RU2303692C2 - Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций - Google Patents

Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций Download PDF

Info

Publication number
RU2303692C2
RU2303692C2 RU2004116135/03A RU2004116135A RU2303692C2 RU 2303692 C2 RU2303692 C2 RU 2303692C2 RU 2004116135/03 A RU2004116135/03 A RU 2004116135/03A RU 2004116135 A RU2004116135 A RU 2004116135A RU 2303692 C2 RU2303692 C2 RU 2303692C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
well
electrodes
reservoir
electrode
Prior art date
Application number
RU2004116135/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004116135A (ru
Inventor
Кеннет УИТТЛ Дж. (US)
Кеннет УИТТЛ Дж.
У. БЕЛЛ Кристи (US)
У. БЕЛЛ Кристи
Original Assignee
Электро-Петролеум, Инк.
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 Электро-Петролеум, Инк. filed Critical Электро-Петролеум, Инк.
Publication of RU2004116135A publication Critical patent/RU2004116135A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2303692C2 publication Critical patent/RU2303692C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/2401Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Изобретение относится к добыче нефти из подземного нефтеносного пласта с применением электрического тока. Обеспечивает повышение эффективности добычи нефти. Сущность изобретения: способ заключается в том, что для принудительной добычи нефти из подземного пласта с первым и вторым нефтеносными районами сооружают первую скважину в первом районе пласта и вторую скважину во втором районе пласта. В первую расположенную в первом районе пласта скважину опускают первый электрод. Во вторую расположенную во втором районе пласта скважину опускают второй электрод и создают между первым и вторым электродами разность периодических напряжений. Согласно изобретению разность периодических напряжений между электродами создают путем подачи на них напряжения смещения постоянного тока и наложенной переменной составляющей переменного тока с амплитудой, обеспечивающей инициирование в нефти окислительно-восстановительных реакций для разложения содержащихся в ней длинноцепных углеводородов и полициклических соединений на соединения с низкой молекулярной массой и гидрирования нефти. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к добыче нефти и, в частности, к новому способу добычи нефти из подземных нефтяных месторождений с помощью электрического тока.
Вначале при разработке нефтеносного пласта сырая нефть вытесняется из пласта и попадает в продуктивную скважину под действием давления газа и другого существующего в пласте давления. Постепенно по мере добычи нефти потенциальная энергия нефтяного пласта уменьшается и в конечном итоге становится недостаточной для вытеснения нефти из пласта в продуктивную скважину. Хорошо известно, что на первом этапе разработки подземных нефтяных месторождений из нефтяного пласта добывают только небольшую часть всех находящихся в нем запасов нефти. В некоторых нефтяных пластах, содержащих, в частности, запасы высоковязкой нефти, после разработки обычно остается 90% или даже большее количество нефти. Добыча нефти часто ограничена капиллярными силами, которые препятствуют прохождению вязкой нефти через внутрипоровые пространства (пустоты) нефтеносного пласта.
В настоящее время известно много способов вторичной добычи нефти, которая остается в нефтеносных пластах. Известные в настоящее время способы вторичной добычи нефти обычно связаны с высоким расходом энергии, необходимой для создания вытесняющих нефть из пласта усилий и/или снижения усилий, удерживающих в нефтеносном пласте оставшуюся в нем нефть. Подробно различные способы вторичной добычи нефти описаны в патенте US 3782465, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки.
Один из способов вторичной добычи нефти основан на пропускании через оставшуюся в пласте нефть электрического тока, который увеличивает подвижность нефти и способствует ее вытеснению в продуктивную (добывающую) скважину. Обычно при осуществлении такого способа вторичной добычи нефти в нефтеносный подземный пласт опускают одну или несколько пар электродов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. При определенном перепаде напряжений на электродах в нефтеносном пласте создается электрическое поле. В некоторых случаях при вторичной добыче нефти пропускаемый через нефть электрический ток используется для увеличения температуры нефти и снижения ее вязкости, а следовательно, и увеличения подвижности. В других способах вторичной добычи нефти электрический ток используют для повышения электроосмотической подвижности нефти в направлении добывающей скважины. В результате создаваемого электрическим током электроосмотического эффекта растворенные электролиты и взвешенные в нефти заряженные частицы вместе с молекулами нефти мигрируют в направлении катода. Во всех таких способах вторичной добычи нефти для создания в нефтеносном пласте электрического поля обычно используют источники постоянного тока (например, как это предлагается в US 3724543).
При добыче нефти с использованием электрического тока часто возникают проблемы, которые отрицательно влияют на качество и количество добываемой нефти. Системы постоянного тока обычно работают при высоких напряжениях и больших силах тока. Кроме того, системы постоянного тока потребляют большое количество электрической энергии, что, как очевидно, увеличивает стоимость добываемой нефти.
С учетом всего вышеизложенного в настоящем изобретении предлагается усовершенствованный способ принудительной добычи нефти из подземного нефтеносного пласта с первым и вторым нефтеносными районами с использованием электрического тока, в котором в первую расположенную в первом районе пласта скважину опускают первый электрод, во вторую расположенную во втором районе пласта скважину опускают второй электрод и создают между первым и вторым электродами разность периодических напряжений путем подачи на них напряжения смещения постоянного тока и наложенной переменной составляющей переменного тока с амплитудой, обеспечивающей инициирование в нефти окислительно-восстановительных реакций для разложения содержащихся в ней длинноцепных углеводородов и полициклических соединений на соединения с низкой молекулярной массой и гидрирования нефти.
Электрический ток может пропускаться через электроды, расположенные в нескольких скважинах, пробуренных и соответствующим образом оборудованных в нефтеносном пласте. В системе только с двумя скважинами первую и вторую скважины бурят вблизи подземного нефтеносного пласта. Скважины располагают на некотором расстоянии друг от друга в пласте или рядом с ним. Вторую скважину можно расположить либо непосредственно в районе подземного нефтеносного пласта (чтобы она находилась в контакте с находящейся в подземном пласте нефтью), либо рядом с ним таким образом, чтобы часть нефти или вся находящаяся в разрабатываемом пласте нефть была расположена между второй скважиной и первым электродом. Первая и вторая скважины могут быть расположены непосредственно в районе нахождения нефти (чтобы они вскрывали подземный нефтеносной пласт) или рядом с этим районом.
При добыче нефти предлагаемым в изобретении способом первый и второй электроды должны быть расположены в пласте, обладающем электропроводностью, в частности в пласте, содержание влаги в котором достаточно для прохождения через него тока. При пропускании через электроды смещенного постоянного тока с переменной составляющей в находящейся в разрабатываемом пласте нефти при определенных условиях создается электрическое поле. При соответствующем регулировании тока в находящейся в пласте нефти возникают реакции окисления и восстановления. При возникновении в нефти окислительно-восстановительных реакций содержащиеся в ней длинноцепные соединения, такие как тяжелые углеводороды, превращаются в соединения с меньшей длиной цепи. При разложении длинноцепных соединений вязкость нефти снижается, ее подвижность в пласте увеличивается, и нефть попадает в добывающую скважину. Возникающие в нефтеносном пласте электрохимические реакции, кроме того, повышают качество, а следовательно, и ценность добываемой нефти. Для осуществления предлагаемого в изобретении способа можно использовать большое количество электродов, расположенных вертикально, горизонтально или наклонно и по-разному объединенных в одну общую систему.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения частота наложенной переменной составляющей переменного тока составляет от 50 до 2000 Гц. Для инициирования в нефти окислительных и восстановительных реакций изменяют разницу напряжений на электродах и амплитуду наложенной составляющей переменного тока. Разность напряжений между первым и вторым электродами предпочтительно составляет от 0,4 до 2,0 В на каждый метр расстояния между электродами.
В одном из вариантов вторая скважина содержит размещенный в ней металлический хвостовик обсадных труб.
Часть нефти, находящейся в нефтеносном пласте, может быть минерализована с получением диоксида углерода.
Для создания приложенного к нефтяному месторождению в направлении второй скважины электроосмотического усилия напряжение между первым и вторым электродами может увеличиваться с созданием тем самым приложенного к нефтяному месторождению в направлении второй скважины электроосмотического усилия, и извлекают нефть из второй скважины.
Приведенное выше, а также нижеследующее подробное описание изобретения иллюстрируется прилагаемыми к описанию чертежами, на которых показано:
на фиг.1 - схема принудительной добычи нефти из подземного нефтеносного пласта предлагаемым в изобретении способом,
на фиг.2 - схема поперечного разреза оборудования, пригодного для осуществления предлагаемого в изобретении способа добычи нефти, и
на фиг.3 - вертикальная проекция сборного электрода, предназначенного для осуществления настоящего изобретения.
На чертежах и, в частности, на фиг.1 позицией 11 обозначен подземный пласт, в котором содержится сырая нефть. Подземный пласт 11 обладает электрической проводимостью, и содержание влаги в нем предпочтительно превышает 5 мас.%. Показанный на фиг.1 пласт 11 состоит по существу из пористой однородной породы, такой как песчаник или известняк. Обычно такие нефтеносные пласты расположены под верхними слоями земной породы, называемыми покрывающим слоем, на глубине порядка 1000 или более футов ниже поверхности земли. С поверхности 12 земли к пласту 11 пробурены расположенные на некотором расстоянии друг от друга скважины 13 и 14. Скважина 13 работает как нефтедобывающая скважина, а соседняя (технологическая) скважина специально предназначена для пропускания через нефтеносный пласт 11 электрического тока.
Для реализации предлагаемого в изобретении способа принудительной добычи нефти можно использовать большое количество катодов и анодов, расположенных вертикально, горизонтально или наклонно и по-разному объединенных в одну общую систему. На фиг.1 показана система из двух вертикальных электродов, расположенных в горизонтальном направлении на расстоянии друг от друга. Первый электрод 15 опускают в технологическую скважину 14 в точку, которая находится рядом с нефтеносным пластом 11. Опущенный в скважину 14 первый электрод 15 предпочтительно должен находиться в средней по высоте плоскости нефтеносного пласта 11, как это показано на фиг.1. Первый электрод 15 через опущенный в скважину 14 изолированный кабель соединяют с положительным полюсом или анодом источника 2 постоянного тока высокого напряжения. Отрицательный полюс или катод источника тока соединяют со вторым электродом 16, который опущен в добывающую скважину 13 или находится близко от нее. Расположенный между электродами подземный нефтеносный пласт 11, в котором содержится реликтовая вода 4, обладающая сравнительно низким электрическим сопротивлением, пропускает электрический ток между первым и вторым электродами 15, 16. Несмотря на то, что электрическое сопротивление нефти существенно выше электрического сопротивления поверхностного слоя, электрический ток по существу проходит непосредственно через нефтеносный пласт 11, поскольку расстояние между электродами намного меньше расстояния от пласта до поверхностного слоя ("земли").
При подаче на электроды 15, 16 периодического напряжения в нефтеносном пласте создается электрическое поле. Периодическое напряжение предпочтительно представляет собой смещенное напряжение постоянного тока с переменной составляющей, которое получают модулированием напряжения переменного тока. В другом варианте периодическое напряжение постоянного тока можно получить от импульсного источника постоянного тока. В настоящее время существует много различных и хорошо известных специалистам способов получения такого напряжения. Для этого, например, можно использовать диодный выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный. Для создания переменной составляющей можно использовать обычную резистивно-емкостную цепь. При подаче напряжения на электроды электрический ток проходит через реликтовую и капиллярную воду, которая содержится в нефтеносном пласте. Электроны проходят через пласт благодаря наличию в подземных водах природных электролитов.
Электрический потенциал, необходимый для инициирования в нефтеносном пласте электрохимических реакций, зависит от содержания в нефти различных химических компонентов. Иными словами, амплитуда переменной составляющей напряжения зависит от состава нефти и вида протекающих в ней реакций. Амплитуда переменной составляющей напряжения, подаваемого на электроды, может достигать величины, при которой происходят окисление и восстановление молекулярных связей в компонентах нефти. Кроме того, переменная составляющая напряжения на электродах должна иметь частоту, которая больше 2 Гц, но меньше частоты, при которой в пласте уже не происходит поляризации. Переменная составляющая напряжения может иметь синусоидальную или трапециевидную форму и может быть как симметричной, так и ограниченной по амплитуде. Частота составляющей переменного тока предпочтительно должна составлять от 50 до 2000 Гц. При этом, однако, следует иметь в виду, что при импульсном напряжении и профилированных импульсах можно работать и с частотами более 2000 Гц.
Система, которую можно использовать для осуществления настоящего изобретения, показана на фиг.2. Имеющаяся в этой системе скважина 13 работает как нефтедобывающая скважина, расположенная в определенном месте 17 нефтеносного пласта 11. Скважина 13 имеет достаточно длинную колонну из металлических обсадных труб 18, которые проходят от поверхности 12 земли до слоя покрывающей в определенном месте 17 нефтеносный слой породы 23. Как показано на фиг.2, обсадные трубы 18 герметично уплотнены по всей высоте покрывающего слоя 19 бетоном 20 и соединены соответствующим образом с расположенным на конце колоны перфорированным металлическим хвостовиком 24, который проходит через нефтеносный слой 11. Внутри обсадных труб 18 расположена труба 21, которая проходит от колонной головки 22 до насоса 25, погруженного в жидкость 26, которая собирается внутри перфорированного хвостовика 24. Предпочтительно добывающая скважина 13 закачивается обычно принятым при бурении нефтяных скважин способом. Насос 25 выбирают таким образом, чтобы он мог работать при высоте подачи, достаточной для возможности прохода находящейся в соседнем нефтеносном пласте 11 нефти через металлический перфорированный хвостовик 24.
Технологическая скважина 14, в которой расположен первый электрод 15, также имеет достаточно длинную колонну металлических обсадных труб 28, соединенных снизу с башмаком 29, расположенным приблизительно на высоте слоя покрывающей породы 23. Уплотнение обсадных труб 28 в покрывающем слое 19 осуществляется с помощью бетона 30. В нижней части скважины 14 расположен выполненный в виде трубы хвостовик 31 из электроизоляционного материала, который проходит на определенное расстояние от нижнего края обсадных труб 28 вглубь нефтеносного пласта 11. Хвостовик 31 телескопически соединен с нижней обсадной трубой 28 соответствующим переходником или муфтой 32. Фактически, хотя это и не показано на фиг.2, хвостовик 31 имеет достаточно большую длину и сравнительно небольшой внутренний диаметр.
Под хвостовиком 31 в нефтеносном пласте 11 расположена полость 34 с первым электродом 15. Первый электрод 15 крепится к кабелю 35, который изолирован от земли. Длина первого электрода 15 меньше толщины нефтеносного пласта 11, и поэтому его можно расположить в любом по высоте месте подземного пласта. На схеме, показанной на фиг.2, первый электрод 15 расположен приблизительно в средней по толщине плоскости нефтеносного пласта 11. Расположенный таким образом первый электрод может испытывать воздействие солей и маслянистых жидкостей, которые содержатся в окружающей породе, а также высокого гидростатического давления. Такие условия могут, как очевидно, послужить причиной электролитической коррозии первого электрода. Для защиты электрода от электролитической коррозии его помещают концентрично внутри специальной вытянутой в длину проницаемой цилиндрической оболочки радиально на некотором от нее расстоянии. Такая оболочка защищает электрод от воздействия масла или других агрессивных жидкостей, которые попадают из нефтеносного пласта в полость, в которой находится электрод.
Предпочтительный вариант конструкции первого электрода 15 с защитной оболочкой показан на фиг.3. Выполненный в виде полой трубы первый электрод 15, электрически соединенный своим верхним концом с кабелем 35, расположен концентрично внутри проницаемой цилиндрической оболочки 16а, изготовленной из электроизоляционного материала. Первый электрод 15 предпочтительно имеет наружное покрытие, например, из диоксида свинца, которое надежно защищает его от электролитического окисления. Во избежание деформации первого электрода 15 и для защиты его от механического повреждения внутри электрода предпочтительно создается давление, равное давлению, которое действует на внешнюю поверхность электрода. Песок и другой посторонний материал, который попадает из окружающего пласта внутрь внешней оболочки 16а, собирается в ее закрытом нижнем конце.
Как показано на фиг.2, первый электрод 15 крепится к нижнему концу изолированного кабеля 35, другой конец которого через набивной сальник 36, расположенный на заглушке 37 верхней обсадной трубы 28, выходит из скважины наружу и соединяется с положительным полюсом источника 38 электроэнергии. Другой полюс источника 38 электроэнергии соединен кабелем 42 с незащищенным проводником, который действует как второй электрод 16, расположенный в добывающей скважине 13. В качестве второго электрода 16 можно использовать и отдельный элемент, расположенный рядом с добывающей скважиной 13, и часть самой добывающей скважины. В показанном на фиг.2 варианте вторым электродом 16 служит перфорированный хвостовик 24, электрически соединенный с кабелем 42 обсадными трубами 18.
При подаче напряжения на расположенные в пласте электроды 15, 16 ток между электродами проходит через содержащуюся в пласте и обладающую электропроводностью воду и природные электролиты. В пласты, в которых не содержится необходимого для прохождения тока количества капиллярной воды и электролитов, через одну или обе скважины можно закачать обладающую электропроводностью жидкость, образующую в пласте путь для прохождения тока между электродами 15, 16. На фиг.2 показана расположенная в скважине 14 труба 40, по которой с поверхности земли в нефтеносный пласт 11 закачивают раствор электролита. Труба через управляемый клапан 45 соединена с насосом 44, который закачивает в скважину 14 раствор электролита из емкости 44. Скважину 14 целесообразно оборудовать устройствами контроля расхода и уровня, позволяющими регулировать количество электролита, закачиваемого в скважину. Подробно система закачки в пласт раствора электролита описана в упомянутом выше патенте US 3782465. Аналогичная система описана также в патенте US 5074986, который также в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки.
Ниже со ссылкой на фиг.1 и 2 более подробно рассмотрены отдельные этапы предлагаемого в изобретении усовершенствованного способа принудительной добычи нефти. При подаче напряжения на первый электрод 15 между ним, вторым электродом 16 и расположенным рядом с добывающей скважиной 13 участком 17 нефтеносного пласта создается определенная разность потенциалов. Перепад напряжений между электродами 15, 16 предпочтительно не должен быть меньше 0,4 В на каждый метр расстояния между электродами. При таком перепаде напряжений между первым и вторым электродами 15, 16 через пласт 11 начинает протекать ток. Пропускаемый через пласт электрический ток проходит через воду 4, которая заполняет имеющиеся в нефтеносном пласте пустоты. Вода, которая собирается в скважинах над электродами, не вызывает короткого замыкания цепи между электродами и обсадными трубами. Обусловлено это сравнительно небольшим поперечным сечением водяных колонн скважин, а следовательно, и их большим по сравнению с нефтеносным пластом электрическим сопротивлением.
При протекании через пласт 11 электрического тока в находящейся в нем капиллярной и реликтовой воде начинается электролиз. При электролизе в грунтовой воде высвобождаются активаторы, которые ускоряют протекающие в нефти реакции окисления и восстановления. При этом на отрицательно заряженных поверхностях раздела содержащихся в нефти соединений происходит катодное восстановление, а на положительно заряженных поверхностях раздела происходит анодное окисление. В результате таких окислительно-восстановительных реакций происходят расщепление длинноцепных углеводородов и полициклических соединений на соединения с низкой молекулярной массой и снижение вязкости нефти. Окислительно-восстановительные реакции можно инициировать и в алифатической, и в ароматической нефти. При снижении вязкости нефти в результате окислительно-восстановительных реакций ее подвижность или текучесть увеличивается, и нефть из пласта перетекает в добывающую скважину. При минерализации нефти, которая происходит при пропускании через нефтеносный пласт электрического тока, образуется диоксид углерода. Растворяющийся в нефти диоксид углерода также уменьшает ее вязкость и увеличивает добычу нефти.
Помимо повышения текучести нефти предлагаемый в изобретении способ ускоряет протекающие в нефти электрохимические реакции, в результате которых повышается качество добываемой нефти. При подаче в нефтеносный пласт электрической энергии происходит высвобождение из пласта водорода и других газов. Водород, который при достаточно большом гидростатическом давлении взаимодействует с нефтью и частично ее гидрирует, повышает сортность и качество добываемой нефти. Протекающие в нефти окислительные реакции сопровождаются ее окислением и также повышают качество добываемой нефти.
В большинстве случаев электрохимические реакции в достаточной степени снижают вязкость нефти и обеспечивают возможность ее добычи. В некоторых случаях, однако, для адекватного уменьшения усилий, удерживающих нефть в нефтеносном пласте, и увеличения добычи нефти из подземных пластов необходимо принимать дополнительные меры. Описанный выше способ вторичной добычи нефти можно использовать вместе с другими способами, в частности электротепловыми или электроосмотическими. Так, например, при переключении выпрямленного постоянного напряжения и увеличении перепада напряжений между электродами 15 и 16 можно создать электроосмотическое давление, действующее на разрабатываемый нефтеносный пласт. Для одновременного электрохимического и электроосмотического воздействия на нефть и ее добычи двумя способами можно использовать одно и то же оборудование. Электроосмотический способ добычи нефти описан, в частности, в упомянутом выше патенте US 3782465.
Различные аспекты настоящего изобретения более подробно описаны в родственных патентах US 3724543, US 3782465, US 3915819, US 4382469, US 4473114, US 4495990, US 5595644 и US 5738778, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В качестве не ограничивающих объема изобретения примеров нефтеносных пластов, для разработки которых можно использовать предлагаемые в изобретении способы, можно назвать пласты, содержащие тяжелую нефть, кероген, асфальтовую нефть, лигроин и другие виды природных углеводородов. Кроме того, предлагаемые в изобретении способы можно использовать для разработки как однородных, так и неоднородных нефтеносных пластов.
Использованные выше термины и выражения лишь помогают проще раскрыть основные особенности изобретения, ни в коей мере не ограничивая его объем. Приведенное выше описание, в котором были подробно рассмотрены только предпочтительные варианты возможной реализации изобретения, не ограничено использованными в нем для характеристики отдельных отличительных особенностей изобретения терминами и выражениями, которые, не нарушая основной идеи изобретения, можно заменить другими, эквивалентными им терминами и выражениями. Следует отметить также, что в объеме изобретения в рассмотренные выше варианты можно вносить различные изменения и усовершенствования. Возможность таких изменений и усовершенствований полностью предусмотрена формулой изобретения.

Claims (11)

1. Способ принудительной добычи нефти из подземного пласта с первым и вторым нефтеносными районами, заключающийся в том, что
а) сооружают первую скважину в первом районе пласта и вторую скважину во втором районе пласта,
б) в первую расположенную в первом районе пласта скважину опускают первый электрод,
в) во вторую расположенную во втором районе пласта скважину опускают второй электрод и
г) создают между первым и вторым электродами разность периодических напряжений,
отличающийся тем, что разность периодических напряжений между электродами создают путем подачи на них напряжения смещения постоянного тока и наложенной переменной составляющей переменного тока с амплитудой, обеспечивающей инициирование в нефти окислительно-восстановительных реакций для разложения содержащихся в ней длинноцепных углеводородов и полициклических соединений на соединения с низкой молекулярной массой и гидрирования нефти.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частота наложенной переменной составляющей переменного тока составляет от 50 до 2000 Гц.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для инициирования в нефти окислительно-восстановительных реакций разницу напряжений на электродах изменяют.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторая скважина содержит размещенный в ней металлический хвостовик обсадных труб.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что разность напряжений между первым и вторым электродами составляет от 0,4 до 2,0 В на каждый метр расстояния между электродами.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть нефти, находящейся в нефтеносном пласте, минерализуют с получением диоксида углерода.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторую скважину сооружают таким образом, чтобы она находилась в контакте с находящейся в подземном пласте нефтью.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую и вторую скважины сооружают таким образом, чтобы они вскрывали подземный нефтеносный пласт.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для инициирования окислительно-восстановительных реакций в различных соединениях нефти при создании на электродах разности напряжений изменяют амплитуду наложенной составляющей переменного тока.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания приложенного к нефтяному месторождению в направлении второй скважины электроосмотического усилия увеличивают постоянное напряжение между первым и вторым электродами.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно
д) увеличивают напряжение между первым и вторым электродами с созданием тем самым приложенного к нефтяному месторождению в направлении второй скважины электроосмотического усилия и
е) извлекают нефть из второй скважины.
RU2004116135/03A 2001-10-26 2002-10-24 Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций RU2303692C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33570101P 2001-10-26 2001-10-26
US60/335,701 2001-10-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004116135A RU2004116135A (ru) 2005-10-27
RU2303692C2 true RU2303692C2 (ru) 2007-07-27

Family

ID=23312890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004116135/03A RU2303692C2 (ru) 2001-10-26 2002-10-24 Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6877556B2 (ru)
EP (1) EP1483479B1 (ru)
AT (1) ATE351967T1 (ru)
AU (1) AU2002342107A1 (ru)
BR (1) BR0213531B1 (ru)
CA (1) CA2464669C (ru)
DE (1) DE60217723D1 (ru)
ES (1) ES2280583T3 (ru)
MX (1) MXPA04003907A (ru)
RU (1) RU2303692C2 (ru)
TR (1) TR200400870T1 (ru)
WO (1) WO2003038230A2 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519310C1 (ru) * 2013-01-25 2014-06-10 Ефим Вульфович Крейнин Способ извлечения высокомолекулярного сырья нефтегазоконденсатного месторождения
RU2520672C2 (ru) * 2012-09-28 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ интенсификации добычи нефти в нефтегазодобывающих скважинах и устройство для его реализации
RU2521688C1 (ru) * 2013-01-25 2014-07-10 Ефим Вульфович Крейнин Способ подземной огневой разработки залежи горючих сланцев
RU2560040C1 (ru) * 2014-06-03 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума
RU2618011C2 (ru) * 2015-04-14 2017-05-02 Игорь Александрович Малыхин Способ электрохимической подготовки жидкости, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, с целью изменения сорбционной ёмкости коллектора
RU2648411C1 (ru) * 2017-05-11 2018-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ повышения коэффициента извлечения нефти на трудноизвлекаемых и истощенных месторождениях

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0213531B1 (pt) * 2001-10-26 2013-06-18 mÉtodo aperfeiÇoado para estimular recuperaÇço de àleo de uma formaÇço subterrÂnea
US7325604B2 (en) * 2002-10-24 2008-02-05 Electro-Petroleum, Inc. Method for enhancing oil production using electricity
TW200416015A (en) * 2003-02-17 2004-09-01 Wei-Gung Wang Device for selectively generating hydrogen ions in an aqueous solution
US6978837B2 (en) * 2003-11-13 2005-12-27 Yemington Charles R Production of natural gas from hydrates
US7091460B2 (en) * 2004-03-15 2006-08-15 Dwight Eric Kinzer In situ processing of hydrocarbon-bearing formations with variable frequency automated capacitive radio frequency dielectric heating
BRPI0517184B1 (pt) * 2004-12-15 2017-11-21 Temple University Of The Commonwealth System Of Higher Education Method for reducing the viscosity of a petroleum-based fluid
US20070145810A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Charles Wendland Gas hydrate material recovery apparatus
US7809538B2 (en) 2006-01-13 2010-10-05 Halliburton Energy Services, Inc. Real time monitoring and control of thermal recovery operations for heavy oil reservoirs
US20080016768A1 (en) 2006-07-18 2008-01-24 Togna Keith A Chemically-modified mixed fuels, methods of production and used thereof
US7832482B2 (en) 2006-10-10 2010-11-16 Halliburton Energy Services, Inc. Producing resources using steam injection
US7770643B2 (en) 2006-10-10 2010-08-10 Halliburton Energy Services, Inc. Hydrocarbon recovery using fluids
JP2010508464A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 テンプル・ユニヴァーシティ・オブ・ザ・コモンウェルス・システム・オブ・ハイヤー・エデュケーション 電場補助燃料霧化システム及び使用方法
US7909094B2 (en) * 2007-07-06 2011-03-22 Halliburton Energy Services, Inc. Oscillating fluid flow in a wellbore
US8557101B2 (en) 2007-12-20 2013-10-15 Exxonmobil Research And Engineering Company Electrochemical treatment of heavy oil streams followed by caustic extraction
US7985332B2 (en) * 2007-12-20 2011-07-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Electrodesulfurization of heavy oils using a divided electrochemical cell
US20090159503A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Greaney Mark A Electrochemical treatment of heavy oil streams followed by caustic extraction or thermal treatment
US8075762B2 (en) * 2007-12-20 2011-12-13 Exxonmobil Reseach And Engineering Company Electrodesulfurization of heavy oils
US8177963B2 (en) * 2007-12-20 2012-05-15 Exxonmobil Research And Engineering Company Partial electro-hydrogenation of sulfur containing feedstreams followed by sulfur removal
CA2712957C (en) * 2008-01-23 2013-10-15 Schlumberger Canada Limited Downhole characterization of formation fluid as a function of temperature
US8486251B2 (en) * 2008-08-05 2013-07-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for regenerating alkali metal hydroxides by electrochemical means
US8232438B2 (en) 2008-08-25 2012-07-31 Chevron U.S.A. Inc. Method and system for jointly producing and processing hydrocarbons from natural gas hydrate and conventional hydrocarbon reservoirs
BRPI0913461B1 (pt) * 2008-09-09 2019-04-02 Halliburton Energy Services Inc Sistema e método para atuar seletivamente de uma localização remota múltiplas ferramentas de poço dentro do poço em um poço
US8590609B2 (en) 2008-09-09 2013-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Sneak path eliminator for diode multiplexed control of downhole well tools
AU2008361676B2 (en) * 2008-09-09 2013-03-14 Welldynamics, Inc. Remote actuation of downhole well tools
US9109423B2 (en) 2009-08-18 2015-08-18 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus for autonomous downhole fluid selection with pathway dependent resistance system
US8230934B2 (en) 2009-10-02 2012-07-31 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for directionally disposing a flexible member in a pressurized conduit
US8708050B2 (en) 2010-04-29 2014-04-29 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for controlling fluid flow using movable flow diverter assembly
US20110277992A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Paul Grimes Systems and methods for enhanced recovery of hydrocarbonaceous fluids
US8476786B2 (en) 2010-06-21 2013-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for isolating current flow to well loads
CA2818991A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Electro-Petroleum, Inc. Method for enhanced oil recovery from carbonate reservoirs
US20120181041A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Todd Jennings Willman Gas Hydrate Harvesting
US9328597B2 (en) 2011-04-07 2016-05-03 Electro-Petroleum, Inc. Electrode system and sensor for an electrically enhanced underground process
WO2012138681A2 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for controlling fluid flow in an autonomous valve using a sticky switch
US8839856B2 (en) 2011-04-15 2014-09-23 Baker Hughes Incorporated Electromagnetic wave treatment method and promoter
GB2490919A (en) * 2011-05-18 2012-11-21 Schlumberger Holdings Electrochemical method for altering a composition at a location through an elongate conduit
SG2014010037A (en) 2011-10-31 2014-05-29 Halliburton Energy Services Inc Autonomous fluid control device having a reciprocating valve for downhole fluid selection
AU2011380525B2 (en) 2011-10-31 2015-11-19 Halliburton Energy Services, Inc Autonomus fluid control device having a movable valve plate for downhole fluid selection
WO2013116428A1 (en) 2012-01-31 2013-08-08 Temple University Of The Commonwealth System Of Higher Education Chocolate production method and apparatus
US9404349B2 (en) 2012-10-22 2016-08-02 Halliburton Energy Services, Inc. Autonomous fluid control system having a fluid diode
US9127526B2 (en) 2012-12-03 2015-09-08 Halliburton Energy Services, Inc. Fast pressure protection system and method
US9695654B2 (en) 2012-12-03 2017-07-04 Halliburton Energy Services, Inc. Wellhead flowback control system and method
US9410408B2 (en) * 2013-03-12 2016-08-09 Schlumberger Technology Corporation Electrical heating of oil shale and heavy oil formations
US10060240B2 (en) 2013-03-14 2018-08-28 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University System and method for facilitating subterranean hydrocarbon extraction with electrochemical processes
EP2824276A1 (en) 2013-07-09 2015-01-14 The European Union, represented by the European Commission A device for collecting methane gas
US10457853B2 (en) 2014-01-10 2019-10-29 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University System and method for facilitating subterranean hydrocarbon extraction utilizing electrochemical reactions with metals
US10458220B2 (en) 2014-09-05 2019-10-29 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State Univeristy System and method for facilitating subterranean hydrocarbon extraction utilizing electrochemical reactions with metals
DK201400543A1 (en) * 2014-09-23 2016-04-04 Ecp Licens Aps Method for Electrically Enhanced Oil Recovery
WO2016137931A1 (en) 2015-02-23 2016-09-01 Cody Friesen Systems and methods to monitor the characteristics of stimulated subterranean hydrocarbon resources utilizing electrochemical reactions with metals
CN106089167B (zh) * 2016-06-23 2018-06-01 中国石油天然气股份有限公司 一种稠油地下催化改质降黏的方法
CA2972203C (en) 2017-06-29 2018-07-17 Exxonmobil Upstream Research Company Chasing solvent for enhanced recovery processes
CA2974712C (en) 2017-07-27 2018-09-25 Imperial Oil Resources Limited Enhanced methods for recovering viscous hydrocarbons from a subterranean formation as a follow-up to thermal recovery processes
CA2978157C (en) 2017-08-31 2018-10-16 Exxonmobil Upstream Research Company Thermal recovery methods for recovering viscous hydrocarbons from a subterranean formation
CA2983541C (en) 2017-10-24 2019-01-22 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for dynamic liquid level monitoring and control
US10982517B2 (en) 2017-12-01 2021-04-20 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production by downhole electrolysis of reservoir brine for enhanced oil recovery
US11352867B2 (en) * 2020-08-26 2022-06-07 Saudi Arabian Oil Company Enhanced hydrocarbon recovery with electric current
US11608723B2 (en) 2021-01-04 2023-03-21 Saudi Arabian Oil Company Stimulated water injection processes for injectivity improvement
AR124801A1 (es) * 2021-02-03 2023-05-03 Ypf Tecnologia Sa Método de recuperación de crudo mediante corriente impresa
US11883783B2 (en) 2021-02-26 2024-01-30 Saudi Arabian Oil Company System and method for electrochemical treatment of aqueous fluid for oilfield applications
US11788392B2 (en) 2021-04-16 2023-10-17 Saudi Arabian Oil Company Down-hole selective ion removal water ionizer system for subsurface applications
US11421148B1 (en) 2021-05-04 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Injection of tailored water chemistry to mitigate foaming agents retention on reservoir formation surface
US11993746B2 (en) 2022-09-29 2024-05-28 Saudi Arabian Oil Company Method of waterflooding using injection solutions containing dihydrogen phosphate

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2799641A (en) * 1955-04-29 1957-07-16 John H Bruninga Sr Electrolytically promoting the flow of oil from a well
US3724543A (en) * 1971-03-03 1973-04-03 Gen Electric Electro-thermal process for production of off shore oil through on shore walls
US3782465A (en) * 1971-11-09 1974-01-01 Electro Petroleum Electro-thermal process for promoting oil recovery
US4199025A (en) * 1974-04-19 1980-04-22 Electroflood Company Method and apparatus for tertiary recovery of oil
US3920072A (en) * 1974-06-24 1975-11-18 Atlantic Richfield Co Method of producing oil from a subterranean formation
US3915819A (en) * 1974-07-03 1975-10-28 Electro Petroleum Electrolytic oil purifying method
US3980053A (en) * 1974-07-03 1976-09-14 Beeston Company Limited Fuel supply apparatus for internal combustion engines
US3948319A (en) * 1974-10-16 1976-04-06 Atlantic Richfield Company Method and apparatus for producing fluid by varying current flow through subterranean source formation
US4206024A (en) * 1975-01-27 1980-06-03 Darrell G. Lochte Electrochemical leaching methods
US4067390A (en) * 1976-07-06 1978-01-10 Technology Application Services Corporation Apparatus and method for the recovery of fuel products from subterranean deposits of carbonaceous matter using a plasma arc
US4595990A (en) * 1980-12-31 1986-06-17 International Business Machines Corporation Eye controlled information transfer
US4382469A (en) * 1981-03-10 1983-05-10 Electro-Petroleum, Inc. Method of in situ gasification
US4495990A (en) 1982-09-29 1985-01-29 Electro-Petroleum, Inc. Apparatus for passing electrical current through an underground formation
US4473115A (en) * 1982-09-30 1984-09-25 Bio-Cide Chemical Company, Inc. Method for reducing hydrogen sulfide concentrations in well fluids
US5012868A (en) * 1989-03-14 1991-05-07 Uentech Corporation Corrosion inhibition method and apparatus for downhole electrical heating in mineral fluid wells
US5074986A (en) * 1989-06-06 1991-12-24 Massachusetts Institute Of Technology Electroosmosis techniques for removing materials from soil
US5420402A (en) * 1992-02-05 1995-05-30 Iit Research Institute Methods and apparatus to confine earth currents for recovery of subsurface volatiles and semi-volatiles
DE4301270A1 (de) * 1992-07-17 1994-01-20 P & P Geotechnik Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Beseitigung von Schadstoffen, insbesondere im Erdbodenbereich
US5738778A (en) * 1995-02-28 1998-04-14 P + P Geotechnik Gmbh Ingenieure Fur Boden-Und Grundwassersanierungen Method related to the sterilization of microorganisms and/or to the mineralization of organic substances including microbic metabolites in a ground region and in the ground water by means of electric current
CA2447677C (en) * 2001-06-15 2008-08-26 The Petroleum Oil And Gas Corporation Of South Africa (Proprietary) Limited Process for the recovery of oil from a natural oil reservoir
BR0213531B1 (pt) * 2001-10-26 2013-06-18 mÉtodo aperfeiÇoado para estimular recuperaÇço de àleo de uma formaÇço subterrÂnea

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520672C2 (ru) * 2012-09-28 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ интенсификации добычи нефти в нефтегазодобывающих скважинах и устройство для его реализации
RU2519310C1 (ru) * 2013-01-25 2014-06-10 Ефим Вульфович Крейнин Способ извлечения высокомолекулярного сырья нефтегазоконденсатного месторождения
RU2521688C1 (ru) * 2013-01-25 2014-07-10 Ефим Вульфович Крейнин Способ подземной огневой разработки залежи горючих сланцев
RU2560040C1 (ru) * 2014-06-03 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума
RU2618011C2 (ru) * 2015-04-14 2017-05-02 Игорь Александрович Малыхин Способ электрохимической подготовки жидкости, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, с целью изменения сорбционной ёмкости коллектора
EA032352B1 (ru) * 2015-04-14 2019-05-31 Игорь Александрович МАЛЫХИН Способ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт для изменения сорбционной ёмкости коллектора
RU2648411C1 (ru) * 2017-05-11 2018-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ повышения коэффициента извлечения нефти на трудноизвлекаемых и истощенных месторождениях

Also Published As

Publication number Publication date
BR0213531B1 (pt) 2013-06-18
MXPA04003907A (es) 2005-07-05
ATE351967T1 (de) 2007-02-15
AU2002342107A1 (en) 2003-05-12
TR200400870T1 (tr) 2005-07-21
CA2464669A1 (en) 2003-05-08
ES2280583T3 (es) 2007-09-16
US20050161217A1 (en) 2005-07-28
RU2004116135A (ru) 2005-10-27
US6877556B2 (en) 2005-04-12
CA2464669C (en) 2010-04-13
EP1483479B1 (en) 2007-01-17
WO2003038230A3 (en) 2004-07-29
EP1483479A4 (en) 2005-06-01
US20030102123A1 (en) 2003-06-05
BR0213531A (pt) 2005-09-20
DE60217723D1 (de) 2007-03-08
US7322409B2 (en) 2008-01-29
WO2003038230A2 (en) 2003-05-08
EP1483479A2 (en) 2004-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2303692C2 (ru) Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций
US7325604B2 (en) Method for enhancing oil production using electricity
US3782465A (en) Electro-thermal process for promoting oil recovery
CA1201971A (en) Apparatus for passing electrical current through an underground formation
US3724543A (en) Electro-thermal process for production of off shore oil through on shore walls
US4466484A (en) Electrical device for promoting oil recovery
US4037655A (en) Method for secondary recovery of oil
CA2049627C (en) Recovering hydrocarbons from hydrocarbon bearing deposits
RU2426868C1 (ru) Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания
US3547193A (en) Method and apparatus for recovery of minerals from sub-surface formations using electricity
US10563492B2 (en) Method for electrically enhanced oil recovery
US3417823A (en) Well treating process using electroosmosis
US4463805A (en) Method for tertiary recovery of oil
US20130277046A1 (en) Method for enhanced oil recovery from carbonate reservoirs
CA2721991A1 (en) In situ heating for reservoir chamber development
GB1595082A (en) Method and apparatus for generating gases in a fluid-bearing earth formation
RU2712980C1 (ru) Способ повышения эффективности добычи нефти
RU2728160C2 (ru) Устройство и способ фокусированного электрического нагрева на месте залегания нефтегазоносных пластов
US20220372854A1 (en) Method for enhancing oil recovery
US4345979A (en) Method and apparatus for recovering geopressured methane gas from ocean depths
RU2215872C2 (ru) Способ воздействия на нефтяной пласт
RU2087692C1 (ru) Способ электрохимической обработки нефтегазовых скважин
RU2254444C2 (ru) Устройство для очистки нефтяных скважин
RU2325516C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2254400C1 (ru) Устройство для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования