RU2527437C2 - Способ термохимического разрыва пласта - Google Patents

Способ термохимического разрыва пласта Download PDF

Info

Publication number
RU2527437C2
RU2527437C2 RU2012111671/03A RU2012111671A RU2527437C2 RU 2527437 C2 RU2527437 C2 RU 2527437C2 RU 2012111671/03 A RU2012111671/03 A RU 2012111671/03A RU 2012111671 A RU2012111671 A RU 2012111671A RU 2527437 C2 RU2527437 C2 RU 2527437C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
initiator
gos
reaction
well
fracturing
Prior art date
Application number
RU2012111671/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012111671A (ru
Inventor
Виктор Борисович Заволжский
Владимир Антонович Бурко
Альберт Раисович Идиятуллин
Борис Николаевич Басюк
Юрий Георгиевич Серкин
Original Assignee
Виктор Борисович Заволжский
Владимир Антонович Бурко
Альберт Раисович Идиятуллин
Борис Николаевич Басюк
Юрий Георгиевич Серкин
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 Виктор Борисович Заволжский, Владимир Антонович Бурко, Альберт Раисович Идиятуллин, Борис Николаевич Басюк, Юрий Георгиевич Серкин filed Critical Виктор Борисович Заволжский
Priority to RU2012111671/03A priority Critical patent/RU2527437C2/ru
Publication of RU2012111671A publication Critical patent/RU2012111671A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2527437C2 publication Critical patent/RU2527437C2/ru

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для термохимического разрыва пласта. Способ заключается в использовании энергии окислительной реакции ГОС, инициируемой инициатором реакции, для разрыва пласта и протекающая в призабойной удаленной от скважины зоне пласта. При этом катализатор, горючее и инициатор применяются в виде растворов в воде. Технический результат заключается в повышении эффективности работ по разрыву пласта и созданию сети протяженных трещин, позволяющих существенно повысить продуктивность нефтяных и газовых скважин.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способу воздействия на пласт, и предназначено для расширения и углубления естественных и образования искусственных трещин, и может быть использовано для повышения проницаемости призабойной зоны пласта и увеличения продуктивности пласта при добыче нефти, газа и газового конденсата или приемистости нагнетательных скважин.
Известен способ гидравлического разрыва пласта (ГРП), который предназначен для повышения проницаемости обрабатываемой области призабойной зоны пласта (ПЗП). Сущность ГРП заключается в нагнетании под давлением в призабойную зону пласта жидкости, которая заполняет микротрещины и «расклинивает» их, а также формирует новые трещины.
Если при этом вводится в образовавшиеся или расширившиеся трещины закрепляющий материал (например, песок), то после снятия давления трещины не смыкаются. Данный способ требует больших финансовых затрат, трудоемок и требует специального насосного оборудования (И.Т Мищенко. Скважинная добыча нефти. «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.ГУБКИНА. Москва, 2007 г.» УДК 622.276.5, стр.222).
Известен также способ термохимического воздействия на призабойную зону пласта (ТГХВ), при котором под давлением газов, образовавшихся при сгорании на забое скважины порохового заряда, происходит разрыв пласта (И.Т Мищенко. Скважинная добыча нефти. «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. ГУБКИНА. Москва, 2007 г.» УДК 622.276.5, стр.258). В данном способе пороховой заряд ограниченной мощности доставляется на забой каротажным кабелем и имеет низкую эффективность и успешность. Наиболее близким к предлагаемому изобретению, т.е. его прототипом является «Способ и композиция для химического инициирования горения водного раствора горючеокислительного состава при барической обработке пласта», RU 2154733, МПК Е21В 43/263.
В изобретении используется горение водных растворов горючеокислительных составов(ГОС), используемых для воздействия на продуктивный пласт давлением газообразных продуктов горения для возбуждения скважин путем формирования трещин или разрывов пласта. В способе «химического инициирования горения водного раствора горючеокислительного состава при барической обработке пласта» в качестве инициатора-ускорителя горения используют композицию, полученную в виде спрессованных таблеток из смеси компонентов, следующего состава, мас.%: боргидрид натрия 85-95, перекись натрия 5-15. Инициатор используют в количестве 2-5 мас.% от массы водного раствора ГОС.
Примерами растворов ГОС, в прототипе, являются водные растворы на основе аммиачной селитры и водорастворимых горючих органического происхождения. Такие растворы не содержат токсичных компонентов, имеют широкую сырьевую базу, пожаро- и взрывобезопасны при нормальных условиях, имеют низкую стоимость. Для образования трещин давление при горении растворов ГОС в скважине должно превышать горное давление, составляющее 25-50 МПа, необратимые трещины образуются при давлении ~100 МПа.
Этот способ имеет ряд существенных недостатков.
1. Реакция окисления (горения) происходит в эксплуатационной колонне при давлениях, значительно превышающих прочность колонны, и при высоких температурах, что приводит к нарушению как колонны и заколонного цементного камня, так и спущенного в скважину подземного оборудования. Трещины в пласте, если и образуются то имеют небольшие размеры и не приводят к значительному увеличению производительности скважины.
2. В изобретении используется твердый инициатор горения, который требует специальных средств доставки его к месту реакции.
3. Используется инициатор горения в виде таблеток, требующих специальных устройств по доставки их в зону горения и геофизической станции.
Решаемая техническая задача - создание способа, позволяющего повысить эффективность обработки призабойной зоны пласта при повышении безопасности процесса.
Поставленная цель достигается тем, что ГОС закачивается в пласт нагнетанием его на поглощение и инициатор окислительной реакции, в виде раствора, закачивается в скважину после закачки водяной разделительной пачки и вводится в призабойную зону, где и происходит соединение ГОС с инициатором реакции окисления. В результате смешивания ГОС и инициатор вступают в реакцию, которая протекает с выделением большого количества газов и паров. Газы и пары воды, образовавшиеся в процессе реакции окисления ГОС и инициатора, в естественных трещинах и порах создают давление, необходимое для расширения существующих трещин разрыва пласта, т.е. создания новых трещин. Закачка ГОС в призабойную зону позволяет использовать большее, чем в прототипе количество ГОС, т.е повышает эффективность и предотвращает воздействие большого давления на эксплуатационную колонну. Исследования и расчеты показали, что на колонну воздействует избыточное давление величиной не более 10% от давления в зоне реакции. Использование большего количества ГОС создает в пласте сеть трещин большой протяженности, что значительно повышает эффект операций.
Использование жидкого, в виде водного раствора, инициатора реакции обеспечивает доставку его в зону реакции, перемешивание с ГОС в пласте и протекание реакции в полном объеме. С целью предотвращения смыкания трещин после падения давления в зоне образования и расширения трещин в эту зону закачивается кислотный состав, предназначенный для данного типа пород.
Термохимический разрыв производится в следующей последовательности.
Приготавливаются растворы ГОС и инициатора реакции окисления:
а. ГОС - это раствор аммиачной (натриевой) селитры в воде, имеет следующий состав (мас.%);
- селитра 50%÷60%;
- катализатор 4%÷6%;
- горючее 0%÷15%;
- остальное вода.
Катализатор вводится в раствор для активизации окислительной реакции. В качестве катализатора применяются соли меди - хлорная медь, медный купорос, и другие соли поливалентных металлов.
Горючее вводится в состав ГОС для увеличения количества продуктов реакции - газов и паров воды в случае, когда имеется значительная приемистость скважины и часть продуктов реакции рассевается, а давление не может достигнуть необходимой для разрыва величины. В качестве горючего в ГОСе используются этиленгликоли, карбамид, различные спирты. В заготовленный ГОС вводится 5-8% соляной кислоты концентрацией 24% для увеличения кислотности раствора до значения рН2÷рН3.
В случае высокой приемистости скважины она снижается эмульсиями, ВУСами или другими блокирующими составами.
б. В качестве инициатора реакции окисления применяются растворы нитрита натрия, борогидрида натрия и другие вещества, обладающие восстановительными свойствами. Подбор этих веществ и их концентрацию осуществляется в каждом случае перед проведением работ, и зависят эти величины от пластовой температуры, давления и состава пород, залегающих в пласте.
Раствор из нитрита натрия готовится из расчета: в 1 м3 раствора содержится 450-600 кг нитрита натрия.
Если в качестве инициатора окислительной реакции используется раствор борогидрида натрия (или другого щелочного металла), то раствор готовится следующим образом.
В 1 м3 воды растворяют 100 кг каустической соды, и охладив раствор до 20°С, растворяют 40-60 кг борогидрида натрия. рН12÷рН13.
Расход ГОС рассчитывается исходя из нормы 0,2÷0,4 м3 на 1 метр вскрытой мощности пласта.
Раствор нитрита натрия вводится в раствор селитры из расчета 0,1-0,2 м3, борогидрида 0,05-0,1 м3 на 1 м3 ГОС.
1. В скважину спускают следующее подземное оборудование:
- пакер с гидроякорем;
- насосно-компрессорные трубы до верхней части интервала перфорации.
На устье скважины устанавливается фонтанная арматура, рабочее давление которой должно соответствовать давлению опрессовки эксплуатационной колонны и ожидаемому давлению, возникающему при проведении обработки.
С целью предохранения колонны от высокого давления на затрубном пространстве устанавливается предохранительный (сбросной) клапан.
2. Определяется приемистость скважины, и, если она превышает 15-25 м3 при 100 атм на каждые 10 метров интервала перфорации, производятся работы по снижению приемистости закачкой в интервал перфорации обратной нефтяной эмульсии.
3. В скважину закачивается запланированный объем раствора селитры, и через разделительную пачку тех. воды объемом 0,8÷1,4 м3 закачивается расчетное количество инициатора реакции окисления. Инициатор задавливается в пласт жидкостью глушения скважины в объеме, на 5÷10% превышающем объем труб. Закачку инициатора в пласт необходимо вести на максимально возможной скорости без остановок.
4. После технологической остановки на реакцию 3-5 часов в скважину закачивается кислотный раствор на максимально возможной скорости и задавливается в пласт с целью расширения образовавшихся трещин и предотвращения полного их смыкания.
Пример 1
Планируется проведение термохимического разрыва пласта в скважине глубиной 2500 метров, имеющей интервал перфорации мощностью 25 метров. В скважину спущены НКТ 73 мм на глубину 2470 м.
Объем НКТ 7460 литров.
Для проведения запланированных работ требуется:
1. ГОС 0,3 м3*25=7,5 м3;
где - 0,3 м3 - норма расхода ГОС на 1 метр вскрытой мощности пласта;
- 25 - вскрытая мощность пласта в метрах.
Учитывая, что плотность ГОС -1350 кг/м3, а вес ГОС равен 1350*7,5=10125 кг,
для приготовления ГОС требуется:
Селитры 10125*0,55=5568,75 кг;
Катализатора - хлористой меди 10125*0,05=506,25 кг;
Горючего - карбомида 10125*0,15=1518,75 кг;
Воды необходимо 2531,25 кг (литров).
2. Приготовить раствор инициатора реакции, растворив в 1,3 м3 воды 120 кг каустической соды и 72 кг нитрита натрия.
Порядок проведения работ:
- спустить подземное оборудование;
- заготовить рабочие растворы по рецептуре, указанной выше;
- закачать на поглощение ГОС в объеме 7,5 м3;
- закачать разделительную порцию воды в объеме 0,6 м3;
- закачать инициатор реакции в объеме 1,5 м3 и продавить водой в пласт в объеме 7,6 м3;
- реакция в пласте 3 часа;
- закачать в скважину 15 м3 кислотного раствора и продавить его в пласт, прокачав 10 м3 жидкости глушения.
Пример 2
Скважина глубиной 3500 м. Интервал перфорации 12 м.
В скважину спущены НКТ 73 мм на глубину 3475 м.
Объем НКТ 10,5 м3.
Заготовить растворы:
- ГОС 4,8 м3 вес 6480 кг, в т.ч.:
аммиачная селитра 3440 кг,
катализатор 324 кг,
этиленгликоль 648 кг, вода 2070 литров.
- Инициатор реакции 480 литров. В т.ч.:
каустическа сода 45 кг,
борогидрит 39 кг,
остальное вода.
Порядок проведения работ:
- спустить подземное оборудование;
- заготовить рабочие растворы по рецептуре, указанной выше;
- закачать в скважину ГОС в объеме 4,8 м3;
- закачать разделительную порцию воды в объеме 0,6 м3;
- закачать инициатор реакции в объеме 0,48 м3 и продавить водой в пласт в объеме 11 м3;
- реакция в пласте 3 часа;
- закачать в скважину 10 м3 кислотного раствора и продавить его в пласт, прокачав 15 м3 жидкости глушения.

Claims (1)

  1. Способ термохимического разрыва пласта, заключающийся в том, что используется энергия окислительной реакции ГОС, инициируемая инициатором реакции, для разрыва пласта и протекающая не на забое скважины, а в призабойной удаленной от скважины зоне пласта, с использованием катализатора, горючего и инициатора в виде растворов в воде.
RU2012111671/03A 2012-03-27 2012-03-27 Способ термохимического разрыва пласта RU2527437C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111671/03A RU2527437C2 (ru) 2012-03-27 2012-03-27 Способ термохимического разрыва пласта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111671/03A RU2527437C2 (ru) 2012-03-27 2012-03-27 Способ термохимического разрыва пласта

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012111671A RU2012111671A (ru) 2013-10-10
RU2527437C2 true RU2527437C2 (ru) 2014-08-27

Family

ID=49302449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111671/03A RU2527437C2 (ru) 2012-03-27 2012-03-27 Способ термохимического разрыва пласта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527437C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766283C1 (ru) * 2021-08-23 2022-03-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Способ обработки нефтяного пласта
RU2783030C1 (ru) * 2021-11-22 2022-11-08 Акционерное общество "Сибнефтемаш" Способ термохимической обработки нефтяного пласта

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083615A (en) * 1990-01-26 1992-01-28 The Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Aluminum alkyls used to create multiple fractures
RU2154733C1 (ru) * 1999-09-14 2000-08-20 Слуцкий Владислав Григорьевич Способ и композиция для химического инициирования горения водного раствора горючеокислительного состава при барической обработке пласта
US6169058B1 (en) * 1997-06-05 2001-01-02 Bj Services Company Compositions and methods for hydraulic fracturing
EA007303B1 (ru) * 2002-10-28 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Генерирование кислоты в скважине при кислотном гидроразрыве пласта
RU2401381C1 (ru) * 2009-02-25 2010-10-10 Закрытое акционерное общество "ИНФРЭК" Способ обработки пласта
RU2440490C2 (ru) * 2009-04-24 2012-01-20 Виктор Борисович Заволжский Способ обработки призабойной зоны пласта

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083615A (en) * 1990-01-26 1992-01-28 The Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Aluminum alkyls used to create multiple fractures
US6169058B1 (en) * 1997-06-05 2001-01-02 Bj Services Company Compositions and methods for hydraulic fracturing
RU2154733C1 (ru) * 1999-09-14 2000-08-20 Слуцкий Владислав Григорьевич Способ и композиция для химического инициирования горения водного раствора горючеокислительного состава при барической обработке пласта
EA007303B1 (ru) * 2002-10-28 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Генерирование кислоты в скважине при кислотном гидроразрыве пласта
RU2401381C1 (ru) * 2009-02-25 2010-10-10 Закрытое акционерное общество "ИНФРЭК" Способ обработки пласта
RU2440490C2 (ru) * 2009-04-24 2012-01-20 Виктор Борисович Заволжский Способ обработки призабойной зоны пласта

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИЩЕНКО И.Т. Скважинная добыча нефти. -М., Нефть и газ, 2003, с.253-261 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766283C1 (ru) * 2021-08-23 2022-03-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Способ обработки нефтяного пласта
RU2783030C1 (ru) * 2021-11-22 2022-11-08 Акционерное общество "Сибнефтемаш" Способ термохимической обработки нефтяного пласта
RU2784138C1 (ru) * 2021-12-27 2022-11-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ закачки бинарных смесей в пласт
RU2813270C1 (ru) * 2023-02-27 2024-02-08 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Способ обработки призабойной и удаленной зон нефтегазоносного пласта

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012111671A (ru) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525386C2 (ru) Термогазохимический состав и способ применения для обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта
US20240110465A1 (en) Cracking permeability increasing method combining hydraulic fracturing and methane in-situ combustion explosion
US9228424B2 (en) Method of treating the near-wellbore zone of the reservoir
US10865630B2 (en) Fracturing utilizing an air/fuel mixture
US20170037716A1 (en) A method for the recovery and exploration of hydrocarbons from a subterraneous reservoir by means of gases, a system and an apparatus for the execution of the method
RU2460876C1 (ru) Способ осуществления импульсного гидроразрыва карбонатного пласта
US10458220B2 (en) System and method for facilitating subterranean hydrocarbon extraction utilizing electrochemical reactions with metals
Aqui et al. Permeability enhancement of conventional geothermal wells
WO2015137955A1 (en) Methods of enhancing and generating microfractures in shale formations
CA2897196A1 (en) Method, apparatus and composition to increase recovery of hydrocarbons by reaction of selective oxidizers and fuels in the subterranean environment
CN103787801B (zh) 用于储层气动力增产的起爆药
US20210277759A1 (en) Fracturing of a Wet Well Utilizing an Air/Fuel Mixture
RU2527437C2 (ru) Способ термохимического разрыва пласта
RU2546694C1 (ru) Способ стимулирования процесса добычи нефти
CN102381914B (zh) 一种制备油田层内爆炸起爆微型球体的药粉
RU2615543C2 (ru) Энергогазообразующий состав и технология обработки призабойной зоны продуктивного пласта
RU2440490C2 (ru) Способ обработки призабойной зоны пласта
RU2509883C1 (ru) Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта
RU2224103C1 (ru) Способ и устройство для термохимической обработки продуктивного пласта
RU2547191C1 (ru) Способ гидроразрыва карбонатного пласта
RU2219332C1 (ru) Способ термохимической обработки продуктивного пласта
US11761319B2 (en) Fracturing of a deep or wet well utilizing an air/fuel mixture and multiple stage restriction orifice assembly
RU2776539C1 (ru) Способ термохимической обработки нефтяного пласта с трудноизвлекаемыми запасами
RU2813270C1 (ru) Способ обработки призабойной и удаленной зон нефтегазоносного пласта
RU2742090C1 (ru) Способ закачки бинарных смесей в пласт

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20131202

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140421

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141006