RU2089726C1

RU2089726C1 - Method of treating oil strata

Info

Publication number: RU2089726C1
Application number: RU94037850A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Кузьминов; Александр Михайлович Свалов
Original assignee: Александр Сергеевич Кузьминов; Александр Михайлович Свалов
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 1997-09-10
Also published as: RU94037850A

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: method involves exciting hydrodynamic pressure in well using, as pulse source, hydrostatic pressure drop in tubings and tube space of well. Pulse duration in one cycle has not to exceed doubled run time of wave from the source to free surface in tube space. EFFECT: intensified treatment process.

Description

Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для увеличения производительности нефтегазодобывающих скважин. The invention relates to oil production and is intended to increase the productivity of oil and gas wells.

Известен способ интенсификации нефтедобычи путем воздействия на пласт импульсами гидродинамического давления, возбуждаемыми в стволе скважины, заполненной жидкостью (а. с. 156127). Способ заключается в том, что на забой скважины спускается металлический пустой сосуд с мембраной, разрыв которой и быстрое заполнение сосуда скважинной жидкостью приводят к развитию процесса гидродинамических колебаний в скважине, распространяющихся и на продуктивный пласт. A known method of intensification of oil production by exposing the formation to pulses of hydrodynamic pressure, excited in the wellbore, is filled with fluid (A. p. 156127). The method consists in the fact that a metal empty vessel with a membrane is lowered to the bottom of the well, the rupture of which and the rapid filling of the vessel with the borehole fluid lead to the development of the process of hydrodynamic oscillations in the well, which also extend to the reservoir.

Недостатком данного способа является однократность его использования за один спуск глубинного оборудования, а также то, что его реализация не совмещается с процессом эксплуатации скважины. The disadvantage of this method is the single use for one descent of the downhole equipment, as well as the fact that its implementation is not compatible with the process of operating the well.

Известен способ многократного возбуждения процесса гидродинамических колебаний в скважине (Попов А.А. Ударные воздействия на призабойную зону скважин. М. Недра, 1990 г. с. 106-109), принятый в качестве прототипа. A known method of multiple excitation of the process of hydrodynamic oscillations in the well (Popov A.A. Impact effects on the bottomhole zone of the wells. M. Nedra, 1990, pp. 106-109), adopted as a prototype.

При этом способе в насосно-компрессорные трубы (НКТ) на штанге спускается плунжер, выполняющий роль поршня, генерирующего колебательный процесс в специальной камере, сообщающейся с продуктивным пластом. With this method, a plunger descends into the tubing on the rod, acting as a piston that generates an oscillatory process in a special chamber in communication with the reservoir.

Недостатком прототипа является то, что этот способ также не может быть реализован в процессе эксплуатации скважины, т.е. в режиме депрессии на пласт в процессе притока пластового флюида из пласта в скважину, когда гидроимпульсная обработка максимально эффективна. The disadvantage of the prototype is that this method also cannot be implemented during the operation of the well, i.e. in the mode of depression on the formation during the influx of formation fluid from the formation into the well, when the hydro-pulse treatment is most effective.

Изобретение направлено на устранение этого недостатка аналога и прототипа. Технической задачей, решаемой предлагаемым способом, является интенсификация притока нефти за счет очистки порового пространства призабойной зоны пласта от засоряющих его частиц и эмульсионных капель, снижение эффективности вязкости поступающей в скважину пластовой жидкости, создания и развития в призабойной зоне сети микротрещин, повышающих ее проводимость. При этом предлагаемый способ может быть использован одновременно с процессом эксплуатации скважины. The invention is aimed at eliminating this drawback of the analogue and prototype. The technical problem solved by the proposed method is the intensification of oil flow by cleaning the pore space of the bottomhole formation zone from particles and emulsion droplets clogging it, reducing the viscosity efficiency of the formation fluid entering the well, creating and developing microcracks in the bottomhole zone that increase its conductivity. Moreover, the proposed method can be used simultaneously with the operation of the well.

Задача решается за счет того, что в предлагаемом способе источником импульсов является перепад гидродинамического давления в НКТ и в межтрубном пространстве скважины, в котором накапливается пластовый флюид. В способе используется то обстоятельство, что в процессе эксплуатации скважины пластовый флюид (нефть) по НКТ поднимается к поверхности земли, в то время как гидродинамический уровень в межтрубном пространстве соответствует пластовому давлению и по крайней мере на несколько сотен метров ниже уровня земли. Соответствующий перепад гидростатического давления в НКТ и в межтрубном пространстве достигает нескольких десятков атмосфер и удерживается в процессе эксплуатации скважины элементами насосного оборудования. The problem is solved due to the fact that in the proposed method, the source of pulses is the differential pressure drop in the tubing and in the annulus of the well in which reservoir fluid is accumulated. The method uses the fact that during the operation of the well, the formation fluid (oil) along the tubing rises to the surface of the earth, while the hydrodynamic level in the annulus corresponds to the formation pressure and at least several hundred meters below ground level. The corresponding difference in hydrostatic pressure in the tubing and in the annulus reaches several tens of atmospheres and is retained during operation of the well by elements of pumping equipment.

Предлагается генерировать импульсы гидродинамического давления в скважине посредством периодического контакта жидкости в межтрубном пространстве и в НКТ. При этом ударные волны, распространяясь по межтрубному пространству, воздействуют на продуктивный пласт и, что существенно, достигая свободной поверхности межтрубного пространства, отражаются от нее волнами разрежения. Таким образом, продуктивный пласт подвергается последовательному воздействию как волн сжатия, так и волн разгрузки. Для достижения максимального эффекта предусматривается перекрытие источника импульсов давления до момента прихода к нему отраженной от свободной поверхности волны разгрузки, тем самым предотвращается взаимное гашение развивающихся волн сжатия и разрежения. Для достижения этой цели длительность Т действия источника в течение одного цикла должна удовлетворять условию T <2L/C, где L расстояние от источника импульсов до свободной поверхности в межтрубном пространстве, C скорость звука в жидкости, заполняющей скважину. Амплитуда колебаний давления является управляемой величиной и может достигать нескольких десятков атмосфер, частота зависит от удаленности источника импульсов от свободной поверхности, забоя, элементов компоновки, от длительности импульса и находится в диапазоне от единиц до десятков герц. It is proposed to generate pulses of hydrodynamic pressure in the well through periodic fluid contact in the annulus and in the tubing. In this case, shock waves propagating through the annulus affect the reservoir and, significantly, reaching the free surface of the annulus, they are reflected from it by rarefaction waves. Thus, the reservoir is subjected to successive effects of both compression waves and unloading waves. To achieve the maximum effect, it is provided that the source of pressure pulses is blocked until the discharge wave reflected from the free surface arrives at it, thereby preventing mutual damping of the developing compression and rarefaction waves. To achieve this goal, the duration T of the action of the source during one cycle must satisfy the condition T <2L / C, where L is the distance from the pulse source to the free surface in the annulus, C is the speed of sound in the fluid filling the well. The amplitude of pressure fluctuations is a controlled quantity and can reach several tens of atmospheres, the frequency depends on the distance of the source of pulses from the free surface, bottom, layout elements, and on the pulse duration and ranges from units to tens of hertz.

Достоинством предлагаемого способа является то, что он может быть применен как для разовой обработки скважины, например, в процессе ее ремонта, так и для стационарного воздействия на процесс притока флюида при эксплуатации скважины. The advantage of the proposed method is that it can be used both for one-time treatment of a well, for example, in the process of repairing it, and for stationary impact on the process of fluid flow during well operation.

Анализ патентной и научно-технической литературы, не выявил технических решений, совпадающих с заявленными по всем существенным признакам, что позволяет считать данное предложение соответствующим критерию новизны, предъявляемому к изобретению. Также не известны технические решения, использующие перепад гидродинамического давления в НКТ и в межтрубном пространстве скважины для генерации импульсов давления в процессе эксплуатации скважины, что позволяет считать предложенный способ соответствующим и критерию "изобретательский уровень". The analysis of patent and scientific and technical literature did not reveal technical solutions that coincided with those declared on all essential grounds, which allows us to consider this proposal as meeting the novelty criterion for the invention. Also, technical solutions are not known that use the hydrodynamic pressure drop in the tubing and in the annulus of the well to generate pressure impulses during the operation of the well, which allows us to consider the proposed method as appropriate and the criterion of "inventive step".

Способ осуществляют следующим образом. На основании имеющейся геологической и технологической информации определяются возможные и необходимые параметры волнового процесса, возбуждаемого в скважине. В стандартной компоновке насосно-компрессорных труб для эксплуатации скважины устанавливается устройство для обеспечения периодического контакта жидкости в НКТ и в межтрубном пространстве (например, устройство золотникового типа, закрепляемое на штанге погружного насоса). Колонна труб спускается в скважину, и осуществляется процесс эксплуатации скважины стандартным образом. Эффективность воздействия гидроимпульсов на производительность скважины определяется по непосредственным замерам дебита. Оптимальные параметры волнового процесса, цикличность обработки определяются для каждой скважины или группы скважин, характеризующихся одинаковыми геологическими и технологическими условиями. При отсутствии эффекта устройство удаляется из компоновки при очередной спуско-подъемной операции. The method is as follows. Based on the available geological and technological information, the possible and necessary parameters of the wave process excited in the well are determined. In the standard layout of tubing for operating a well, a device is installed to ensure periodic fluid contact in the tubing and in the annulus (for example, a spool type device mounted on a submersible pump rod). A pipe string is lowered into the well, and the well is being operated in a standard manner. The effectiveness of the impact of hydraulic pulses on the productivity of the well is determined by direct measurements of flow rate. The optimal parameters of the wave process, the cyclic processing are determined for each well or group of wells, characterized by the same geological and technological conditions. If there is no effect, the device is removed from the layout during the next round trip.

Claims

A method of treating oil reservoirs, including the excitation of hydrodynamic vibrations in the wellbore, the pulse source of which is the difference in hydrodynamic pressure in the tubing and in the annulus of the well, characterized in that the duration T of the action of the vibration pulses satisfies the condition T <2L / c, where L the distance from the source of the pulses to the free surface of the annulus, m, s the speed of sound in the fluid filling the well, m / s