всей длине контейнера. Взрыв инициируют возникающим при спуске контейнера соприкосновением контактов шнуровой торпеды и источника электроэнергии (аккумулятора), установленного в башмаке НКТ. Этот метод доставки инициатора является небезопасным из-за возможного отказа взрыва торпеды. Кроме того, сам по себе такой способ доставки инициатора требует сложного оборудования.The closest in technical essence to the claimed invention is a method of thermochemical treatment of a productive formation and a fuel-oxidative composition for its implementation (RU 2153065, E 21 B 43/24, 2000). The method includes injecting into the treatment zone GOS containing in wt.%: A complex compound of oxalic acid diamide and nitric acid 18-36; salicylic acid acetic ester 4-5; potassium permanganate 0,01-0,05, isopropylborane 5-15, water 9-18 and nitrate (ammonia) 21 - 63, then delivery to the zone of GOS location of the combustion initiator, which is used as a composition based on alkali metal borohydride and methanol or diethyl ether in an amount of 5-95 wt.%, or alkali in an amount of 5-25 wt.%, and / or solid isopropylcarborane in an amount of 5-40 wt.%, while GOS and the initiator are served separately. The combustion initiator delivery mechanism to the GOS location zone is carried out in two ways. The first way is in the container with the help of a fishing winch, followed by the destruction of the container by the explosion of a cord torpedo mounted along the entire length of the container. An explosion is initiated by the contact occurrence during the descent of the container between the contacts of the cord torpedo and the source of electricity (battery) installed in the tubing shoe. This initiator delivery method is unsafe due to a possible failure of a torpedo explosion. In addition, this initiator delivery method alone requires sophisticated equipment.

Второй путь доставки инициатора, находящегося в жидком состоянии, заключается в закачке его через нижнюю часть колонны НКТ, которая оборудуется алюминиевыми трубами - хвостовиком, длина которого должна превышать интервал перфорации обрабатываемого пласта.The second way of delivery of the initiator, which is in a liquid state, is to pump it through the lower part of the tubing string, which is equipped with aluminum pipes - a shank, the length of which must exceed the perforation interval of the treated formation.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому в части устройства является второй вариант закачки инициатора в зону расположения ГОС из RU 2153065, Е 21 В 43/24, 2000 г. Описанное в указанном патенте устройство для термохимической обработки продуктивного пласта содержит спускаемую в скважину через обсадную трубу колонну насосно-компрессорных труб, в которой нижняя основная труба оборудована с возможностью раздельной подачи ГОС и инициатора через хвостовики.The closest technical solution to the one claimed in the device part is the second variant of initiator injection into the GOS location zone from RU 2153065, Е 21 В 43/24, 2000. The device for thermochemical processing of a productive formation described in this patent contains a string run into the well through a casing tubing, in which the lower main pipe is equipped with the possibility of separate feed GOS and initiator through the shanks.

Задачей изобретения в части устройства является расширение типа устройств для обработки продуктивного пласта, его возможностей за счет подачи как твердых, так и жидких реагентов, так и возможности использования энергоемких составов ГОС и инициаторов.The objective of the invention in terms of the device is to expand the type of device for processing the reservoir, its capabilities due to the supply of both solid and liquid reagents, and the possibility of using energy-intensive compositions GOS and initiators.

Технической задачей изобретения в части способа является расширение технологических возможностей при высокой степени эффективности обработки скважин.An object of the invention in terms of the method is the expansion of technological capabilities with a high degree of efficiency of well treatment.

Другой задачей изобретения является создание нового типа устройства НКТ, позволяющее повысить безопасность процесса и осуществлять обработку пласта в любой его части (в области перфорации, призабойной зоне, зумпфе) и на любых глубинах его залегания.Another objective of the invention is the creation of a new type of tubing device, which allows to increase process safety and to process the formation in any part of it (in the field of perforation, bottom-hole zone, sump) and at any depths.

Техническая задача достигается тем, что способ термохимической обработки продуктивного пласта, включающий закачку в зону обработки через насосно-компрессорную трубу горюче-окислительного состава, содержащего комплексное органическое соединение с азотной кислотой, селитру и воду, доставку в зону расположения горюче-окислительного состава инициатора горения, при этом в горюче-окислительный состав в качестве комплексного соединения вводят 50-82 мас.% этаноламиннитрата, а в качестве инициатора горения вводят 10 - 50% от массы горюче-окислительного по крайней мере одного из соединений, выбранного из ряда гидридов щелочного и/или щелочно-земельного металла, или нитритов указанных металлов. Гидриды указанных металлов используют в виде спрессованных таблеток, покрытых парафином или канифолью. В качестве гидридов используют по крайней мере один из ряда: гидрид лития, натрия, калия, кальция, а в качестве нитрита используют по крайней мере один из ряда: нитрит натрия, калия или кальция в виде водного, преимущественно насыщенного раствора.The technical problem is achieved by the fact that the method of thermochemical treatment of the reservoir, including the injection into the treatment zone through a tubing of a combustible oxidizing composition containing a complex organic compound with nitric acid, nitrate and water, delivering a combustion initiator to the location of the combustible oxidative composition, in this case, 50-82 wt.% ethanolamine nitrate is introduced into the fuel-oxidative composition as a complex compound, and 10 - 50% by weight of the fuel-oxidize is introduced as a combustion initiator nogo at least one of the compounds selected from the series of alkali hydrides and / or alkaline earth metal, or nitrites of said metals. The hydrides of these metals are used in the form of compressed tablets coated with paraffin or rosin. At least one of the series is used as hydrides: lithium, sodium, potassium, calcium hydride, and at least one of the series is used as nitrite: sodium, potassium or calcium nitrite in the form of an aqueous, predominantly saturated solution.

Заявленный способ подачи ГОС и инициатора горения с использованием заявленного устройства НКТ позволяет осуществлять обработку пласта в любой его части: в призабойной зоне, в области выше интервала перфорации и в зумпфе, т.е. в объеме самого пласта.The claimed method for supplying GOS and a combustion initiator using the claimed tubing device allows the formation to be processed in any part of it: in the bottomhole zone, in the region above the perforation interval and in the sump, i.e. in the volume of the reservoir itself.

Использование в составе ГОС малотоксичного этаноламиннитрата позволяет понизить содержание селитры до 5-20 мас.%, что повышает безопасность использования ГОС и способа в целом.The use of low toxic ethanolamine nitrate in the composition of GOS allows to reduce the content of nitrate to 5-20 wt.%, Which increases the safety of using GOS and the method as a whole.

Отличительной особенностью ГОС является интенсивное газовыделение, состав выделяющихся газов при обработке скважин, повышенная технологическая надежность, удобство и безопасность работы с ГОС.A distinctive feature of GOS is its intense gas evolution, the composition of the gases emitted during well treatment, increased technological reliability, convenience and safety of working with GOS.

Для приготовления ГОС могут быть использованы реактивы любой квалификации чистоты, за исключением разбавленных водных растворов.For the preparation of GOS, reagents of any purity qualification can be used, with the exception of dilute aqueous solutions.

Важной особенностью состава является низкая коррозионная активность.An important feature of the composition is low corrosion activity.

При сгорании ГОС основными выделяющимися газами являются водород, моноокись углерода и азот, т.е. смесь газов, близкая по составу к синтез-газу. Добавление селитры в количестве не более 20 мас.%: аммиачной, калиевой или натриевой, преимущественно аммиачной, повышает рабочие характеристики окислителя в составе ГОС.During the combustion of GOS, the main gases emitted are hydrogen, carbon monoxide and nitrogen, i.e. gas mixture, similar in composition to synthesis gas. The addition of nitrate in an amount of not more than 20 wt.%: Ammonia, potassium or sodium, mainly ammonia, increases the performance of the oxidizing agent in the composition of GOS.

Получают ГОС либо непосредственно на скважине, либо на предприятиях следующим образом. К рассчитанному количеству этаноламина добавляют необходимое количество азотной кислоты, так чтобы после прохождения реакции смесь компонентов имела показатель рН не выше 5. При смешивании компонентов выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо предусмотреть охлаждение емкости, в которой происходит смешивание. После охлаждения смеси в нее вводят селитру и снова перемешивают компоненты, охлаждают и используют по назначению. Полученный раствор ГОС представляет собой жидкость, температура затвердевания которой составляет около минус 30°С, что позволяет проводить закачку состава в скважины в зимнее время года.Receive GOS either directly at the well, or at enterprises as follows. The required amount of nitric acid is added to the calculated amount of ethanolamine, so that after the reaction, the mixture of components has a pH of not higher than 5. When mixing the components, a large amount of heat is generated, so it is necessary to provide cooling of the container in which the mixing takes place. After cooling the mixture, nitrate is introduced into it and the components are mixed again, cooled and used as intended. The resulting GOS solution is a liquid whose solidification temperature is about minus 30 ° C, which allows the composition to be pumped into wells in the winter season.

Оптимальным является приготовление ГОС и инициатора в стационарных специально оборудованных условиях с последующей транспортировкой их на место использования, что исключает осуществление химических операций малоквалифицированным персоналом вблизи скважин.It is optimal to prepare GOS and the initiator in stationary specially equipped conditions with their subsequent transportation to the place of use, which excludes the implementation of chemical operations by unskilled personnel near the wells.

В таблице представлена некоторая часть используемых горюче-окислительных составов и инициатора.The table shows some of the used combustible oxidizing compounds and initiator.

ГОС и инициатор горения могут использоваться для обработки скважин разных глубин, от мелких (500 м) и до глубоких (4000 м), и в любое время года.GOS and the combustion initiator can be used to treat wells of various depths, from shallow (500 m) to deep (4000 m), and at any time of the year.

Устройство для осуществления способа термохимической обработки продуктивного пласта, содержащее колонну НКТ, спускаемую в скважину через обсадную трубу, обеспечивающую воздействие на обрабатываемую зону пласта путем закачки через основную - первую - трубу в скважину двух реагентов, при этом нижняя основная труба выполнена составной с возможностью разделения реагентов, при этом реагенты в устройстве разделены между собой посредством двух дополнительных труб, установленных коаксиально одна в другой и соосно с основной, с диаметром внутренней - второй - трубы, равным диаметру основной трубы, при этом все три трубы герметично связаны между собой соединительным устройством, образуя во внутренней части труб свободное герметичное пространство для истечения одного из реагентов - горюче-окислительного состава - из отсека основной трубы в межтрубное пространство второй и третьей труб, при этом отсек, в котором размещен горюче-окислительный состав, сверху и снизу ограничен перепускными устройствами, между которыми установлен срезной штифт, плотно прилегающий к герметизирующей пробке, а в отсеке, расположенном в объеме второй трубы и в котором размещен второй реагент - инициатор горения, сверху установлен срезной штифт, плотно прилегающий к герметизирующей пробке, а снизу герметизирующая пробка и срезной штифт, плотно прилегающий к обратному клапану, герметизируют обе трубы от возможности попадания скважинной жидкости в объем труб.A device for implementing the method of thermochemical treatment of a productive formation containing a tubing string lowered into the well through a casing, providing an impact on the treated zone of the formation by injecting two reagents through the main — first — pipe into the well, while the lower main pipe is made composite with the possibility of separating the reagents while the reagents in the device are divided among themselves by means of two additional pipes installed coaxially one in the other and coaxially with the main one, with a diameter of Rhenney - second - pipes equal to the diameter of the main pipe, while all three pipes are hermetically connected by a connecting device, forming in the inner part of the pipes a free sealed space for the outflow of one of the reagents - combustible-oxidizing composition - from the compartment of the main pipe into the annular space of the second and a third pipe, while the compartment in which the combustible-oxidizing composition is placed is bounded above and below by bypass devices, between which a shear pin is fitted that fits snugly against the sealing plug, and in the compartment located in the volume of the second pipe and in which the second reagent - the initiator of combustion, is located, a shear pin is fitted on top, which is tightly adjacent to the sealing plug, and from below, a sealing plug and a shear pin, which is adjacent to the non-return valve, seal both pipes from the possibility of getting the borehole fluid into the pipe volume.

Устройство дополнительно может содержать пакер, который установливают между обсадной и основной трубами.The device may further comprise a packer, which is installed between the casing and the main pipe.

Принципиальная схема предлагаемого устройства показана на чертеже.A schematic diagram of the proposed device is shown in the drawing.

Устройство для обработки продуктивного пласта содержит основную - первую - трубу 1, две дополнительных трубы 2 и 3, установленные коаксиально одна в другой и соосно с основной, с диаметром внутренней - второй - трубы 2, равным диаметру основной трубы 1, при этом все три трубы герметично связаны между собой соединительным устройством 4, образуя во внутренней части труб свободное герметичное пространство 5 для истечения одного из реагентов - горюче-окислительного состава - из отсека 6, расположенного в объеме основной трубы 1, в межтрубное пространство 7 второй и третьей труб (на чертеже прохождение ГОС показано стрелкой), при этом отсек 6, в котором размещен ГОС, сверху и снизу ограничен перепускными устройствами 8 и 9 соответственно, между которыми установлен срезной штифт 10, плотно прилегающий к герметизирующей пробке 11, в отсеке 12, расположенном в объеме второй трубы 2 и в котором размещен второй реагент - инициатор горения, сверху установлен срезной штифт 13, плотно прилегающий к герметизирующей пробке 14, а снизу - герметизирующая пробка 15 и срезной штифт 16, плотно прилегающий к обратному клапану 17, который герметизирует обе трубы от возможности попадания скважинной жидкости в объем труб.The device for processing the reservoir contains the main - the first - pipe 1, two additional pipes 2 and 3, installed coaxially one in the other and coaxially with the main, with an inner diameter - the second - pipe 2, equal to the diameter of the main pipe 1, while all three pipes are tightly interconnected by a connecting device 4, forming in the inner part of the pipes a free airtight space 5 for the outflow of one of the reagents - combustible-oxidizing composition - from the compartment 6, located in the volume of the main pipe 1, into the annular space thy 7 of the second and third pipes (in the drawing the GOS passage is shown by an arrow), while the compartment 6, in which the GOS is located, is bounded above and below by bypass devices 8 and 9, respectively, between which a shear pin 10 is installed, which is tightly adjacent to the sealing plug 11, in the compartment 12, located in the volume of the second pipe 2 and in which the second reagent, the initiator of combustion, is placed, a shear pin 13 is installed on top, which is tightly adjacent to the sealing plug 14, and from below is a sealing plug 15 and a shear pin 16, which is tightly adjacent to the back mu valve 17 which seals the two pipes of the possibilities falling within the scope of the wellbore fluid pipe.

Устройство может дополнительно содержать пакер 18, установленный между обсадной 19 и основной 1 трубами.The device may further comprise a packer 18 mounted between the casing 19 and the main 1 pipes.

Устройство работает следующим образом. Устройство собирают на земле, а затем опускают через обсадную трубу 19 в зону обработки пласта (призабойную зону, в зону пласта - зумпфу и т.д.).The device operates as follows. The device is assembled on the ground, and then lowered through the casing 19 into the formation treatment zone (bottomhole zone, into the formation zone - sump, etc.).

В свободный объем колонн трубы 1 под давлением подают насосом (на чертеже не показан) продавочнуго жидкость, которая, проходя через перепускное устройство 8, срывает срезной штифт 10 и герметизирующую пробку 11, при этом горюче-окислительный состав из отсека 6 через перепускное устройство 9 полностью или частями попадает в пространство 5 (на чертеже показано стрелками), а затем в межтрубное пространство 7 между трубами 2 и 3 и далее через обратный клапан 17 проходит в обрабатываемую зону пласта. Одновременно под воздействием продавочной жидкости происходит срыв срезного штифта 13 и герметизирующей пробки 14 в трубе 2, после чего инициатор горения из отсека 12 под давлением срывает герметизирующую пробку 15, штифт 16 и через обратный клапан 17 поступает в обрабатываемую зону нефтяного пласта. При этом время поступления инициатора в зону расположения ГОС можно регулировать в зависимости от решаемой задачи: подача может быть осуществлена практически одновременно с ГОС или с необходимой временной задержкой.In the free volume of the columns of the pipe 1, a squeezing liquid is pumped under pressure (not shown in the drawing), which, passing through the bypass device 8, breaks the shear pin 10 and the sealing plug 11, while the combustible-oxidizing composition from compartment 6 through the bypass device 9 is completely or partly enters the space 5 (shown in the drawing by arrows), and then into the annular space 7 between the pipes 2 and 3 and then through the check valve 17 passes into the treated zone of the formation. At the same time, under the influence of the squeezing fluid, the shear pin 13 and the sealing plug 14 in the pipe 2 are broken off, after which the combustion initiator from the compartment 12 under pressure breaks the sealing plug 15, the pin 16 and through the check valve 17 enters the treated zone of the oil reservoir. In this case, the time of the initiator's arrival to the GOS location zone can be adjusted depending on the task being solved: the feed can be carried out almost simultaneously with the GOS or with the necessary time delay.

Для обработки продуктивного пласта с применением заявленного устройства были использованы реагенты, представленные в таблице.For processing the reservoir using the claimed device, the reagents presented in the table were used.

В результате химического взаимодействия реагентов в обрабатываемой зоне происходит интенсивное газовыделение и повышение температуры в зоне обработки выше 300°С, что приводит к растворению асфальтосмолистых отложений и восстановлению скважины с флюидосодержащим слоем пласта.As a result of the chemical interaction of the reagents in the treated zone, intense gas evolution and temperature increase in the treatment zone above 300 ° C occur, which leads to the dissolution of asphalt-tar deposits and the restoration of the well with the fluid-containing layer of the formation.

В результате обработки в пласте повышается давление выше атмосферного, флюид (нефть) поступает в межтрубное пространство обсадная труба 19 - труба 1, а затем наружу. В том случае, если требуется скважину закрыть на необходимое время, ставят пакер 18 между обсадной 19 и основной 1 трубами.As a result of processing in the reservoir, the pressure rises above atmospheric, the fluid (oil) enters the annulus 19 — casing 1 — pipe 1, and then out. In the event that you want to close the well for the required time, put the packer 18 between the casing 19 and the main 1 pipes.

Предлагаемое устройство отличается простотой исполнения, с использованием заявляемого способа может использоваться для увеличения продуктивности работающих скважин, для возобновления заброшенных скважин любой степени сложности и глубины, позволяет повысить безопасность работы на скважинах при использовании ГОС и инициаторов, обладающих высокой энергетикой. Устройство позволяет подавать в обрабатываемую зону пласта весь объем ГОС и инициатор горения одновременно либо частями, для этой цели, например для подачи ГОС, служит перепускное устройство 9.The proposed device is simple to use, using the proposed method can be used to increase the productivity of working wells, to resume abandoned wells of any degree of complexity and depth, can improve the safety of work in the wells when using GOS and initiators with high energy. The device allows you to feed into the treated zone of the reservoir the entire volume of GOS and the initiator of combustion simultaneously or in parts, for this purpose, for example, for supplying GOS, the bypass device 9 is used.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет использовать ГОС и составы инициаторов в жидком или твердом состоянии, позволяет снизить их расход, повысить эффективность и безопасность обработки скважин, осуществлять обработку как нефтяных, так и газоконденсатных пластов.The design of the proposed device allows the use of GOS and the compositions of the initiators in a liquid or solid state, reduces their consumption, improves the efficiency and safety of well treatment, and processes both oil and gas condensate reservoirs.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (6)

1. Способ термохимической обработки продуктивного пласта, включающий закачку в зону обработки через насосно-компрессорную трубу горюче-окислительного состава, содержащего комплексное органическое соединение с азотной кислотой, селитру и воду, доставку в зону расположения горюче-окислительного состава инициатора горения, отличающийся тем, что в горюче-окислительный состав в качестве комплексного соединения вводят 50-82 мас.% этаноламиннитрата, а в качестве инициатора горения вводят 10 - 50% от массы горюче-окислительного по крайней мере одного из соединений, выбранного из ряда гидридов щелочного и/или щелочноземельного металла, или нитритов указанных металлов.1. The method of thermochemical treatment of the reservoir, including the injection into the treatment zone through a tubing of a fuel-oxidative composition containing a complex organic compound with nitric acid, nitrate and water, delivery to the zone of location of the fuel-oxidative composition of the combustion initiator, characterized in that 50-82 wt.% ethanolamine nitrate is introduced into the fuel-oxidative composition as a complex compound, and at least one 50 - 50% by weight of the fuel-oxidative fuel is introduced as a combustion initiator one of the compounds selected from a series of hydrides of alkali and / or alkaline earth metal, or nitrites of these metals. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидриды указанных металлов используют в виде спрессованных таблеток, покрытых парафином или канифолью.2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrides of these metals are used in the form of compressed tablets coated with paraffin or rosin. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидридов используют по крайней мере один из ряда: гидрид лития, натрия, калия, кальция.3. The method according to claim 2, characterized in that at least one of a number of hydrides is used as hydrides: lithium, sodium, potassium, calcium hydride. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нитрита используют по крайней мере один из ряда: нитрит натрия или кальция в виде водного, преимущественно насыщенного раствора.4. The method according to claim 1, characterized in that at least one of the series is used as nitrite: sodium or calcium nitrite in the form of an aqueous, mainly saturated solution. 5. Устройство для термохимической обработки продуктивного пласта, содержащее колонну насосно-компрессорных труб, спускаемую в скважину через обсадную трубу, обеспечивающую воздействие на обрабатываемую зону пласта путем закачки через основную-первую трубу в скважину двух реагентов, при этом нижняя основная труба выполнена составной с возможностью разделения реагентов, отличающееся тем, что реагенты в устройстве разделены между собой посредством двух дополнительных труб, установленных коаксиально одна в другой и соосно с основной, с диаметром внутренней-второй трубы, равной диаметру основной трубы, при этом все три трубы герметично связаны между собой соединительным устройством, образуя во внутренней части труб свободное герметичное пространство, для истечения одного из реагентов - горюче-окислительного состава из отсека основной трубы в межтрубное пространство второй и третьей труб, при этом отсек, в котором размещен горюче-окислительный состав, сверху и снизу ограничен перепускными устройствами, между которыми установлен срезной штифт, плотно прилегающий к герметизирующей пробке, а в отсеке, расположенном в объеме второй трубы и в котором размещен второй реагент - инициатор горения, сверху установлен срезной штифт, плотно прилегающий к герметизирующей пробке, а снизу герметизирующая пробка и срезной штифт, плотно прилегающий к обратному клапану герметизируют обе трубы от возможности попадания скважинной жидкости в объем труб.5. A device for thermochemical processing of a productive formation containing a tubing string lowered into the well through a casing, providing an impact on the treated zone of the formation by injecting two reagents through the main-first pipe into the well, the lower main pipe being made with the possibility of separation of reagents, characterized in that the reagents in the device are separated by two additional pipes installed coaxially one in the other and coaxially with the main one, with with the diameter of the inner-second pipe equal to the diameter of the main pipe, while all three pipes are hermetically connected by a connecting device, forming a free airtight space in the inner part of the pipe, for the outflow of one of the reagents - the fuel-oxidative composition from the compartment of the main pipe into the annulus of the second and a third pipe, while the compartment in which the combustible-oxidizing composition is placed is bounded above and below by bypass devices, between which a shear pin is fitted that fits snugly a sealing plug, and in the compartment located in the volume of the second pipe and in which the second reagent - the initiator of combustion, is located, a shear pin is fitted on top, which is tightly adjacent to the sealing plug, and from below is a sealing plug and a shear pin, which is adjacent to the non-return valve, seal both pipes from the possibility of getting the borehole fluid into the pipe volume. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит пакер, установленный между обсадной и основной трубами.6. The device according to p. 5, characterized in that it further comprises a packer installed between the casing and the main pipe.
RU2002113723/03A 2002-05-28 2002-05-28 Device and method for thermochemical treatment of a productive layer RU2224103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002113723/03A RU2224103C1 (en) 2002-05-28 2002-05-28 Device and method for thermochemical treatment of a productive layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002113723/03A RU2224103C1 (en) 2002-05-28 2002-05-28 Device and method for thermochemical treatment of a productive layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002113723A RU2002113723A (en) 2003-12-10
RU2224103C1 true RU2224103C1 (en) 2004-02-20

Family

ID=32172727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002113723/03A RU2224103C1 (en) 2002-05-28 2002-05-28 Device and method for thermochemical treatment of a productive layer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2224103C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012025150A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Tctm Limited Method and apparatus for thermally treating an oil reservoir
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
RU2525386C2 (en) * 2012-11-26 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
RU2546694C1 (en) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Method to stimulate oil production process
RU2637259C2 (en) * 2015-12-28 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermo-gas-chemical binary composition and method for treatment of bottom-hole and remote zones of oil and gas bearing formation
RU2675617C1 (en) * 2017-12-25 2018-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal acid treatment of oil and gas plates (options)
CN112272731A (en) * 2018-06-14 2021-01-26 “西布涅弗捷玛什”股份公司 Method for thermochemical treatment of oil reservoirs
US11454098B2 (en) 2020-05-20 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Methods for wellbore formation using thermochemicals

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
WO2012025150A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Tctm Limited Method and apparatus for thermally treating an oil reservoir
US9388677B2 (en) 2010-08-24 2016-07-12 Viscos Energy Services Ag Method and apparatus for thermally treating an oil reservoir
RU2525386C2 (en) * 2012-11-26 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
RU2546694C1 (en) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Method to stimulate oil production process
RU2637259C2 (en) * 2015-12-28 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermo-gas-chemical binary composition and method for treatment of bottom-hole and remote zones of oil and gas bearing formation
RU2675617C1 (en) * 2017-12-25 2018-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal acid treatment of oil and gas plates (options)
CN112272731A (en) * 2018-06-14 2021-01-26 “西布涅弗捷玛什”股份公司 Method for thermochemical treatment of oil reservoirs
US11454098B2 (en) 2020-05-20 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Methods for wellbore formation using thermochemicals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525386C2 (en) Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
US4042026A (en) Method for initiating an in-situ recovery process by the introduction of oxygen
US5027896A (en) Method for in-situ recovery of energy raw material by the introduction of a water/oxygen slurry
US5083615A (en) Aluminum alkyls used to create multiple fractures
MX2013002068A (en) Method and apparatus for thermally treating an oil reservoir.
RU2363837C2 (en) Method and installation for thermo-gas-chemical treatment of oil reservoir and completion of production and pressure wells
RU2224103C1 (en) Device and method for thermochemical treatment of a productive layer
US20140096958A1 (en) Method, apparatus and composition to increase recovery of hydrocarbons by reaction of selective oxidizers and fuels in the subterranean environment
RU2694328C1 (en) Method for intensification of extraction of gaseous hydrocarbons from nonconventional low-permeable gas-bearing formations of shale plays/formations and a technological complex for its implementation
US2889884A (en) Process for increasing permeability of oil bearing formation
RU2401941C1 (en) Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation
RU2322586C2 (en) Method for methane removal from coal deposit seams
US6488086B1 (en) Method of thermochemical treatment of a producing formation and combustible-oxidizing compound (COC) for realizing the same
WO2018160156A1 (en) Method for exerting a combined effect on the near-wellbore region of a producing formation
RU2624858C1 (en) Recovery method of high-viscosity oil deposit by steam cyclic effect
US2366373A (en) Acid treating wells
RU2219332C1 (en) Method of thermochemical treatment of a productive stratum
US2804150A (en) Apparatus for removal of fluid from well bores
RU2331764C2 (en) Method for bottomhole treatment of oil producing wells and device to implement such method
RU2546694C1 (en) Method to stimulate oil production process
RU2221141C1 (en) Process of treatment of critical area of formation
US3999609A (en) Explosive well stimulation method
RU2153065C1 (en) Method for thermochemical treatment of productive formation and combustive and oxidative composition for implementation of the method
US3101115A (en) Well treating method and apparatus
RU2645058C1 (en) Method for development of high-viscous oil deposit with cyclic steam soaking

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110529