RU2260685C2 - Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method - Google Patents
Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260685C2 RU2260685C2 RU2003100700/03A RU2003100700A RU2260685C2 RU 2260685 C2 RU2260685 C2 RU 2260685C2 RU 2003100700/03 A RU2003100700/03 A RU 2003100700/03A RU 2003100700 A RU2003100700 A RU 2003100700A RU 2260685 C2 RU2260685 C2 RU 2260685C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- implosion
- chamber
- chambers
- pressure
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи и приемистости пластов.The invention relates to the oil industry and can be used to increase oil recovery and injectivity.
Для повышения продуктивности нефтяных скважин, интенсификации притоков нефти на месторождениях, особенно находящихся на поздней стадии эксплуатации, а также содержащих труноизвлекаемые, высоковязкие нефти, для очистки призабонной зоны скважины (ПЗС) от продуктов кольматации, парафиногидратных и асфальтосмолистых отложений, повышения проницаемости, приемистости и увеличения фильтрационной способности породы применяют различные способы воздействия на пласт. К числу известных способов относятся химические, термогазохимические, ударные и другие воздействия.To increase the productivity of oil wells, to intensify oil inflows at oilfields, especially those at a late stage of operation, as well as containing highly recoverable, highly viscous oils, to clean the near-wellbore zone of a well (CCD) from the products of mudding, paraffin-hydrated and asphalt-tar deposits, increase permeability, injectivity and increase The rock's filtration ability uses various methods of stimulating the formation. Among the known methods include chemical, thermogasochemical, shock and other effects.
Известен способ обработки продуктивного пласта, в котором термохимическое и барическое воздействие на пласт оказывают путем сжигания в интервале продуктивного пласта порохового заряда и твердотопливного материала с наполнителем-стабилизатором горения с центральным округлым каналом с одновременным накоплением давления пороховых газов в полости центрального канала заряда с последующей передачей энергии горения заряда в пласт (патент РФ №2103493, МПК 7 Е 21 В 43/26. БИ №3. 1998).A known method of treating a productive formation in which thermochemical and pressure is applied to the formation by burning a powder charge and solid fuel material with a filler-stabilizer of combustion with a central rounded channel in the interval of the productive formation while accumulating the pressure of the powder gases in the cavity of the central charge channel with subsequent transfer of energy charge burning into the formation (RF patent No. 2103493, IPC 7 E 21 B 43/26. BI No. 3. 1998).
Известен способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления, в котором избыточное давление в скважине создается путем воздействия на пласт газообразных продуктов горения порохового заряда. Создание избыточного давления в скважине осуществляют по меньшей мере двумя последовательными импульсами давления с амплитудой и длительностью первого импульса, достаточными для раскрытия естественных трещин, и амплитудой и длительностью второго импульса, при этом второй импульс давления создают при значениях давления в скважине от первого импульса, равных 0,5 горного давления (патент РФ №2106485, МПК 7 Е 21 В 43/26. БИ №7 от 10.03.1998 г.).A known method of processing the bottom-hole zone of the formation and a device for its implementation, in which excess pressure in the well is created by exposing the formation of gaseous products of combustion of a powder charge. The overpressure in the well is created by at least two successive pressure pulses with an amplitude and duration of the first impulse sufficient to reveal natural cracks, and an amplitude and duration of the second impulse, while the second pressure impulse is created when the pressure in the well from the first impulse is 0 5 mountain pressure (RF patent No. 2106485, IPC 7 E 21 B 43/26. BI No. 7 of 03/10/1998).
Недостатками этих спосбов является применение порохов, усложняющих технологию обработки с точки зрения безопасности, а также создание ограниченного числа импульсов давления в скважине (максимум два).The disadvantages of these methods are the use of gunpowder, which complicates the processing technology from a safety point of view, as well as the creation of a limited number of pressure pulses in the well (maximum two).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ многоциклового импульсного воздействия на ПЗС, при использовании которого обработку осуществляют чередованием импульсов депрессии и репрессии. При этом обеспечивается до 15-20 затухающих колебаний для раскачивания пробок.The closest in technical essence and the achieved result is a method of multi-cycle pulsed exposure to CCD, when using which the processing is carried out by alternating pulses of depression and repression. This provides up to 15-20 damped oscillations for swaying traffic jams.
Недостатком данного способа является низкая эффективность из-за отсутствия начального давления, а также отсутствие возможности поддерживания и регулирования длительности и амплитуды последующих колебаний (патент РФ №2136874. БИ №25 от 10.09.99).The disadvantage of this method is the low efficiency due to the lack of initial pressure, as well as the lack of the ability to maintain and control the duration and amplitude of subsequent oscillations (RF patent No. 2136874. BI No. 25 of 09/10/99).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки ПЗС нефтяных скважин, в котором обработка ПЗС проводится с помощью устройства, содержащего две имплозионные камеры (ИК) и перфоратор. Устройство позволяет проводить термическую обработку ПЗС, имплозионную, затем перфорацию с последующей депрессионной обработкой и вновь имплозионную обработку (патент РФ №2131512. БИ №16 от 10.06.99).The closest in technical essence and the achieved result is a device for processing CCD oil wells, in which the processing of CCD is carried out using a device containing two implosion chambers (IR) and a perforator. The device allows thermal treatment of the CCD, implosion, then perforation followed by depressive treatment and implosion treatment again (RF patent No. 2131512. BI No. 16 of 06/10/99).
Недостатками данного устройства обработки ПЗС являются низкая эффективность обработки ПЗС в результате использования ограниченного числа имплозионных камер и, следовательно, количества циклов репрессии и депрессии, а также из-за невозможности сборки имплозионной камеры требуемых размеров, отсутствие временной закономерности последовательности циклов репрессии и депрессии, неучет свойств скважинной среды и скважины.The disadvantages of this CCD processing device are the low efficiency of CCD processing as a result of using a limited number of implosion chambers and, consequently, the number of repression and depression cycles, as well as the impossibility of assembling an implosion chamber of the required sizes, the absence of a temporal pattern of the repression and depression cycle sequence, and neglect of properties downhole environment and wells.
Задачей данного изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны скважины.The objective of the invention is to increase the efficiency of processing the bottom-hole zone of the well.
Поставленная задача достигается способом, где импульсное депрессионное и репрессионное воздействия осуществляют многократными последовательными регулируемыми импульсами давления, возникающего при экзотермическом превращении смеси веществ, совпадающих с фазой собственных колебаний в скважине и в пласте, с циклично возрастающей амплитудой с обеспечением депрессионно-репрессионных импульсов колебаний, равных 15·n, где n - количество камер и последующий импульс давления превышает предыдущий с интервалом времени τ=2·π·κ, где κ=0,5-35 - коэффициент пропорциональности, причем количество импульсов давления равно количеству камер.The problem is achieved in a way where pulsed depressive and repressive effects are carried out by multiple successive adjustable pressure pulses that occur during the exothermic transformation of a mixture of substances that coincide with the phase of natural vibrations in the well and in the reservoir, with a cyclically increasing amplitude with the provision of depression-repressive oscillation pulses equal to 15 · N, where n is the number of chambers and the subsequent pressure pulse exceeds the previous one with the time interval τ = 2 · π · κ, where κ = 0.5-35 is the coefficient proportionality factor, and the number of pressure pulses equal to the number of chambers.
Поставленная задача достигается устройством, содержащим имплозионную камеру со стравливающими отверстиями, геофизическую головку и линию воспламенения, отличающееся тем, что устройство выполнено последовательно расположенными имплозионными камерами, имплозионные камеры соединены между собой переходником, изолирующим полость одной камеры от другой, переходник снабжен герметичной перегородкой, через которую пропущены электрические проводники, а в каждую имплозионную камеру помещен картуз со смесью веществ, способной к экзотермическому превращению, картуз снабжен электроспиралью, присоединенной к независимой линии воспламенения, причем вскрытие имплозионных камер осуществляется в результате экзотермического превращения смеси веществ, находящихся в камере с последующим термохимическим воздействием продуктов превращения на ПЗС, а в качестве смеси веществ, способных к экзотермическому превращению используют порошки магния, или алюминия, или сплава алюминия с магнием с солями щелочных, или щелочноземельных металлов азотной кислоты (например, нитраты натрия калия, бария, стронция), или серной кислоты (например, сульфаты натрия, лития, калия, кальция, бария, стронция), или угольной кислоты (например, карбонаты натрия, калия, кальция, бария), или фторполимерами (например, ФП-4, ФЛ-4Н, ФП-42, ФП-2), или хлор- или фтор-, или фторхлорсодержащими органическими соединениями (например, ПВХ-С, ПСХ-ЛС, СКФ-26, СКФ-32, ФП-32Л), или пороха, или их смеси или пороха, или их смеси.The task is achieved by a device containing an implosion chamber with bore holes, a geophysical head and an ignition line, characterized in that the device is made up of implosion chambers in series, the implosion chambers are connected by an adapter isolating the cavity of one chamber from another, the adapter is equipped with a sealed partition through which electrical conductors are missing, and a cap with a mixture of substances capable of exothermic is placed in each implosion chamber to transformation, the cap is equipped with an electric coil connected to an independent ignition line, and the implosion chambers are opened as a result of the exothermic conversion of a mixture of substances in the chamber followed by thermochemical effects of the conversion products on the CCD, and magnesium powders are used as a mixture of substances capable of exothermic conversion or aluminum, or an alloy of aluminum with magnesium with salts of alkali or alkaline earth metals nitric acid (for example, potassium sodium nitrates i, barium, strontium), or sulfuric acid (for example, sodium, lithium, potassium, calcium, barium, strontium sulfates), or carbonic acid (for example, sodium, potassium, calcium, barium carbonates), or fluoropolymers (for example, FP- 4, FL-4N, FP-42, FP-2), or chlorine or fluorine, or fluorochlorine-containing organic compounds (for example, PVC-S, PSX-LS, SKF-26, SKF-32, FP-32L), or gunpowder, or a mixture thereof or gunpowder, or a mixture thereof.
Импульс давления (избыточное давление) создается в скважине в результате вскрытия имплозионных камер, внутри которых давление к моменту вскрытия имеет большую величину, чем гидростатическое в скважине. Давление в имплозионной камере возникает в результате химической реакции, протекающей с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов в смеси веществ, способной к экзотермическому превращению. В качестве такой смеси используют порошки магния, или алюминия, или сплава алюминия с магнием с солями щелочных, или щелочноземельных металлов азотной кислоты (например, нитраты натрия калия, бария, стронция), или серной кислоты (например, сульфаты натрия, лития, калия, кальция, бария, стронция), или угольной кислоты (например, карбонаты натрия, калия, кальция, бария), или фторполимерами (например, ФП-4, ФП-4Н, ФП-42, ФП-2), или хлор- или фтор-, или фторхлорсодержащими органическими соединениями (например, ПВХ-С, ПСХ-ЛС, СКФ-26, СКФ-32, ФП-32Л), или пороха, или их смеси или пороха, или их смеси. Смеси веществ готовят известными методами перемешивания.A pressure impulse (overpressure) is created in the well as a result of opening the implosion chambers, inside which the pressure at the time of opening is larger than the hydrostatic pressure in the well. The pressure in the implosion chamber arises as a result of a chemical reaction proceeding with the release of a large amount of heat and gaseous products in a mixture of substances capable of exothermic transformation. As such a mixture, powders of magnesium, or aluminum, or an alloy of aluminum with magnesium with alkali or alkaline earth metal salts of nitric acid (e.g., sodium potassium, barium, strontium nitrates), or sulfuric acid (e.g., sodium, lithium, potassium sulfates, calcium, barium, strontium), or carbonic acid (e.g. sodium, potassium, calcium, barium carbonates), or fluoropolymers (e.g. FP-4, FP-4H, FP-42, FP-2), or chlorine or fluorine -, or fluorochlorine-containing organic compounds (for example, PVC-S, PSX-LS, SKF-26, SKF-32, FP-32L), or gunpowder, or mixtures thereof or gunpowder, or mixtures thereof. Mixtures of substances are prepared by known mixing methods.
Смесь веществ активируют (воспламеняют) с помощью источника тепловой энергии.A mixture of substances is activated (ignited) using a source of thermal energy.
Устройство для реализации предлагаемого способа представлено на чертеже. Устройство состоит из имплозионных камер (1), которые соединяются между собой через переходники (2). Все устройство крепится через геофизическую головку (3) к геофизическому кабелю (4). Имплозионная камера представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, который имеет несколько стравливающих отверстий (5), расположенных по цилиндрической поверхности. При сборке эти отверстия герметизируются. Во время сборки в каждую камеру вкладывается картуз (6) со смесью веществ, способной к экзотермическому превращению. Картуз снабжают электроспиралью (7), которую присоединяют к линии воспламенения (8). Каждая камера снабжена независимой линией воспламенении, которая, в свою очередь, через геофизическую головку подсоединяется к электрическим приводам геофизического кабеля.A device for implementing the proposed method is presented in the drawing. The device consists of implosion chambers (1), which are interconnected via adapters (2). The entire device is attached through a geophysical head (3) to a geophysical cable (4). An implosion chamber is a thick-walled cylindrical vessel, which has several bleed holes (5) located on a cylindrical surface. During assembly, these holes are sealed. During assembly, a cap (6) with a mixture of substances capable of exothermic transformation is inserted into each chamber. The cartouche is supplied with an electric coil (7), which is connected to the ignition line (8). Each chamber is equipped with an independent ignition line, which, in turn, is connected to the electric drives of the geophysical cable through the geophysical head.
Переходник представляет собой металлический цилиндр, снабженный герметичной прочной внутренней перегородкой (9), через которую пропущены электрические проводники для линии воспламенения, изолирующей одну камеру от другой.The adapter is a metal cylinder equipped with a sealed solid internal partition (9), through which electric conductors are passed for an ignition line that isolates one chamber from another.
Последовательное вскрытие имплозионных камер по определенному закону позволяет повышать эффективность последующего импульса давления в результате использования энергии предыдущего импульса, то есть при использовании явления механического резонанса. Явление механического резонанса в скважине достигается путем генерации вынужденных колебаний, совпадающих с собственными колебаниями в скважине и в пласте. Последующие вскрытия имплозионных камер, совпадающие по времени с фазой положительного гидравлического удара позволяет существенно повысить эффективность обработки призабойной зоны скважины.The sequential opening of the implosion chambers according to a certain law allows increasing the efficiency of the subsequent pressure pulse as a result of using the energy of the previous pulse, that is, when using the phenomenon of mechanical resonance. The phenomenon of mechanical resonance in a well is achieved by generating forced vibrations that coincide with natural vibrations in the well and in the formation. Subsequent opening of the implosion chambers, coinciding in time with the phase of positive hydraulic shock, can significantly increase the efficiency of processing the bottom-hole zone of the well.
Для обработки ПЗС необходимо производить вскрытие имплозионных камер многокамерного устройства с интервалами времениFor CCD processing, it is necessary to open the implosion cameras of a multi-chamber device with time intervals
где κ=(0,5-35) - коэффициент пропорциональности, зависит от природы скважинной жидкости, ее гидростатического уровня, угла наклона скважины и ее состояния.where κ = (0.5-35) is the coefficient of proportionality, depends on the nature of the well fluid, its hydrostatic level, the angle of inclination of the well and its condition.
Способ обработки ПЗС осуществляют следующим образом. На забое скважины производят сборку имплозионных камер. В каждую камеру размещают картуз со смесью веществ, соединяют проводники линии воспламенения и герметично закрывают камеры самоуплотняющимися прокладками, изолирующими полость камер от внешней среды. Затем доставляют собранное устройство в ПЗС на геофизическом кабеле. Смесь веществ воспламеняют с помощью электрического импульса. Интервал между моментами воспламенения смесей в камерах оценивают по формуле (1) на основании данных по гидростатическому давлению в скважине (гидростатический уровень жидкости), плотности скважинной среды, коэффициентов гидравлического и местного сопротивления. Высоконагретые продукты взаимодействия, находящиеся в камере после повышения давления выше гидростатического, вскрывают прокладки и устремляются в скважину, производя термохимическую и импульсную обработки ПЗС. Скважинная жидкость устремляется в освободившуюся камеру, производя гидравлический удар, в результате чего создается импульс повышенного давления в области ПЗС. Импульс повышенного давления генерирует в скважине собственные затухающие колебания скважинной среды, передающие положительную и отрицательную фазы изменения давления. Вскрытие следующей камеры производится через время, кратное расчетному и соответствующее фазе положительного прироста давления, что позволит накладывать последующие колебания на предыдущие. В результате этого импульс давления от вскрытия очередной имплозионной камеры будет существенно превышать предыдущий импульс. При вскрытии последующей камеры импульс давления превышает пластовое давление. В результате циклической работы устройства происходит закачка в пласт химически активных продуктов термического превращения, что повышает эффективности обработки. После обработки устройство извлекают из скважины, разбирают и очищают.The processing method of the CCD is as follows. At the bottom of the well, implosion chambers are assembled. A cap with a mixture of substances is placed in each chamber, the ignition line conductors are connected, and the chambers are hermetically sealed with self-sealing gaskets that isolate the chamber cavity from the external environment. Then deliver the assembled device to the CCD on a geophysical cable. The mixture of substances is ignited by an electric pulse. The interval between the moments of ignition of mixtures in the chambers is estimated by the formula (1) based on data on hydrostatic pressure in the well (hydrostatic level of the fluid), density of the borehole medium, hydraulic and local resistance coefficients. Highly heated interaction products located in the chamber after increasing the pressure above the hydrostatic pressure, open the gaskets and rush into the well, producing thermochemical and pulsed processing of the CCD. The well fluid rushes into the freed chamber, producing a water hammer, as a result of which an increased pressure impulse is created in the CCD region. The high-pressure pulse generates in the well its own damped oscillations of the borehole medium, transmitting the positive and negative phases of pressure change. The opening of the next chamber is performed after a time multiple of the calculated one and corresponding to the phase of the positive increase in pressure, which will allow superimposing subsequent oscillations on the previous ones. As a result of this, the pressure impulse from opening the next implosion chamber will significantly exceed the previous impulse. When the subsequent chamber is opened, the pressure pulse exceeds the reservoir pressure. As a result of the cyclic operation of the device, chemically active products of thermal transformation are injected into the formation, which increases the processing efficiency. After processing, the device is removed from the well, disassembled and cleaned.
Преимуществами данного способа и устройства являются комплексная обработка скважины за счет создания регулируемых колебаний столба скважинной жидкости большой амплитуды в сочетании с термохимической обработкой, использования стандартного оборудования, компактных имплозионных устройств, отсутствие необходимости использования сложного нагнетательного оборудования.The advantages of this method and device are integrated well treatment by creating controlled oscillations of a large-amplitude well column in combination with thermochemical processing, the use of standard equipment, compact implosion devices, and the absence of the need for complex injection equipment.
В результате реализации предлагаемого способа и устройства обеспечивается высокоэффективная комплексная обработка ПЗС: термохимическая, позволяющая очистить перфорационные отверстия от асфальтенов и парафинов, прогрев ПЗС, циклическая имплозионная обработка и длительная циклическая механическая обработка скважины и ПЗС повышением давления в скважине, позволяющие как очистить ПЗС, так и осуществить гидроразрыв пласта, а следовательно, увеличить его пористость и проницаемость. Одновременное действие всех этих факторов позволяет повысить эффективность работы как добывающих, так и нагнетательных скважин.As a result of the implementation of the proposed method and device, a highly effective complex CCD processing is provided: thermochemical, allowing to clean the perforation holes from asphaltenes and paraffins, heating of the CCD, cyclic implosion treatment and long cyclic mechanical treatment of the well and CCD by increasing the pressure in the well, allowing both CCD and to carry out hydraulic fracturing, and therefore, increase its porosity and permeability. The simultaneous action of all these factors can improve the efficiency of both producing and injection wells.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003100700/03A RU2260685C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003100700/03A RU2260685C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003100700A RU2003100700A (en) | 2004-07-20 |
RU2260685C2 true RU2260685C2 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=35849189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003100700/03A RU2260685C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260685C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703595C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ Альянс" | Method of thermal-gas-dynamic action on formation and solid propellant charge for its implementation |
-
2003
- 2003-01-08 RU RU2003100700/03A patent/RU2260685C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703595C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ Альянс" | Method of thermal-gas-dynamic action on formation and solid propellant charge for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2344282C2 (en) | Borehole cyclic generator of compression pulses and method of pay permeability increase | |
US10858922B2 (en) | System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation | |
US4049056A (en) | Oil and gas well stimulation | |
WO2002070339A2 (en) | System for lifting water from gas wells using a propellant | |
RU2469180C2 (en) | Perforation and treatment method of bottom-hole zone, and device for its implementation | |
RU2260685C2 (en) | Method for processing face-adjacent zone of well and device for realization of said method | |
RU2633883C1 (en) | Perforation and bottomhole treatment method and device for its implementation | |
RU2221141C1 (en) | Process of treatment of critical area of formation | |
RU2002113308A (en) | The method of processing bottom-hole formation zone | |
RU2106485C1 (en) | Method and device for treating down-hole zone of bed | |
RU2178065C1 (en) | Method of perforation and treatment of well bottom-hole zone and device for method embodiment | |
RU2282026C1 (en) | Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing | |
RU2730058C1 (en) | Well pressure generator | |
RU2307921C2 (en) | Device for reservoir exposing and for gas-dynamic, vibro-wave and hydrochloride reservoir treatment | |
RU2092682C1 (en) | Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound | |
RU2219333C2 (en) | Way to treat critical area of well and device for its implementation | |
RU51397U1 (en) | DEVICE FOR SECONDARY OPENING WITH SIMULTANEOUS GAS-DYNAMIC PROCESSING OF THE FORM | |
RU2075593C1 (en) | Device for exposing and treatment of bottom face zone of well | |
RU2242590C1 (en) | Device for perforation of well and forming cracks in well-adjacent bed area | |
RU2703595C1 (en) | Method of thermal-gas-dynamic action on formation and solid propellant charge for its implementation | |
RU2271443C1 (en) | Productive bottomhole formation zone treatment method | |
RU2072423C1 (en) | Method and device for downhole treatment of well | |
RU2245440C2 (en) | Method for perforation and treatment of well-adjacent bed zone and device for realization of said method (variants) | |
RU2288357C1 (en) | Method for chemical processing of oil and gas wells and device for realization of method | |
RU2138623C1 (en) | Well completion method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090109 |