RU2124118C1 - Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed - Google Patents
Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124118C1 RU2124118C1 RU96112307A RU96112307A RU2124118C1 RU 2124118 C1 RU2124118 C1 RU 2124118C1 RU 96112307 A RU96112307 A RU 96112307A RU 96112307 A RU96112307 A RU 96112307A RU 2124118 C1 RU2124118 C1 RU 2124118C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- well
- oil reservoir
- casing
- oil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии добычи нефти и может быть использовано на нефтяных скважинах в зонах с пониженной проницаемостью грунта. The invention relates to oil production technology and can be used in oil wells in areas with low soil permeability.
Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения. To assess the novelty and inventive step of the claimed solution, we consider a number of well-known technical means of a similar purpose.
Известен способ электролитического повышения скважинного дебита нефти, согласно которому повышение нефтеотдачи достигается за счет эффекта электроосмоса при различных режимах электрообработки, в том числе и с использованием импульсного электрического тока, см., патент США N 2.799.641. There is a method of electrolytic increase in downhole oil production rate, according to which the enhanced oil recovery is achieved due to the effect of electroosmosis under various modes of electric processing, including using pulsed electric current, see, US patent N 2.799.641.
Недостатком данного способа является то, что он может быть реализован только в скважинах с открытым забоем. The disadvantage of this method is that it can be implemented only in open-hole wells.
Известен способ обработки скважины с помощью электроосмоса, при котором анодные и катодные электроды опускаются в скважину с открытым забоем, причем аноды располагаются в нефтенасыщенном слое, а катоды - ниже этого слоя, см., патент США N 3.417.823. There is a known method of processing a well using electroosmosis, in which the anode and cathode electrodes are lowered into the well with an open bottom hole, the anodes being located in the oil-saturated layer and the cathodes below this layer, see US Patent No. 3.417.823.
К недостаткам данного способа относятся малая протяженность зоны электроосмотического воздействия. The disadvantages of this method include the small extent of the electroosmotic zone.
Известен способ электроосмотической обработки, при котором используют ряды протяженных электродов, между которыми прикладываются потенциалы постоянного и переменного тока, см., патент США N 4.645.004. A known method of electroosmotic processing, in which rows of long electrodes are used, between which DC and AC potentials are applied, see, U.S. Patent No. 4,645.004.
Недостатками данного аналога являются высокие энергозатраты на осуществление кондуктивного нагрева пласта и высокие затраты на устройство рядов скважин. The disadvantages of this analogue are the high energy costs for conducting conductive heating of the reservoir and the high cost of arranging rows of wells.
Известен способ освоения нефтяного пласта, включающий воздействие на пласт одновременно понижением давления и постоянным током, для чего сначала электрод, располагаемый в скважине, дебит которой пытаются увеличить, соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а затем, при появлении притока углеводородов, изменяют полярность электрода, см. а.с. СССР N 1670109. A known method of developing an oil reservoir, including the impact on the reservoir at the same time lowering pressure and direct current, for which the first electrode located in the well, the flow rate of which they are trying to increase, is connected to the negative pole of the direct current source, and then, when an influx of hydrocarbons appears, the polarity of the electrode is changed see A.S. USSR N 1670109.
Недостатками данного аналога являются высокие затраты на электроосмотическую обработку пласта, обусловленные утечками тока с поверхностного заземлителя на верхнюю часть обсадной трубы и с брони соединительного кабеля через воду на обсадную колонну и далее в слои грунта, расположенные выше нефтяного пласта. The disadvantages of this analogue are the high costs of electroosmotic treatment of the formation due to current leakage from the surface ground electrode to the upper part of the casing and from the armor of the connecting cable through the water to the casing and then to the soil layers located above the oil reservoir.
Известен способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, включающий создание в пласте вибрации с частотой, близкой к резонансной частоте пласта и осуществления одновременной электрической стимуляции пласта посредством двух электродов, размещенных на уровне нефтяного пласта в соседних скважинах, см. заявку PCT/NO 86/00080, по которой выдан патент РФ N 1838594, E 21 B 43/24. There is a method of increasing oil recovery in a low-permeability oil reservoir, including creating a vibration in the reservoir with a frequency close to the resonant frequency of the reservoir and performing simultaneous electrical stimulation of the reservoir by means of two electrodes located at the level of the oil reservoir in neighboring wells, see PCT / NO 86/00080, according to which the patent of the Russian Federation N 1838594, E 21 B 43/24 is issued.
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения. By the greatest number of similar features and achieved by using the result, this technical solution is selected as a prototype of the claimed invention.
Недостатками прототипа, не позволяющими достичь поставленной нами цели, является необходимость бурения соседней скважины до уровня нефтяного пласта, которая для обеспечения необходимой плотности тока должна быть близко расположена к основной скважине, что в некоторых случаях приводит к необходимости перерыва в работе основной добывающей скважины и снижает эффективность технологии обработки пласта. The disadvantages of the prototype, which does not allow us to achieve our goal, is the need to drill a neighboring well to the level of the oil reservoir, which must be close to the main well to ensure the required current density, which in some cases leads to the need for a break in the main production well and reduces the efficiency formation processing technologies.
Задачей изобретения является применение электроосмоса для повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта путем наиболее эффективного расположения электродов и создания необходимой плотности тока при любых соотношениях удельных электрических сопротивлений пласта и смежных с ним слоев грунта, а также снижения затрат на бурение дополнительных скважин и исключение перерывов в работе добывающей скважины. The objective of the invention is the use of electroosmosis to increase oil recovery in a low-permeable oil reservoir by the most efficient arrangement of electrodes and create the necessary current density at any ratio of the electrical resistivity of the reservoir and adjacent soil layers, as well as reduce the cost of drilling additional wells and eliminate interruptions in the operation of the producing well .
Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата. The essence of the claimed invention is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result.
Согласно изобретению способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, включающий размещение в скважинах на уровне нефтяного пласта основного и дополнительного электродов, подключенных к источнику постоянного тока, и пропускание между электродами постоянного тока для создания электроосмотического движения жидкости, отличается тем, что предварительно в обсадной трубе основной скважины образуют окно, через которое осуществляют проходку дополнительной скважины под углом к добывающей скважине до уровня нефтяного пласта. According to the invention, a method of increasing oil recovery of a low-permeability oil reservoir, comprising placing in the wells at the level of the oil reservoir the main and additional electrodes connected to a constant current source and transmitting between the constant current electrodes to create electroosmotic fluid movement, characterized in that previously in the casing of the main well form a window through which additional wells are drilled at an angle to the production well to the level of the oil reservoir a.
В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. This is the totality of essential features that provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.
Кроме этого, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, конкретные формы его материального воплощения либо особые условия его использования, а именно:
- дополнительную скважину оборудуют металлической обсадной трубой, конец которой размещают выше уровня нефтяного пласта.In addition, the claimed solution has optional features characterizing its particular cases, specific forms of its material embodiment or special conditions for its use, namely:
- an additional well is equipped with a metal casing, the end of which is placed above the level of the oil reservoir.
- дополнительную скважину оборудуют диэлектрической обсадной трубой, в которой выполняют перфорацию в зоне расположения дополнительного электрода. - an additional well is equipped with a dielectric casing, in which perforation is performed in the area where the additional electrode is located.
- выше и ниже дополнительного электрода устанавливают фокусирующие электроды, соединенные с источником постоянного тока. - Above and below the additional electrode set focusing electrodes connected to a constant current source.
- дополнительный электрод размещают симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта, при этом значение тока устанавливают по выражению
I = I1(1+ρ1/ρ2),
где I1 - заданный ток, необходимый для возникновения электроосмотического движения жидкости в нефтяном пласте, A;
ρ1 и ρ2 - удельные электрические сопротивления нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта соответственно, Ом•м
- предварительно удаляют участок обсадной трубы основной скважины над нефтяным пластом.- an additional electrode is placed symmetrically relative to the interface between the oil reservoir and the overlying soil layer, while the current value is set by the expression
I = I 1 (1 + ρ 1 / ρ 2 ),
where I 1 is the specified current necessary for the occurrence of electroosmotic fluid movement in the oil reservoir, A;
ρ 1 and ρ 2 - electrical resistivity of the oil reservoir and the overlying soil layer, respectively, Ohm • m
- pre-remove the casing section of the main well above the oil reservoir.
- осуществляют проходку второй дополнительной скважины до уровня нефтяного пласта, при этом основной и дополнительный электроды устанавливают в дополнительных скважинах. - carry out the sinking of the second additional well to the level of the oil reservoir, while the primary and secondary electrodes are installed in additional wells.
- проходку второй дополнительной скважины осуществляют через окно, предварительно образованное в обсадной трубе основной скважины, под углом к основной скважине. - sinking of the second additional well is carried out through a window previously formed in the casing of the main well, at an angle to the main well.
- проходку второй дополнительной скважины осуществляют из первой дополнительной скважины под углом к ней. - sinking the second additional well is carried out from the first additional well at an angle to it.
- электроосмотическое воздействие осуществляют с изменением полярности тока. - electroosmotic effect is carried out with a change in the polarity of the current.
- напряжение источника постоянного тока выбирают из условия
где
ρ - удельное электрическое сопротивление нефтяного пласта, Ом•м,
λ - удельная теплопроводность нефтяного пласта, Вт/м•с,
ΔT - максимально допустимое увеличение температуры на поверхности обсадной трубы основной скважины, при которой пластовая жидкость еще не закипает, oC.- the voltage of the DC source is selected from the condition
Where
ρ - electrical resistivity of the oil reservoir, Ohm • m,
λ is the specific thermal conductivity of the oil reservoir, W / m • s,
ΔT is the maximum allowable temperature increase on the surface of the casing of the main well, at which the reservoir fluid does not boil, o C.
Заявленное техническое решение является новым, так как характеризуется наличием новой совокупности признаков, отсутствующей во всех известных нам объектах техники аналогичного назначения. The claimed technical solution is new, as it is characterized by the presence of a new set of features that is absent in all objects of equipment of a similar purpose known to us.
Непосредственный технический результат, который может быть получен при реализации заявленной совокупности признаков заключается в снижении затрат на устройство дополнительной скважины, обеспечивающей наиболее эффективное расположение электродов. The immediate technical result that can be obtained by implementing the claimed combination of features is to reduce the cost of installing an additional well that provides the most efficient arrangement of electrodes.
Данный технический результат является свойством всей заявленной в первом пункте формулы совокупности признаков, в т.ч. таких полностью новых признаков как проходка дополнительной скважины через окно в обсадной трубе основной скважины. This technical result is a property of the entire set of features declared in the first paragraph of the formula, including such completely new features as the penetration of an additional well through a window in the casing of the main well.
Получение упомянутого технического результата обеспечивает появление у объекта изобретения в целом ряда новых полезных свойств, а именно обеспечивается возможность получения нефти из низкопроницаемых пластов, повышается эффективность электроосмотической обработки. The receipt of the aforementioned technical result ensures that the object of the invention as a whole has a number of new useful properties, namely, it is possible to obtain oil from low permeability formations, and the efficiency of electroosmotic treatment is increased.
Указанное позволяет признать заявленное техническое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень". This allows you to recognize the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена общая схема реализации способа, на фиг. 2 - вариант реализации способа с металлической обсадной трубой в дополнительной скважине, на фиг. 3 - вариант с диэлектрической обсадной трубой в дополнительной скважине с перфорацией, на фиг. 4 - вариант с фокусирующими электродами, на фиг. 5 - вариант с расположением дополнительного электрода симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта, на фиг. 6 - вариант с удаленным участком обсадной колонны основной скважины, на фиг. 7 - вариант с двумя дополнительными скважинами, пройденными через окна в основной скважине, на фиг. 8 - вариант со второй дополнительной скважиной, пройденной из первой дополнительной скважины. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 presents a general diagram of the implementation of the method, FIG. 2 is an embodiment of a method with a metal casing in an additional well; FIG. 3 is a variant with a dielectric casing in an additional well with perforation, FIG. 4 is an embodiment with focusing electrodes, in FIG. 5 is a variant with the location of the additional electrode symmetrically with respect to the interface between the oil reservoir and the overlying soil layer, in FIG. 6 is a variant with a remote section of the casing of the main well; in FIG. 7 is a variant with two additional wells passed through windows in the main well; FIG. 8 is an illustration of a second additional well passed from a first additional well.
В основной добывающей скважине 1 установлен основной электрод 2 с контактором 3, обеспечивающим его электрический контакт с поверхностью металлической обсадной трубы 4. Основной электрод 2 установлен на уровне нефтяного пласта 5 и соединен токопроводом 6 с источником постоянного тока 7. In the main producing well 1, the
В обсадной трубе 4 скважины 1 образовано, например, вырезано, окно, через которое осуществлена проходка дополнительной скважины 8, под острым углом к скважине 1 до уровня нефтяного пласта, в которой на уровне нефтяного пласта размещен дополнительный электрод 9, токопроводом 10 соединенный с источником 7. In the
Дополнительная скважина 8 может быть оборудована металлической обсадной трубой 11 (фиг. 2), нижний конец которой размещен выше уровня нефтяного пласта 5, либо диэлектрической обсадной трубой 12 (фиг. 3), которая снабжена перфорацией 13 на уровне нефтяного пласта 5. Выше и ниже дополнительного электрода 9 могут быть размещены фокусирующие электроды 14 и 15, соединенные соответственно токопроводами 16 и 17 с источником 7 (фиг. 4). The
Дополнительный электрод 9 может быть размещен симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта 5 и вышележащего слоя грунта (фиг. 6). An
В обсадной трубе 4 может быть удален участок 18 (фиг. 6), расположенный выше нефтяного пласта 5. In the
В обсадной трубе 4 основной скважины 1 может быть образовано второе окно, через которое может быть осуществлена проходка второй дополнительной скважины 19 до уровня нефтяного пласта 5 (фиг. 7). При этом электрод 2 устанавливают во второй дополнительной скважине 19. In the
Вторая дополнительная скважина 19 может быть пройдена из первой дополнительной скважины 8 (фиг. 8). The second
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
От источника 7 по токопроводам 6, 10 подают электропитание к электроду 2, который размещается в основной скважине 1 на уровне нефтяного пласта 5, и к электроду 9, который размещается также в нефтяном пласте в дополнительной скважине 8 в непосредственной близости от электрода 2. При этом минус подается на основной электрод 2, а плюс - на дополнительный электрод 9. Осуществляют электроосмотическую обработку нефтяного пласта 5 и измеряют дебит добывающей скважины 1. При увеличении дебита выше минимального заранее заданного значения подают сигнал на отключение питания электродов и на включение насосного оборудования. From the
При положительной разности потенциалов между электродами 2 и 9 одновременно обеспечивается катодная защита от коррозии обсадной трубы 4. With a positive potential difference between the
Если при электроосмотической обработке нефтяного пласта в течение нескольких суток дебит скважины увеличивается незначительно, то изменяют полярность питания электродов. If during the electroosmotic treatment of an oil reservoir within a few days the well production rate does not increase significantly, then the polarity of the supply of electrodes is changed.
При оборудовании дополнительной скважины 8 металлической обсадной трубой 11 дополнительная скважина также может являться добывающей, выполненной с открытым забоем. When equipping an
При оборудовании дополнительной скважины 8 обсадной трубой 12 из диэлектрического материала с перфораций 13 в зоне нефтяного пласта обеспечивается надежный электрический контакт дополнительного электрода 9 со средой и появляется возможность использовать дополнительную скважину в качестве добывающей. When the
Дополнительные фокусирующие электроды 14 позволяют экранировать ток в нефтяном пласте 5 от слоев грунта, расположенных выше и ниже пласта. Знаки потенциала фокусирующих электродов такие же, как у дополнительного электрода 9, а их значения определяются экспериментально. При наличии обсадной диэлектрической трубы в районе расположения фокусирующих электродов выполняется перфорация. Additional focusing
При расположении дополнительного электрода симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта 5 и вышележащего слоя грунта обеспечивается непроницаемость этой границы раздела для тока, протекающего по нефтяному пласту 5 и при любых соотношениях электрических сопротивлений слоя грунта и пласта 5 обеспечивается заданное значение тока в нефтяном пласте 5, необходимое для проведения эффективной его электроосмотической обработки. When the additional electrode is located symmetrically relative to the interface between the
Если в обсадной трубе 4 вырезан участок над нефтяным пластом 5, то снижаются утечки тока на верхнюю часть обсадной трубы 4. If a section above the
Если оба электрода 2 и 9 располагаются в дополнительных скважинах 8 и 19 влияние обсадной трубы 4 на распределение тока в нефтяном пласте 5 минимально. If both
Во всех вариантах реализации способа электроосмотическая обработка может проводиться с изменением полярности тока. При этом для увеличения нефтеотдачи и повышения дебита скважины последовательно используются два физических явления: течение воды и нефти от анода к катоду и существенное увеличение проницаемости пласта в прианодной зоне. In all variants of the method, the electroosmotic treatment can be carried out with a change in the polarity of the current. At the same time, two physical phenomena are successively used to increase oil recovery and increase well production: the flow of water and oil from the anode to the cathode and a significant increase in the permeability of the formation in the anode zone.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения не вызывает сомнений, т.к. оно может быть реализовано с использованием известного технологического оборудования. Источник питания, а также блоки управления и коммутации выполняются с использованием известной элементной базы. The possibility of industrial application of the claimed technical solution is not in doubt, because it can be implemented using well-known technological equipment. The power source, as well as control and switching units, are performed using a well-known element base.
Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения существенно повышает эффективность нефтеотдачи в низкодебитных скважинах в пластах с пониженной проницаемостью. The use of the claimed solution in comparison with all known means of a similar purpose significantly increases the efficiency of oil recovery in low-yield wells in reservoirs with low permeability.
Claims (11)
I = I1(1 + ρ1/ρ2),
где I1 - заданный ток, необходимый для возникновения электроосмотического движения жидкости в нефтяном пласте, А;
ρ1 и ρ2 - удельные электрические сопротивления нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта соответственно, Ом • м.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the additional electrode in the additional well is placed symmetrically relative to the interface between the oil reservoir and the overlying soil layer, while the current value is set by the expression
I = I 1 (1 + ρ 1 / ρ 2 ),
where I 1 is the specified current required for the occurrence of electroosmotic fluid movement in the oil reservoir, A;
ρ 1 and ρ 2 - electrical resistivity of the oil reservoir and the overlying soil layer, respectively, Ohm • m.
где ρ - удельное электрическое сопротивление нефтяного пласта, Ом • м;
λ - удельная теплопроводность нефтяного пласта, Вт/м • с;
ΔT - максимально допустимое увеличение температуры на поверхности обсадной трубы основной скважины, при которой пластовая жидкость еще не закипает, oС.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the voltage of the DC source is selected from the condition
where ρ is the electrical resistivity of the oil reservoir, Ohm • m;
λ is the specific thermal conductivity of the oil reservoir, W / m • s;
ΔT - the maximum allowable temperature increase on the surface of the casing of the main well, at which the reservoir fluid does not boil, o C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112307A RU2124118C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112307A RU2124118C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96112307A RU96112307A (en) | 1998-09-27 |
RU2124118C1 true RU2124118C1 (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20182084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96112307A RU2124118C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2124118C1 (en) |
-
1996
- 1996-06-27 RU RU96112307A patent/RU2124118C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2303692C2 (en) | Electrochemical method for secondary oil production by oxidation-reduction reaction initiation in oil | |
US3874450A (en) | Method and apparatus for electrically heating a subsurface formation | |
US4926941A (en) | Method of producing tar sand deposits containing conductive layers | |
US5784530A (en) | Iterated electrodes for oil wells | |
CA1209629A (en) | Conduction heating of hydrocarbonaceous formations | |
CA2049627C (en) | Recovering hydrocarbons from hydrocarbon bearing deposits | |
US5060726A (en) | Method and apparatus for producing tar sand deposits containing conductive layers having little or no vertical communication | |
US4495990A (en) | Apparatus for passing electrical current through an underground formation | |
US4319632A (en) | Oil recovery well paraffin elimination means | |
US3211220A (en) | Single well subsurface electrification process | |
US3862662A (en) | Method and apparatus for electrical heating of hydrocarbonaceous formations | |
US5621845A (en) | Apparatus for electrode heating of earth for recovery of subsurface volatiles and semi-volatiles | |
US5751895A (en) | Selective excitation of heating electrodes for oil wells | |
US7325604B2 (en) | Method for enhancing oil production using electricity | |
CA1207828A (en) | Single well stimulation for the recovery of liquid hydrocarbons from subsurface formations | |
US4612988A (en) | Dual aquafer electrical heating of subsurface hydrocarbons | |
CA2818991A1 (en) | Method for enhanced oil recovery from carbonate reservoirs | |
EP3198114B1 (en) | Method for electrically enhanced oil recovery | |
RU2124118C1 (en) | Method for increasing oil recovery from low-permeable oil bed | |
RU2648411C1 (en) | Method of increasing coefficient of extraction of oil on hard-to-recover and depleted fields | |
RU2087692C1 (en) | Method of electrochemical treatment of oil and gas wells | |
CA2043092A1 (en) | Electrical heating of oil reservoir | |
CA1196572A (en) | Method of electrically heating underground hydrocarbon deposits | |
RU2215872C2 (en) | Method of oil formation stimulation | |
RU2241118C1 (en) | Method for extracting an oil deposit |