RU2566543C1 - Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound - Google Patents

Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound Download PDF

Info

Publication number
RU2566543C1
RU2566543C1 RU2014146073/03A RU2014146073A RU2566543C1 RU 2566543 C1 RU2566543 C1 RU 2566543C1 RU 2014146073/03 A RU2014146073/03 A RU 2014146073/03A RU 2014146073 A RU2014146073 A RU 2014146073A RU 2566543 C1 RU2566543 C1 RU 2566543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gos
combustion chamber
tubing string
cable
tubing
Prior art date
Application number
RU2014146073/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Инкилапович Амерханов
Ильшат Мухаметович Бакиров
Антон Николаевич Береговой
Радик Зяузятович Зиятдинов
Валентин Викторович Шестернин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2014146073/03A priority Critical patent/RU2566543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566543C1 publication Critical patent/RU2566543C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method includes running in tubing to the well, injecting combustible and oxidizing composition (COC) to the tubing, running in ignition source at a cable to the tubing to COC interval, delivering control signal to the cable and igniting COC. At the wellhead bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with burner. At that upstream the combustion chamber the tubing string is equipped with a packer, run in the tubing string to the well so that the packer is set at distance of 30 m above the formation roof. Thereafter through the tubing string at electrical cable combined with fibre-optic cable the ignition source is run in up till it contacts the burner, then injection of COC is started to the tubing string with permanent rate. At that COC of the following composition is used in wt %: ammonium nitrate - 45.5; 2% aqueous solution of polyacrylamide - 19.5; potassium bichromate - 5; ethylene glycol - 30. When COC reaches the burner of combustion chamber the electric igniter is actuated by control signal sent to the electric cable, COC ignition takes place in the burner of combustion chamber. Ignition and commencement of COC combustion in the combustion chamber is monitored. Thereupon the electric cable combined with fibre-optic cable is removed from the tubing string, the packer is set in the well, COC combustion and heating of high-viscous oil is continued till viscosity decreases up to the value sufficient for product extraction with pump equipment.
EFFECT: improved efficiency in heating of high-viscous oil formation and reliability of the method implementation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для обработки пласта с высоковязкой нефтью нагретым газом, образующимся при сгорании жидкого горюче-окислительного состава (ГОС).The invention relates to the oil industry and can be used for treating a formation with highly viscous oil with heated gas generated during the combustion of a liquid fuel-oxidizing composition (GOS).

Известен способ обработки призабойной зоны пласта жидким горюче-окислительным составом (патент RU №2459946, МПК E21B 43/263, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2012 г.), включающий размещение ГОС в скважине, установку инициатора горения ГОС путем спуска его в герметизированном контейнере, при этом размещение ГОС в скважине осуществляют путем доставки его контейнером-желонкой на кабель-тросе и вылива ГОС единой массой в забой до уровня подошвы интервала обработки, доставку инициатора горения в герметизированном контейнере производят кабель-тросом в область границы раздела между ГОС и скважинной жидкостью, причем в качестве инициатора горения в герметизированном контейнере используют малогазовый, медленно горящий и высокотемпературный при сгорании твердый состав, например, на основе железоалюминиевого термита, затем выполняют непосредственное срабатывание инициатора горения от источника электроэнергии, подаваемой через кабель-трос с устья скважины, с возможностью послойного сгорания ГОС.A known method of processing the bottom-hole zone of a formation with a liquid combustible-oxidizing composition (patent RU No. 2459946, IPC E21B 43/263, published in Bulletin No. 24 of 08/27/2012), comprising placing the GOS in the well, installing the GOS combustion initiator by lowering it is in a sealed container, while the GOS is placed in the well by delivering it with the chasing container on the cable and pouring the GOS as a single mass into the face to the bottom of the processing interval, the combustion initiator is delivered in the sealed container by a cable to the gran the interface between the GOS and the well fluid, with a low-gas, slow-burning and high-temperature solid composition, for example, based on iron-aluminum termite, being used as a combustion initiator in a sealed container, then the combustion initiator is directly triggered from a source of electricity supplied through a cable cable from the wellhead, with the possibility of layer-by-layer combustion of GOS.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, низкая эффективность разогревания пласта с высоковязкой нефтью, так как основная часть тепла, которое выделяется при сжигании ГОС, «уходит» в межколонное пространство скважины, не проникая вглубь пласта с высоковязкой нефтью, поэтому обрабатываемый пласт прогревается только в призабойной зоне скважины;- firstly, the low efficiency of heating the reservoir with high viscosity oil, since the bulk of the heat that is released during the combustion of the GOS "goes" into the annulus of the well, without penetrating deep into the reservoir with high viscosity oil, so the treated formation is heated only in the bottomhole zone of the well ;

- во-вторых, низкая надежность реализации способа, обусловленная несрабатыванием контейнера-желонки на кабель-тросе на забое скважины и, как следствие, невозможностью выливания ГОС из контейнера-желонки на забой скважины;- secondly, the low reliability of the implementation of the method, due to the failure of the container-bailer on the cable-cable at the bottom of the well and, as a result, the inability to pour the GOS from the container-bailer to the bottom of the well;

- в-третьих, низкое качество обработки пласта с высоковязкой нефтью, обусловленное выливанием на забой скважины до подошвы интервала обработки ограниченного количества ГОС с последующим его поджигом, поэтому времени, в течение которого происходит сжигание расчетного количества ГОС, может оказаться недостаточно для разогревания пласта;- thirdly, the low quality of the treatment of a highly viscous oil formation due to pouring a limited amount of GOS on the bottom of the well to the bottom of the processing interval with its subsequent ignition, therefore, the time during which the estimated amount of GOS is burned may not be enough to warm the formation;

- в-четвертых, бесконтрольный процесс воспламенения и начала сгорания ГОС, приводящий к созданию взрывоопасной ситуации в скважине;- fourthly, the uncontrolled process of ignition and the start of combustion of GOS, leading to the creation of an explosive situation in the well;

- в-пятых, невозможно использование ГОС, в качестве которого используют жидкий состав, состоящий мас. % из нитрата аммония - 60,4; глицерина - 10 и воды - 29,6, плотностью 1390 кг/м3, в зимний период времени, так как одним из основных компонентов является вода, которая замерзает при отрицательной температуре.- fifthly, it is impossible to use GOS, for which a liquid composition consisting of wt. % of ammonium nitrate - 60.4; glycerol - 10 and water - 29.6, density 1390 kg / m 3 , in the winter period of time, since one of the main components is water, which freezes at a negative temperature.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом (патент RU №2092682 МПК E21B 43/263, опубл. в бюл. №28 от 10.10.1997 г.), содержащий размещение в скважине ГОС, установку в нем источника тепловой энергии для поджига ГОС путем его спуска в скважину, подачу управляющего сигнала на включение источника тепловой энергии и поджига ГОС за счет выделения тепла в источнике тепловой энергии, причем размещение ГОС в скважине осуществляют путем спуска к забою скважины насосно-компрессорных труб (НКТ), закачки в спущенные НКТ расчетного количества ГОС, продавки ГОС в зону обработки и последующего поднятия НКТ от места размещения ГОС, причем установку источника тепловой энергии осуществляют на глубине 10-50 м от верхней границы ГОС, при этом в качестве источника тепловой энергии используют источник с энерговыделением (E, МДж), минимальное значение которого определяют из выражения E=к·(Tр-T0), где к равно примерно 0,1-0,125 МДж/К; Tр - температура начала интенсивного разложения наиболее термостойкого компонента ГОС, К; T0 - начальная температура ГОС в зоне воспламенения, К; причем при большом времени нахождения ГОС в скважине до его поджига применяют разделительную жидкость, причем плотность ее должна быть не выше плотности ГОС и не ниже плотности скважинной жидкости, а при большом удалении зоны обработки от забоя скважины устанавливают ограничительный экран у нижней границы размещения ГОС. НКТ спускают для закачки ГОС к ограничительному экрану. Для предотвращения гидроудара по устьевому оборудованию часть скважинной жидкости удаляют из скважины перед поджигом ГОС. В качестве источника тепловой энергии применяют пороховой заряд из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг.The closest in technical essence and the achieved result is a method of treating a formation with a liquid combustible-oxidizing composition (patent RU No. 2092682 IPC E21B 43/263, publ. In bulletin No. 28 of 10/10/1997), containing placement in the well of GOS, installation it contains a thermal energy source for igniting the GOS by lowering it into the well, supplying a control signal to turn on the heat energy source and igniting the GOS due to heat generation in the heat energy source, and the GOS is placed in the well by lowering the pumping unit to the bottom of the well compressor pipes (tubing), injecting the estimated amount of GOS into the deflated tubing, pushing the GOS to the processing zone and then raising the tubing from the GOS location, and the heat source is installed at a depth of 10-50 m from the upper GOS border, while the source thermal energy use a source with energy release (E, MJ), the minimum value of which is determined from the expression E = k · (T p -T 0 ), where k is approximately 0.1-0.125 MJ / K; T p - the temperature of the beginning of the intensive decomposition of the most heat-resistant component of GOS, K; T 0 - initial GOS temperature in the ignition zone, K; moreover, when the GOS is located in the well for a long time before the ignition is ignited, a separation fluid is used, and its density should not be higher than the GOS density and not lower than the density of the well fluid, and when the treatment zone is far from the bottom of the well, a restriction screen is installed at the lower boundary of the GOS placement. The tubing is lowered to pump the GOS to the restriction screen. To prevent water hammer on wellhead equipment, part of the well fluid is removed from the well before igniting the GOS. As a source of thermal energy, a powder charge of ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg is used.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, низкая эффективность разогревания пласта с высоковязкой нефтью, так как основная часть тепла, которое выделяется при сжигании ГОС, «уходит» в межколонное пространство скважины, не проникая вглубь пласта с высоковязкой нефтью, поэтому обрабатываемый пласт прогревается только в призабойной зоне скважины;- firstly, the low efficiency of heating the reservoir with high viscosity oil, since the bulk of the heat that is released during the combustion of the GOS "goes" into the annulus of the well, without penetrating deep into the reservoir with high viscosity oil, so the treated formation is heated only in the bottomhole zone of the well ;

- во-вторых, низкая надежность реализации, связанная с тем, что ГОС продавливают из НКТ в скважины, поэтому возможны утечки ГОС через ограничительный экран или нарушение в скважине, а также поглощение ГОС через интервалы перфорации в пласт в процессе его продавки;- secondly, low implementation reliability due to the fact that GOS is forced from the tubing into the wells, therefore, GOS can leak through a restriction screen or a disturbance in the well, as well as GOS absorption through perforation intervals into the formation during its sale;

- в-третьих, низкое качество обработки пласта с высоковязкой нефтью нагреванием, обусловленное закачкой и продавкой в интервал обрабатываемого пласта расчетного (ограниченного) количества ГОС, поэтому времени, в течение которого происходит сжигание расчетного количества ГОС, может оказаться недостаточно и пласт не нагреется до температуры, необходимой для разжижения высоковязкой нефти, например, по причине неполного сгорания ГОС. Кроме того, сгорание ГОС происходит ниже интервалов перфорации обрабатываемого пласта, что снижает эффективность проникновения тепла вглубь пласта с высоковязкой нефтью;- thirdly, the low quality of the treatment of a formation with high viscosity oil by heating, due to the injection and sale in the interval of the treated formation of the estimated (limited) amount of GOS, so the time during which the estimated amount of GOS is burned may not be enough and the formation will not heat up to temperature necessary to dilute highly viscous oil, for example, due to incomplete combustion of GOS. In addition, GOS combustion occurs below the intervals of perforation of the treated formation, which reduces the efficiency of heat penetration deep into the formation with high viscosity oil;

- в-четвертых, бесконтрольный процесс воспламенения и начала горения ГОС, что может привести к созданию пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине;- fourthly, the uncontrolled process of ignition and the start of combustion of the gas treatment plant, which can lead to the creation of a fire and explosive situation in the well;

- в-пятых, необходимо проводить подготовку скважины перед проведением обработки пласта, а именно устанавливать ограничительный экран в виде искусственного забоя (пакер-пробки, цементного моста) ниже обрабатываемого пласта. Это ведет к удорожанию реализации способа;- fifthly, it is necessary to prepare the well before processing the formation, namely, to establish a restriction screen in the form of an artificial bottom (packer plug, cement bridge) below the treated formation. This leads to a higher cost of implementing the method;

- в-шестых, невозможность использования стандартных ГОС при низких (отрицательных) температурах, так как одним из основных их компонентов является вода.- sixth, the impossibility of using standard GOS at low (negative) temperatures, since one of their main components is water.

Техническими задачами изобретения являются создание условий для эффективного разогревания пласта с высоковязкой нефтью, а также надежного и качественного способа обработки пласта с высоковязкой нефтью нагреванием газами, образующимися при сгорании ГОС, с возможностью контроля за воспламенением и началом горения ГОС, а также исключение установки ограничительного экрана ниже обрабатываемого пласта и разработка состава ГОСа, позволяющего его использование в зимний период времени.The technical objectives of the invention are to create conditions for effective heating of a formation with highly viscous oil, as well as a reliable and high-quality method of treating a formation with highly viscous oil by heating with gases generated during the operation of the GOS, with the ability to control the ignition and the start of the GOS combustion, and also to exclude the installation of a restriction screen below the treated reservoir and the development of the composition of GOS, allowing its use in the winter period of time.

Поставленные технические задачи решаются способом обработки призабойной зоны пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом - ГОС, включающим спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ, закачку в колонну НКТ ГОС, спуск источника поджига на кабеле в колонну НКТ в интервал ГОС, подачу управляющего сигнала на кабель и поджиг ГОС.The stated technical problems are solved by the method of processing the bottom-hole zone of the formation with highly viscous oil with a combustible-oxidizing composition - GOS, including the descent of the tubing string into the well - tubing, injection into the tubing string of the GOS, launching the ignition source on the cable into the tubing string in the GOS interval, feeding control signal to the cable and ignition GOS.

Новым является то, что на устье скважины низ колонны НКТ оборудуют камерой сгорания с горелкой, причем выше камеры сгорания колонну НКТ оснащают пакером, спускают колонну НКТ в скважину так, чтобы пакер находился на расстоянии 30 м выше кровли пласта, после чего по колонне НКТ в камеру сгорания на электрическом кабеле, совмещенном с оптоволоконным кабелем, спускают источник поджига - электрический запальник до контакта с горелкой, начинают закачку ГОС в колонну НКТ с постоянным расходом, причем используют ГОС следующего состава, % мас.:What is new is that at the wellhead, the bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with a burner, and the tubing string is equipped with a packer above the combustion chamber, the tubing string is lowered into the well so that the packer is 30 m above the formation roof, and then along the tubing string into the combustion chamber on an electric cable combined with a fiber optic cable, the ignition source is lowered - an electric igniter until it contacts the burner, the GOS is pumped into the tubing string at a constant flow rate, and the GOS of the following composition is used, wt.%:

- аммиачная селитра - 45,5;- ammonium nitrate - 45.5;

- 2%-ный водный раствор полиакриламида - 19,5;- 2% aqueous solution of polyacrylamide - 19.5;

- бихромат калия - 5;- potassium dichromate - 5;

- этиленгликоль - 30,- ethylene glycol - 30,

по достижении ГОС горелки камеры сгорания приводят в действие электрический запальник подачей управляющего сигнала на электрический кабель, происходит воспламенение ГОС в горелке камеры сгорания, контролируют воспламенение и начало сжигания ГОС в камере сгорания, после чего извлекают электрический кабель, совмещенный с оптоволоконным кабелем, из колонны НКТ, производят посадку пакера в скважине, продолжают сжигание ГОС и разогревание высоковязкой нефти в пласте со снижением ее вязкости до величины, достаточной для отбора продукции насосным оборудованием.upon reaching the GOS, the burners of the combustion chamber activate the electric igniter by supplying a control signal to the electric cable, the GOS is ignited in the burner of the combustion chamber, the ignition and the start of combustion of the GOS in the combustion chamber are controlled, and then the electric cable combined with the fiber optic cable is removed from the tubing string , packer is planted in the well, GOS is continued to be burned and high-viscosity oil is heated in the formation with its viscosity reduced to a value sufficient for production selection Pines equipment.

На фиг. 1 и 2 схематично и последовательно изображен способ обработки призабойной зоны пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом.In FIG. 1 and 2 schematically and sequentially depicts a method of processing the bottom-hole formation zone with high-viscosity oil with a combustible-oxidizing composition.

На устье скважины 1 (см. фиг. 1) низ колонны НКТ 2 оборудуют камерой сгорания 3 с горелкой 4. В качестве колонны НКТ применяют, например, колонну 60-мм НКТ по ГОСТ 633-80. В качестве камеры сгорания 3 используют отрезок трубы диаметром 102 мм с толщиной стенки 6,5 мм по ГОСТ 633-80.At the wellhead 1 (see FIG. 1), the bottom of the tubing string 2 is equipped with a combustion chamber 3 with a burner 4. As the tubing string, for example, a 60 mm tubing string is used according to GOST 633-80. As a combustion chamber 3, a pipe segment with a diameter of 102 mm and a wall thickness of 6.5 mm is used according to GOST 633-80.

В качестве горелки 4 используют любое известное устройство, позволяющее сжигать ГОС, например горелку для сжигания газа и мазута (патент RU №2403498, МПК F23D 17/00, опубл. в бюл. №31 от 10.11.2010 г.) или горелку для сжигания газа и мазута (Хзмалян Д.М., Каган Я.Н. Теория горения и топочные устройства. - М.: Энергия, 1976. - С. 204).As a burner 4 use any known device that allows you to burn GOS, for example a burner for burning gas and fuel oil (patent RU No. 2403498, IPC F23D 17/00, published in bulletin No. 31 dated 10.11.2010) or a burner for burning gas and fuel oil (Khzmalyan D.M., Kagan Y.N. Combustion theory and furnace devices. - M.: Energy, 1976. - P. 204).

Выше камеры сгорания 3 колонну НКТ 2 оснащают пакером 5. В качестве пакера 5 используют любой известный пакер, позволяющий изолировать межколонное пространство 6 скважины 1 и сохранять герметичность в интервале посадки пакера в диапазоне воспринимаемых им температур. Спускают колонну НКТ 2 в скважину 1 так, чтобы пакер 5 находился на расстоянии 30 м выше кровли пласта, а горелка 4 размещалась напротив интервалов перфорации 7 обрабатываемого пласта 8. Высота камеры сгорания 3 равна высоте - h обрабатываемого пласта 8, например h=8 м.Above the combustion chamber 3, the tubing string 2 is equipped with a packer 5. As a packer 5, any known packer is used to isolate the annular space 6 of the well 1 and maintain tightness in the interval of the packer landing in the range of temperatures perceived by it. The tubing string 2 is lowered into the well 1 so that the packer 5 is 30 m above the formation roof, and the burner 4 is located opposite the perforation intervals 7 of the treated formation 8. The height of the combustion chamber 3 is equal to the height - h of the treated formation 8, for example, h = 8 m .

На верхнем конце колонны НКТ 2 устанавливают тройник 9. Сверху через тройник 9 по колонне НКТ 2 в горелку 4 камеры сгорания 3 на электрическом кабеле 10, совмещенном с оптоволоконным кабелем (на фиг. 1 и 2 не показан), например, с использованием геофизического подъемника ПКС - 5 (на фиг. 1 и 2 не показан), спускают источник поджига - электрический запальник 11 (см. фиг. 1). Оптоволоконный кабель используют по ГОСТ Р52266-2004 «КАБЕЛИ ОПТИЧЕСКИЕ».A tee 9 is installed at the upper end of the tubing string 2. From above, through the tee string 9, along the tubing string 2 into the burner 4 of the combustion chamber 3 on an electric cable 10 combined with a fiber optic cable (not shown in Figs. 1 and 2), for example, using a geophysical elevator PKS - 5 (not shown in Figs. 1 and 2), the ignition source is lowered - an electric igniter 11 (see Fig. 1). Fiber optic cable is used according to GOST R52266-2004 “OPTICAL CABLES”.

Герметизируют электрический кабель 10 на верхнем конце колонны НКТ 2 в тройнике 9 с помощью лубрикатора 12. В качестве лубриктора 12 применяют любой известный устьевой герметизатор кабеля, например разработанный институтом «ТатНИПИнефть» (г. Бугульма, РТ, Россия).The electrical cable 10 is sealed at the upper end of the tubing string 2 in the tee 9 using a lubricator 12. Any known wellhead cable sealant, for example, developed by the TatNIPIneft Institute (Bugulma, RT, Russia), is used as a lubricator 12.

На устье скважины 1 в емкости 13 готовят предлагаемый состав ГОС или завозят на скважину в готовом виде и переливают ГОС в емкость 13, в необходимом количестве, например 3 м3. Для приготовления ГОС в емкость 13 добавляют следующие компоненты, которые перемешивают в емкости, % мас.:At the wellhead 1, in the tank 13, the proposed GOS composition is prepared or delivered to the well in finished form and the GOS is poured into the tank 13, in the required quantity, for example 3 m 3 . To prepare GOS in the tank 13 add the following components, which are mixed in the tank,% wt .:

- аммиачная селитра - 45,5;- ammonium nitrate - 45.5;

- 2%-ный водный раствор полиакриламида - 19,5;- 2% aqueous solution of polyacrylamide - 19.5;

- бихромат калия - 5;- potassium dichromate - 5;

- этиленгликоль - 30.- ethylene glycol - 30.

Для приготовления 3 м3 ГОС используют компоненты в следующей пропорции, кг: аммиачная селитра - 1365 ; 2%-ный водный раствор полиакриламида - 585 ; бихромат калия - 150 ; этиленгликоль - 900 .To prepare 3 m 3 GOS use components in the following proportion, kg: ammonium nitrate - 1365; 2% aqueous solution of polyacrylamide - 585; potassium dichromate - 150; ethylene glycol - 900.

Аммиачная селитра используется в качестве окислителя и выпускается по ГОСТ 2-2013, а полиакриламид используется в качестве стабилизирующей добавки и также является загустителем ГОС. Бихромат калия используется для повышения воспламеняемости, снижения начального воспламенения и полноты сгорания топлива. Выпускается по ГОСТ 2652-78. Этиленгликоль используется в качестве горючего и выпускается по ГОСТ 19710-83.Ammonium nitrate is used as an oxidizing agent and is produced according to GOST 2-2013, and polyacrylamide is used as a stabilizing additive and is also a GOS thickener. Potassium dichromate is used to increase flammability, reduce initial ignition and complete combustion of fuel. Available in accordance with GOST 2652-78. Ethylene glycol is used as fuel and is produced according to GOST 19710-83.

Данный состав имеет значительное содержание этиленгликоля, что обуславливает его использование при низких температурах, так как при таком содержании этиленгликоля (30%) ГОС становится не замерзающим в зимний период времени.This composition has a significant content of ethylene glycol, which leads to its use at low temperatures, since at such a content of ethylene glycol (30%) GOS does not freeze in the winter.

С устья скважины через боковой отвод тройника 9 с помощью насоса 14 начинают осуществлять постоянную закачку ГОС, например, с расходом 0,15 л/с, в колонну НКТ 2.From the wellhead through the lateral branch of the tee 9 using the pump 14, they begin to continuously pump the GOS, for example, at a rate of 0.15 l / s, into the tubing string 2.

В качестве насоса 14 применяют любой известный насос, обеспечивающий подачу ГОС к отверстиям 15 горелки 4 с расходом, позволяющим поддерживать горение ГОС в заданном интервале температур, например 800-900°C. Например, используют шестеренчатый насос НШ-10, создающий расход от 0 до 21 л/мин.As the pump 14, any known pump is used, which supplies the GOS to the holes 15 of the burner 4 with a flow rate that allows the GOS to be maintained in a predetermined temperature range, for example, 800-900 ° C. For example, use the NSh-10 gear pump, creating a flow rate from 0 to 21 l / min.

По достижении ГОС отверстий 15 горелки 4 приводят в действие электрический запальник 11 подачей управляющего сигнала на электрический кабель 10 с устья скважины 1.Upon reaching GOS holes 15 of the burner 4, the electric ignitor 11 is activated by supplying a control signal to the electric cable 10 from the wellhead 1.

В результате подачи управляющего сигнала на кабель 10 в электрическом запальнике 11 возникает искровой разряд, который воспламеняет ГОС в горелке 4 камеры сгорания 3 с образованием открытого пламени из отверстий 15 горелки 4 в интервале обрабатываемого пласта 8.As a result of the supply of the control signal to the cable 10 in the electric igniter 11, a spark discharge occurs that ignites the GOS in the burner 4 of the combustion chamber 3 with the formation of an open flame from the holes 15 of the burner 4 in the interval of the treated formation 8.

Оптоволоконный кабель контролирует воспламенение ГОС и начало сжигания ГОС в камере сгорания 3, и при увеличении температуры в камере сгорания 3 оптоволоконный кабель посылает сигнал на измерительную аппаратуру (на фиг. 1 и 2 не показана), расположенную на устье скважины 1. Повышение температуры в камере сгорания 3 означает, что произошло воспламенение и горение ГОС.The fiber optic cable controls the ignition of the GOS and the start of the combustion of GOS in the combustion chamber 3, and when the temperature in the combustion chamber 3 increases, the optical fiber cable sends a signal to the measuring equipment (not shown in Figs. 1 and 2) located at the wellhead 1. Temperature increase in the chamber Combustion 3 means that the ignition and combustion of the GOS have occurred.

При достижении в камере сгорания 3, например, температуры 150°C разгерметизируют на устье скважины 1 электрический кабель 10, совмещенный с оптоволоконным кабелем, т.е. на верхнем конце НКТ 2 отворачивают лубрикатор 12. Извлекают электрический кабель 10, совмещенный с оптоволоконным кабелем и электрическим запальником 11, из колонны НКТ 2 (см. фиг. 1 и 2).When reaching a temperature of 150 ° C in the combustion chamber 3, for example, an electric cable 10, combined with an optical fiber cable, is depressurized at the wellhead 1; at the upper end of the tubing 2, the lubricator 12 is turned off. The electric cable 10, combined with the fiber optic cable and the electric igniter 11, is removed from the tubing string 2 (see Figs. 1 and 2).

Производят посадку пакера 5 (см. фиг. 2) в скважине 1 и изолируют межколонное пространство 6 выше пакера 5 в скважине 1. Пакер 5 сажают на 30 м выше обрабатываемого пласта, что позволяет исключить негативное действие высокой температуры в интервале горелки 4 на герметичность пакера 5.Packer 5 is planted (see Fig. 2) in well 1 and the annular space 6 is isolated above packer 5 in well 1. Packer 5 is planted 30 m above the treated formation, which eliminates the negative effect of high temperature in the burner interval 4 on the tightness of the packer 5.

Повышается эффективность разогревания пласта 8 с высоковязкой нефтью, так как тепло, которое выделяется при сжигании ГОС, благодаря пакеру 5, установленному в скважине 1 выше пласта 8, не «уходит» в межколонное пространство 6 скважины 1, поэтому основная часть тепла проникает в глубь пласта с высоковязкой нефтью.The efficiency of heating the formation 8 with highly viscous oil increases, since the heat that is released during the GOS combustion, thanks to the packer 5 installed in the well 1 above the formation 8, does not "go" into the annular space 6 of the well 1, therefore, the bulk of the heat penetrates into the depth of the formation with high viscosity oil.

В процессе горения ГОС происходит разогревание пласта 8 (см. фиг. 2) как по высоте, так и по глубине, при этом происходит разжижение (снижение вязкости) высоковязкой нефти в пласте 8.During the GOS combustion process, formation 8 is heated (see Fig. 2) both in height and in depth, while liquefying (reducing viscosity) of highly viscous oil in formation 8 occurs.

Повышается надежность обработки пласта с высоковязкой нефтью в связи с тем, что в предлагаемом способе жидкий ГОС не попадает на забой скважины, а сгорает в горелке 4 камеры сгорания 3, поэтому по сравнению с прототипом исключается «уход» (потери) невоспламененного ГОС через ограничительный экран или нарушение в скважине, а также поглощение ГОС через интервалы перфорации в пласт в процессе его продавки. Повышается качество обработки пласта за счет постоянной закачки ГОС с заданным расходом, а не ограниченного объема ГОС, как описано в прототипе. В результате этого происходит нагревание (обработка) пласта по всей его высоте и вглубь, при этом охватываются нагреванием зоны пласта, отдаленные от призабойной зоны скважины, которые невозможно нагреть при реализации способа прототипом, при этом исключается риск неполного сгорания ГОС.The reliability of processing a formation with highly viscous oil is increased due to the fact that in the proposed method the liquid GOS does not enter the bottom of the well, but burns 4 combustion chambers 3 in the burner, therefore, in comparison with the prototype, “leaving” (loss) of the non-ignited GOS through the restriction screen is excluded or a disturbance in the well, as well as the absorption of GOS at intervals of perforation into the formation during its sale. The quality of the reservoir treatment is improved due to the constant injection of GOS with a given flow rate, and not the limited volume of GOS, as described in the prototype. As a result of this, the formation is heated (processed) along its entire height and in depth, while the formation zones that are remote from the bottomhole zone of the well are covered by heating and cannot be heated when the prototype implements the method, while eliminating the risk of incomplete combustion of the GOS.

Реализацию способа продолжают до снижения вязкости высоковязкой нефти в пласте 8 до значения, например, 150 сСт, обеспечивающего ее отбор из пласта 8 насосным оборудованием - винтовым насосом для перекачки высоковязких нефтепродуктов. После чего извлекают из скважины колонну НКТ 2 с камерой сгорания 3 и пакером 5. Спускают насосное оборудование, винтовой насос для перекачки высоковязких нефтепродуктов в скважину 1 и отбирают из пласта 8 разжиженную высоковязкую нефть.The implementation of the method is continued until the viscosity of high-viscosity oil in the formation 8 is reduced to a value of, for example, 150 cSt, which ensures its selection from the formation 8 by pumping equipment — a screw pump for pumping high-viscosity oil products. Then the tubing string 2 with the combustion chamber 3 and packer 5 is removed from the well. The pumping equipment, the screw pump for pumping high-viscosity oil products into the well 1 are lowered and liquefied high-viscosity oil is taken from the formation 8.

Применение в качестве источника поджига - электрического запальника исключает бесконтрольную работу источника тепловой энергии (порохового заряда из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг) в течение длительного времени, как описано в прототипе, так как электрический запальник спускается в скважину один раз для воспламенения ГОС, после чего извлекается из скважины.The use of an electric igniter as an ignition source eliminates the uncontrolled operation of a heat energy source (powder charge from ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg) for a long time, as described in the prototype, since the electric igniter is lowered into the well once for ignition GOS, after which it is removed from the well.

Предлагаемый способ исключает необходимость подготовки скважины, а именно установки ограничительного экрана в виде искусственного забоя (пакер-пробки, цементного моста), исключая дополнительные затраты.The proposed method eliminates the need for well preparation, namely, the installation of a restriction screen in the form of artificial bottom (packer plugs, cement bridge), eliminating the additional costs.

Подаваемый по колонне НКТ ГОС сгорает в камере сгорания, вырабатывая тепло, а не продавливается на искусственный забой скважины, как описано в прототипе, что ведет к сокращению финансовых и материальных затрат на установку ограничительного экрана и, как следствие, удешевлению реализации способа.The GOS supplied through the tubing string burns down in the combustion chamber, generating heat, and is not forced to artificial bottomhole, as described in the prototype, which leads to a reduction in financial and material costs for the installation of the restriction screen and, as a result, cheaper implementation of the method.

Предлагаемый способ позволяет:The proposed method allows you to:

- повысить эффективность разогревания пласта с высоковязкой нефтью;- increase the efficiency of heating the reservoir with high viscosity oil;

- повысить надежность реализации способа при обработке пласта с высоковязкой нефтью нагреванием;- to improve the reliability of the implementation of the method when processing a formation with high viscosity oil by heating;

- повысить качество обработки пласта с высоковязкой нефтью нагреванием вглубь пласта;- to improve the quality of processing a formation with high viscosity oil by heating deep into the formation;

- контролировать процесс воспламенения и начала горения ГОС и исключить создание пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине;- control the process of ignition and the beginning of the combustion of the fuel and oil state and exclude the creation of a fire and explosion hazardous situation in the well;

- исключить создание ограничительного экрана в виде искусственного забоя (пакер-пробки, цементного моста);- exclude the creation of a restrictive screen in the form of artificial slaughter (packer plugs, cement bridge);

- использовать состав ГОС в зимний период времени.- use the composition of GOS in the winter time period.

Claims (1)

Способ обработки призабойной зоны пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом (ГОС), включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), закачку в колонну НКТ ГОС, спуск источника поджига на кабеле в колонну НКТ в интервал ГОС, подачу управляющего сигнала на кабель и поджиг ГОС, отличающийся тем, что на устье скважины низ колонны НКТ оборудуют камерой сгорания с горелкой, причем выше камеры сгорания колонну НКТ оснащают пакером, спускают колонну НКТ в скважину так, чтобы пакер находился на расстоянии 30 м выше кровли пласта, после чего по колонне НКТ в камеру сгорания на электрическом кабеле, совмещенном с оптоволоконным кабелем, спускают источник поджига - электрический запальник до контакта с горелкой, начинают закачку ГОС в колонну НКТ с постоянным расходом, причем используют ГОС следующего состава, % мас.:
аммиачная селитра - 45,5;
2%-ный водный раствор полиакриламида - 19,5;
бихромат калия - 5;
этиленгликоль - 30,
по достижении ГОС горелки камеры сгорания приводят в действие электрический запальник подачей управляющего сигнала на электрический кабель, происходит воспламенение ГОС в горелке камеры сгорания, контролируют воспламенение и начало сжигания ГОС в камере сгорания, после чего извлекают электрический кабель, совмещенный с оптоволоконным кабелем, из колонны НКТ, производят посадку пакера в скважине, продолжают сжигание ГОС и разогревание высоковязкой нефти в пласте со снижением ее вязкости до величины, достаточной для отбора продукции насосным оборудованием.
A method of treating a bottom-hole zone of a formation with a highly viscous oil with a combustible-oxidizing composition (GOS), including lowering a string of tubing (tubing) into a well, injecting a GOS tubing into a string, injecting an ignition source on a cable into a tubing string into the GOC, supplying a control signal on the cable and ignition of GOS, characterized in that at the wellhead the bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with a burner, and above the combustion chamber, the tubing string is equipped with a packer, the tubing string is lowered into the well so that the packer is 30 m above of the formation roof, after which the ignition source — an electric igniter until contact with the burner — is lowered into the combustion chamber on an electric cable combined with a fiber optic cable, the GOS is pumped into the tubing string at a constant flow rate, and GOS of the following composition is used,% wt. :
ammonium nitrate - 45.5;
2% aqueous solution of polyacrylamide - 19.5;
potassium dichromate - 5;
ethylene glycol - 30,
upon reaching the GOS, the burners of the combustion chamber activate the electric igniter by supplying a control signal to the electric cable, the GOS is ignited in the burner of the combustion chamber, the ignition and the start of combustion of the GOS in the combustion chamber are controlled, and then the electric cable combined with the fiber optic cable is removed from the tubing string , packer is planted in the well, GOS is continued to be burned and high-viscosity oil is heated in the formation with its viscosity reduced to a value sufficient for production selection Pines equipment.
RU2014146073/03A 2014-11-17 2014-11-17 Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound RU2566543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146073/03A RU2566543C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146073/03A RU2566543C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566543C1 true RU2566543C1 (en) 2015-10-27

Family

ID=54362299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146073/03A RU2566543C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566543C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092682C1 (en) * 1996-04-22 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "СПЕЦГЕОФИЗСЕРВИС" Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2268357C2 (en) * 2003-07-23 2006-01-20 Открытое Акционерное общество "Шешмаойл" (ОАО "Шешмаойл") Method and device for complex selective action application to oil reservoir
RU2403498C1 (en) * 2009-08-31 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Burner for combustion of gas and black oil
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092682C1 (en) * 1996-04-22 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "СПЕЦГЕОФИЗСЕРВИС" Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2268357C2 (en) * 2003-07-23 2006-01-20 Открытое Акционерное общество "Шешмаойл" (ОАО "Шешмаойл") Method and device for complex selective action application to oil reservoir
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
RU2403498C1 (en) * 2009-08-31 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Burner for combustion of gas and black oil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3422760A (en) Gas-generating device for stimulating the flow of well fluids
US2847071A (en) Methods of igniting a gas air-burner utilizing pelletized phosphorus
RU2417308C2 (en) Procedure and system for generation of fissures in geological bed surrounding borehole of well
US10858922B2 (en) System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation
RU2399755C1 (en) Development method of oil deposit by using thermal action on formation
US3727690A (en) Method of fracturing a natural gas bearing earth formation
RU2429346C1 (en) Development method of high-viscosity oil deposit with use of in-situ combustion
CN114718539B (en) In-situ combustion explosion fracturing method in multi-round methane layer
RU2571963C1 (en) Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition
CN106089173B (en) A kind of completion mode with protection reservoir packing function
US2973812A (en) Process and apparatus for in situ combustion
RU2401385C2 (en) Solid-fuel gas generator for coal bed degassing
RU2566544C1 (en) Method for formation treatment with combustible and oxidising composition
RU2566543C1 (en) Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound
RU2459946C2 (en) Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
RU2385420C1 (en) Gas generator for degasification of coal bed
US2500990A (en) Apparatus for increasing production of oil wells
CN108150136B (en) In-situ combustion well bore combustion preventing fire extinguishing tail pipe and application thereof
CN104110244A (en) Downhole chemical heat-releasing ignition method of heavy oil reservoir fireflooding well
CN102080528A (en) Controllable multiple-pulse gas generator device
US3223165A (en) Method for heating or igniting well formations with pyrophoric materials
RU2106485C1 (en) Method and device for treating down-hole zone of bed
RU2092682C1 (en) Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
US3072190A (en) Ignition for in situ combustion
CN106016357A (en) In-situ combustion ignition device and method for vertical shaft