RU1686877C

RU1686877C - Method and apparatus for affecting bed

Info

Publication number: RU1686877C
Application number: SU864006184A
Authority: RU
Inventors: О.Н. Сизоненко; Р.А. Максутов; Д.Н. Ляпис; П.П. Малюшевский; В.И. Щекин
Original assignee: Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1992-12-30

Abstract

Изобретение относитс к добыче нефти и предназначено дл добычи высоков зких пэрэфинистых нефтей и битумов. Цель изобретени - повышение эффективности воз- дейстои . Производ т генерацию импульсных струй высоковольтными импульсными разр дами в скважинной жидкости с дополнительной подачей окислител , В качестве последнего подают газ в количестве , необходимом дл полного езаимодей- стви с водородом и ацетиленом, выделившимс из сквэжинной жидкости при высоковольтном импульсном разр де. Устройство дл осуществлени данного способа содержит дозирующие клапаны 22 с индуционно-динамическими приводами 10- 13, подключенными к генераторам 2-5 импульсных токов, разр дную камеру 15. выполненную в виде отдельных отсеков с коническими соплами 16 на выходе и каналами 21. Последние сообщают сопла 16 каждого из отсеков с емкостью, заполненной окислителем. Клапаны 22 с приводами 10- 13 размещены в каналах 21 и гидравлически св заны с напорным золотником 20. С генераторами 2-5 электрически св заны положительные электроды 6-9. размещенные в каждом из отсеков. Поступающий в отсеки окислитель захватываетс струей жидкости, котора разогреваетс и повышаетс подвижность нефти. 2 с. п. ф-лы, 2 ил. (Л СFIELD OF THE INVENTION The invention relates to the production of oil and is intended for the production of highly viscous peratinic oils and bitumen. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the action. Pulse jets are generated by high-voltage pulsed discharges in the borehole fluid with an additional supply of oxidizing agent. As the latter, gas is supplied in the amount necessary for complete interaction with hydrogen and acetylene released from the well fluid during the high-voltage pulsed discharge. A device for implementing this method comprises metering valves 22 with induction-dynamic actuators 10-13 connected to 2-5 pulsed current generators, a discharge chamber 15. made in the form of separate compartments with conical nozzles 16 at the output and channels 21. The nozzles report the latter 16 of each of the compartments with a tank filled with oxidizing agent. Valves 22 with actuators 10-13 are located in channels 21 and are hydraulically connected to pressure valve 20. Positive electrodes 6-9 are electrically connected to generators 2-5. placed in each of the compartments. The oxidizing agent entering the compartments is captured by a stream of liquid, which heats up and increases the mobility of the oil. 2 sec P. f-ly, 2 ill. (L C

Description

Изобретение относитс к добыче нефти и может быть использовано преимущественно при добыче высоков зких пэрэфинистых нефтей, а также битумов.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to oil production and can be used primarily in the extraction of high viscous peratinic oils, as well as bitumen.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности воздействи .The aim of the invention is to increase the effectiveness of exposure.

Способ реализуют в заглушенной углеводородной жидкостью скважине. При высоковольтном пробое жидкости образуетс плазменный канал разр да, в который быстро вводитс энерги . Быстрое выделение энергии в канале приводит к интенсивному расширению плазменного поршн . При этом максимальные тгмпературы в канале разр да достигают 104К, то вполне доста48-92The method is implemented in a well plugged with a hydrocarbon fluid. With a high-voltage breakdown of a liquid, a plasma discharge channel is formed into which energy is rapidly introduced. The rapid release of energy in the channel leads to intensive expansion of the plasma piston. In this case, the maximum temperature in the discharge channel reaches 104K, then it is quite enough 48-92

точно дл разложени жидких углеводородов . В указанных услови х основными продуктами разложени углеводородов вл ютс водород (до 50%) и ацетилен (до 25-30%).precisely for the decomposition of liquid hydrocarbons. Under these conditions, the main hydrocarbon decomposition products are hydrogen (up to 50%) and acetylene (up to 25-30%).

Интенсивное расширение плазменного поршн разгон ет жидкость, заключенную в камере и выбрасывает ее в видр высокоскоростных импульсных струй, которые движутс к пласту с дополнительной энергией, полученной в результате интенсивного газовыделени . В момент выхода струн из сопла производ т подачу газообразногоокиспите- л в количестве, необходимом ДПР ото полного сзаимодеистнич с оодородом иIntensive expansion of the plasma piston accelerates the fluid enclosed in the chamber and ejects it into the view of the high-speed impulse jets, which move towards the formation with additional energy obtained as a result of intense gas evolution. At the moment the strings exit the nozzle, a gaseous accelerator is supplied in the amount required by the DPR from the complete interaction with the hydrogen and

Ск оо о оо VISk oo oo VI

VJVj

ацетиленом. Это взаимодействие происходит в зоне кумул тивной струи. В результате экзотермических реакций выдел етс дополнительна энерги , температура движущейс жидкости может возрасти до нескольких тыс ч градусов. Стру жидкости , перемещающа с с большой скоростью , разрушает породу, вызывает трещины, проникает в поры, значительно разогревает пласт, вызыва тем самым миграцию нефти к забою,acetylene. This interaction occurs in the cumulative jet zone. As a result of exothermic reactions, additional energy is released, the temperature of the moving fluid can increase to several thousand degrees. A stream of fluid moving at high speed destroys the rock, causes cracks, penetrates into the pores, significantly heats the formation, thereby causing oil to migrate to the bottom,

Следует также отметить, что в результате реакции ацетилена с окислителем-кислородом выдел етс диоксид углерода С02, который в свою очередь благопри тствует лучшему вытеснению нефти. Адсорбци нефтью СОа увеличивает в ней запас упругой энергии и снижает в зкость флюида. Кроме того, С02, взаимодейству с минеральной частью коллектора, раствор ет отдельные компоненты скелета породы, повыша тем самым ее проницаемость. Второй пробой промежутка и последующие происход т в той же последовательности. При этом производитс контроль забойной температуры. Причем температура на забое должна поддерживатьс максимально допустимой , при которой эксплуатаци скважины может еще проводитьс на повышением дебите, например, которую определ ют расчетным-пугем.It should also be noted that, as a result of the reaction of acetylene with an oxidizing agent-oxygen, carbon dioxide CO2 is released, which in turn favors better oil displacement. The adsorption of COa by oil increases the supply of elastic energy and reduces the viscosity of the fluid. In addition, CO2, interacting with the mineral part of the reservoir, dissolves the individual components of the rock skeleton, thereby increasing its permeability. The second breakdown of the gap and the subsequent ones occur in the same sequence. In this case, the bottomhole temperature is monitored. Moreover, the temperature at the bottom should be kept as high as possible, at which well production can still be carried out at an increase in flow rate, for example, which is determined by design-bog.

На фиг. 1 - схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение по Д-Д,In FIG. 1 - schematically shows the proposed device; in FIG. 2 - section on DD,

Устройство содержит корпус 1, в верхнем отсеке которого расположены генераторы 2-5 импульсных токов (ГИТ), электрически св занные с положительными электродами 6-9, и индукционно-динамиче- скими приводами 10-13 и оснопанием 14, вл ющимс отрицательным электродом разр дной камеры 15. В разр дной камере 15 выполнены конические сопла 16 дл выброса импульсных струй жидкости из отсеков А, Б, В, Г, и отверсти 17 дл сообщени ее со скважинной жидкостью. Дл контрол забойной температуры корпус разр дной камеры 15 снабжен датчиками 18 температуры . Под разр дной камерой 15 расположена дополнительна камера 19, снабженна напорным золотником 20, обеспечивающим посто нный перепад давлени окислител с давлением п скважине, сообщающа с с соплами 1 б и каналами 21, а которых расположены дозирующие клапаны 22, управл емые индукционно-динами- ческими приводами 10-13, Устройство подключено к пульту 23 управлени , установленному на уг.тье скважины, с которого производитс включение ГИГ 1 4 черезThe device comprises a housing 1, in the upper compartment of which there are 2-5 pulsed current generators (GIT), electrically connected to the positive electrodes 6-9, and induction-dynamic drives 10-13 and grounding 14, which is a negative electrode chambers 15. In the discharge chamber 15 there are conical nozzles 16 for ejecting pulsed jets of fluid from compartments A, B, C, D, and holes 17 for communicating with the well fluid. To monitor the bottomhole temperature, the housing of the discharge chamber 15 is equipped with temperature sensors 18. An additional chamber 19 is located under the discharge chamber 15, equipped with a pressure spool 20 providing a constant pressure difference between the oxidizing agent and the pressure in the borehole, communicating with nozzles 1 b and channels 21, which are equipped with metering valves 22 controlled by induction-dynamic drives 10-13, the device is connected to the control panel 23 installed on the angle of the well, from which the inclusion of GIG 1 4 through

блок 24 управлени ГИТ (БУГ), выход которого соединен с входом блока 25 датчика температуры БДТ.GIT control unit 24 (BUG), the output of which is connected to the input of the BDT temperature sensor unit 25.

Способ реализуетс с помощью устройства следующим образом.The method is implemented using the device as follows.

Устройство опускают на кабель-rpoce в заглушенную углеводородной жидкостью скважину. На пульте 23 управлени включают БУГ 24 и подают питание на электродыThe device is lowered onto a cable-rpoce in a well plugged with hydrocarbon fluid. On the remote control 23 control include BUG 24 and apply power to the electrodes

0 6-9 разр дной камеры 15 и индукционно- динамические приводы 10-13. Происходит высоковольтный электрический пробой жидкости, образуетс плазменный канал разр да, в который за (60-80) вводитс 0 6-9 bit chamber 15 and induction-dynamic drives 10-13. A high-voltage electric breakdown of the liquid occurs, a plasma discharge channel is formed, into which, after (60-80),

5 энерги . Вещество в канале разр да разогреваетс до температуры (2-4) 10 К, а давление поднимаетс до (1-1,5) 10 МПа. При таких температурах происходит разложение жидких углеводородов, в основном5 energy. The substance in the discharge channel is heated to a temperature of (2-4) 10 K, and the pressure rises to (1-1.5) 10 MPa. At such temperatures, liquid hydrocarbons decompose, mainly

0 выдел етс гюдород и ацетилен. Под действием высокого давлени канал разр да расшир етс , получает сравнительно большие скорости, которые направлены по радиусам , исход щим примерно из центральнойHydrogen and acetylene are released. Under the action of high pressure, the discharge channel expands and receives relatively high velocities, which are directed along radii emanating from approximately the central

5 части разр дного промежутка, разгон ет жидкость, заключенную в камеру, и выбрасывает ее в виде высокоскоростных жидкостных струй. Одновременно с высоковольтным электрическим пробоем5 parts of the discharge gap, accelerates the liquid enclosed in the chamber and expels it in the form of high-speed liquid jets. Simultaneously with high-voltage electrical breakdown

0 срабатывают индукционно-динамические приводы 10-13, открыва дозирующие клапаны 22, и окислитель в требуемом количестве поступает к соплам 16, где захватываетс струей жидкости, при этом0, the induction-dynamic drives 10-13 are triggered, opening the metering valves 22, and the oxidizing agent enters the nozzles 16 in the required quantity, where it is captured by a liquid stream, while

5 начинаетс химическа реакци с дополнительным выделением тепла. Разогрета стру жидкости, насыщенна диоксидом углерода , со скоростью 1500-2000 м/с проникает в пласт, разрушает породу,5, a chemical reaction begins with additional heat. Heated by a stream of liquid saturated with carbon dioxide, with a speed of 1500-2000 m / s penetrates into the reservoir, destroys the rock,

0 разогревает пласт Второй и последующие пробои промежутка происход т в той же последовательности и до момента, пока температура на забое не установитс на уровне максимально допустимой темперэ5 туры, при которой эксплуатаци скважины может еще проводитьс на повышенном дебите , котора была определена заранее, например , расчетным путем. В эгот момент сигнал с датчика 18 температуры поступает0 heats the formation. The second and subsequent breakdowns of the interval occur in the same sequence until the temperature at the bottom is set at the maximum permissible temperature, at which the well can be operated at an increased flow rate, which was determined in advance, for example, calculated by way. In this moment the signal from the temperature sensor 18 arrives

0 в блок 25 датчика температуры, который передает сигнал в БУГ 24 и производит отключение ГИТ. При необ одимости производитс поинтервальиа обработка призабойной зоны продуктивного пласта.0 to block 25 of the temperature sensor, which transmits a signal to BUG 24 and disables the GIT. If necessary, an interval treatment of the bottom-hole zone of the reservoir is performed.

5 Пример конкретного осуществлени способа применительно к гипотетическому месторождению5 An example of a specific implementation of the method in relation to a hypothetical deposit

Скважина затушена углеводородной жидкостью. Производит расчет количества окислител (кислорода), необходимого дл The well is quenched with hydrocarbon fluid. Calculates the amount of oxidizing agent (oxygen) required for

полного взаимодействи с водородом и ацетиленом .full interaction with hydrogen and acetylene.

Масса углеводородной жидкости, заполн ющей полость камерыMass of hydrocarbon fluid filling the chamber cavity

А-15,4 гA-15.4 g

тн,77г(50%)tn, 77g (50%)

,8г(25%)8g (25%)

2С2Н2+502- - 4CCV2H2CH600 ккал2С2Н2 + 502- - 4CCV2H2CH600 kcal

2Мс,н.-2 -26г-52 г 2М02-& 2Ms, n-2-26g-52g 2M02- &

то.2.дл полного взаимодействи сthat.2. for full interaction with

С2Н2 V, 6 ГC2H2 V, 6 G

2Н 02- 2Н20+133ккал2H 02- 2H20 + 133kcal

то- дл полного взаимодействи с Н2then for full interaction with H2

2г-4г, 2g-4g,

Mrjj дл полного взаимодействи с ,8 гMrjj for full interaction with, 8 g

В сумме дл полной реакции необходимо по 37 г 02 ввести в полости А, Б, В, Г.In total, for a complete reaction, it is necessary to introduce 37 g of 02 each into cavities A, B, C, G.

Через зар дное устройство (условно не показано) заполнением сжиженным кислородом камеру, В зкость безпарафинистой нефти в начальных пластовых услови х(пла- стова температура Тп-40°С) до обработки, мПА с, дебит жидкости до обработки м3/сут.Through a charging device (not shown conditionally), filling the chamber with liquefied oxygen, The viscosity of paraffin-free oil in the initial reservoir conditions (reservoir temperature Tp-40 ° C) before treatment, MPA s, flow rate before treatment m3 / day.

По известным методикам определ ют расчетную в зкость и дебит о зависимости от температурыAccording to known methods, the calculated viscosity and flow rate are determined as a function of temperature.

Температура, °С 10 100 150 256 Temperature, ° С 10 100 150 256

В зкость. мПА с 300 90 69 56Viscosity. MPA s 300 90 69 56

Дебит жидкости,Fluid flow rate

1.0 2,2 2,53 2,81.0 2.2 2.53 2.8

Средний в интервале температуры 40- 2бО°С дебит скважины, определенный гра- фическим интегрированием этой зависимости, равен ОГр 2,05 м VcyT. Максимально допустима температура, при которой эксплуатаци скважины может еще проводитьс на повышенном дебите .The average well flow rate in the temperature range of 40–2 ° C, determined by the graphic integration of this dependence, is equal to a Gy of 2.05 m VcyT. The maximum permissible temperature is at which the well can still be operated at an increased production rate.

Устройство спускают в забой скважины на кабель-тросе.The device is lowered into the bottom of the well on a cable cable.

Во врем спуска устройства полости А, Б, В, Г разр дной камеры 15 заполн ютс через отверсти 17 углеводородной жидкостью . На пульте 23 управлени включают БУГ 24 и подают питание на электроды 6-9 и индукционно-динэмические приводы 10- 13. Происходит высоковольтный злектриче- ский пробой жидкости, образуетс плазменный канал разр да, в который за 70 МО с вводитс энерги 7.5 кДж. Вещество в канале разр да разогреваетс до 3 10 К, а давление поднимаетс до 1.2 103МПа, така температура приводи г к разложению жидких углеводородов, ныде/шегг водород и ацетилен. Канал разр да под дейстиием высокого давлени расшир етс и разюн During the descent of the device, the cavities A, B, C, D of the discharge chamber 15 are filled through the openings 17 with a hydrocarbon liquid. On the control panel 23, the BUG 24 is turned on and power is supplied to the electrodes 6–9 and the induction-dynamic drives 10–13. A high-voltage electric breakdown of the liquid occurs, a plasma discharge channel is formed into which 7.5 kJ of energy is introduced in 70 MO s. The substance in the discharge channel is heated to 3 10 K, and the pressure rises to 1.2 103 MPa, such a temperature leads to the decomposition of liquid hydrocarbons, now hydrogen and acetylene. The discharge channel under the action of high pressure expands and

ет жчд -осгь, заключениу п от г ь I Г р 1.чп1п.ной камеры 15 (д |Г|рГлм ч1т 1 сThis is the result of the conclusion of the chamber 15 (d | G | rGlm ch1t 1 s

ПЯГСН ОВОЛЬТНЫМ ЭЛРКТРИ РГ Г 1 МПС КЧ М Сра :ГЫПаЮГ ИНДУКЦИОННО .PYAGSN VOLTNY ELRKTRI RG G 1 MPS KCh M Sra: GYPAYUG INDUCTION.

приводы 10 13, открыва доччр/i мцие inn паны 22, и окислитель о колм IPCTRP 37 г поступает в полости А, Б. В, Г к гппл м 16. где захватываетс струей При этом начинаютс экзотермич ч-кио ре -цч|«drives 10 13, opening a subchannel / innocent pan 22, and an oxidizing agent of about IPCTRP 37 g enters cavities A, B. B, D to GPL m 16. where it is captured by the jet. At the same time, exothermic h-kio re-hr begins |

2С Н24502 4С02 -2Н 0 000 - ап2С Н24502 4С02 -2Н 0 000 - up

2Н2 02 2Н20МЗЗ ккэл.2Н2 02 2Н20МЗЗ kcal.

Разогрета стру жидкости иасищен- на диоксидом углерода, со гкорогтыо 1800 м/с проникает в пласт При этом порода разрушаетс , пласт разо ре Тетгп. что приводит к повышению подвижности нрф- ти. Диоксид углерода адсорбируемс на поверхности смол, не успевает отлрвчты от них и выделитьс из упругой гш тпмы При постепенном расширении газа зпрргич его производит полезную работу по продвижению нефти в пласте. Кроме того СО2. модейстну с минералы-ion частью коллектора, раствор ет отдельные компоненты скелета породы, повыша тем самым ее проницаемость.Heated by a stream of fluid and purified by carbon dioxide, from a small altitude of 1800 m / s penetrates into the reservoir. In this case, the rock is destroyed, the reservoir of the Tetrg. which leads to increased mobility of oil and gas industry. Carbon dioxide is adsorbed on the surface of the resins, does not have time to detach from them and is released from the elastic bulk. With the gradual expansion of gas, it produces useful work to promote oil in the reservoir. In addition, CO2. moderately mineral-ion part of the reservoir, dissolves the individual components of the rock skeleton, thereby increasing its permeability.

По достижении температуры ЧО°С г.рл батывает датчик 18 темперлтурн. i иг нал поступает в БДТ 25, который ПРФСДТРТ сигнал в БУГ 24 и производит отключение f HTUpon reaching a temperature of CHO ° C, a sensor 18 temperature switches. i needle arrives at BDT 25, which has a PRFSDTRT signal in BUG 24 and disables f HT

В результате проведенной опррации увеличиваетс приток нефти в скважину. По сравнению с известным предлагаемый способ воздействи на пласт и устройство дл его осуществлени позвол ют повысить эффективность воздействи на плагтг высоко- в зкими нефт ми за гчсм закачки гор чих струи жидкости с диоксидом углерода в глубь пласта, что улучшает обработку пласта . Использование напорного опотника и дозирующих клапанов, снабженных индук- циочно-динамическими приводами, работающимиотГИТпозвол ет синхрочизировс гь подачу окислител с выходом струи из сопла и дозировать количество окислител дл обеспечени полного взаимодействи его с водородом и ацетиленом , что позволит повысить температуру в гласто за счет дополнительного выделени энергии, а следовательно, погшсить эффек- тивность воздействи на пласт.As a result of the test, the flow of oil into the well increases. Compared to the known method, the proposed method of stimulating the formation and the device for its implementation can increase the effectiveness of the plugging of highly viscous oils for the hot gas injection of a hot stream of liquid with carbon dioxide into the formation, which improves the processing of the formation. The use of pressure opotnik and metering valves equipped with induction-dynamic actuators operating from GIT allows you to synchronize the supply of oxidizing agent with the exit of the jet from the nozzle and dosing the amount of oxidizing agent to ensure its full interaction with hydrogen and acetylene, which will increase the temperature in the glast due to additional emission energy, and therefore, to extinguish the effectiveness of the impact on the reservoir.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A method for influencing a plg comprising generating pulsed jets with a low-voltage pulsed pulser in a wellbore of liquid, with an additional feed and an oxidizing agent, the difference being that. with the aim of increasing the activity of vozdeistin, in the quality of 1 oxiditol pol.

d and, in particular, for complete operation with hydrogen and acetylene separated from the well fluid tipn by a high-voltage pulse discharge

2 A device for stimulating a formation containing a discharge chamber with positive and negative electrodes and a pressure spool installed at the outlet of a container filled with an oxidizing agent and connecting it to the discharge chamber, a pulsed-pulse generator connected to the electrodes and a temperature sensor, characterized in that, it is equipped

0

with subsidizing valves with an induction-dynamic drive connected to a pulse current generator, the discharge chamber is made in the form of separate compartments with conical nozzles at the outlet and channels communicating the conical nozzles of each of the compartments with a tank filled with oxidizing agent, while the metering valves with induction-dynamic the drive are located in the channels of the compartments and are hydraulically connected to the pressure spool, positive electrodes are located in each of the compartments

17

1h

l-l

FIG. 2