RU2566544C1 - Method for formation treatment with combustible and oxidising composition - Google Patents

Method for formation treatment with combustible and oxidising composition Download PDF

Info

Publication number
RU2566544C1
RU2566544C1 RU2014146062/03A RU2014146062A RU2566544C1 RU 2566544 C1 RU2566544 C1 RU 2566544C1 RU 2014146062/03 A RU2014146062/03 A RU 2014146062/03A RU 2014146062 A RU2014146062 A RU 2014146062A RU 2566544 C1 RU2566544 C1 RU 2566544C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tubing
gos
cable
coc
interval
Prior art date
Application number
RU2014146062/03A
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 RU2014146062/03A priority Critical patent/RU2566544C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566544C1 publication Critical patent/RU2566544C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method includes running in tubing to the well, injecting combustible and oxidising 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 part of the tubing is equipped with a combustion chamber and burned faced outside, and to the upper end of the burner a thermocouple is fixed with an extension cord. At the wellhead the upper end of the extension cord is fixed to a device measuring temperature. Thereafter source of ignition, which is an electric flame igniter, is run in into tubing-casing annulus up to openings in the burner. Then from the wellhead permanent injection of COC is started to the tubing by means of a pump. At that COC of the following composition is used in wt %: ammonium nitrate - 65.8%; 2% aqueous solution of polyacrylamide - 28.2%; potassium bichromate - 1%; ethylene glycol - 5%. When COC reaches openings of the burner the electric flame igniter is actuated by delivery of control signal to the cable, COC is ignited. The cable with electric flame igniter is removed from the tubing, burning temperature is controlled in the interval of formation treatment by the device measuring temperature. When burning temperature is increased within the interval of treated formation above the permitted value COC delivery to the tubing is reduced, and when burning temperature is decreased within the interval of treated formation below the permitted value COC delivery to the tubing is increased.
EFFECT: increased reliability and quality of formation treatment.
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 Е21В 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 formation zone with a liquid combustible-oxidizing composition (patent RU No. 2459946, IPC ЕВВ 43/263, published in Bulletin No. 24 dated 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 bottom to the bottom level of the processing interval, the combustion initiator is delivered in a sealed container by a cable to the gra the interface between the GOS and the well fluid, and a small-gas, slow burning and high-temperature solid composition, for example, based on iron-aluminum termite, is used as a combustion initiator in a sealed container, then the combustion initiator is directly triggered from an electric power source 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 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;- firstly, the low reliability of the implementation of the method, due to the failure of the bailer container on the cable to the bottom of the well and, as a result, the inability to pour the GOS from the bailer to the bottom of the well;

- во-вторых, 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;- secondly, 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, so the time during which the estimated amount of GOS is burned may not be enough to warm the formation;

- в-третьих, низкая эффективность сгорания ГОС, в качестве которого используют жидкий состав, состоящий, мас. % из нитрата аммония - 60,4; глицерина - 10 и воды - 29,6 плотностью 1390 кг/м3 вследствие его низкой энтальпии образования, т.е. выделения тепла на массу сгораемого продукта, а также низкой воспламеняемости и неполного сгорания ГОС;- thirdly, the low efficiency of the combustion of GOS, which is used as a liquid composition, consisting, wt. % of ammonium nitrate - 60.4; glycerol - 10 and water - 29.6 with a density of 1390 kg / m 3 due to its low formation enthalpy, i.e. heat release to the mass of combustible product, as well as low flammability and incomplete combustion of GOS;

- в-четвертых, бесконтрольный процесс горения ГОС, приводящий к созданию взрывоопасной ситуации в скважине и обусловленный отсутствием контроля за температурой сгорания ГОС в интервале обработки пласта.- fourthly, the uncontrolled process of GOS combustion, leading to the creation of an explosive situation in the well and due to the lack of control of the GOS combustion temperature in the interval of the formation treatment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом (патент RU №2092682, МПК Е21В 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, продавку 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 (Е, МДж), минимальное значение которого определяют из выражения Ε=к·(Тр-To), где к равно примерно 0,1-0,125 МДж/К; Тр - температура начала интенсивного разложения наиболее термостойкого компонента ГОС, К; To - 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, причем 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 ЕВВ 43/263, published in bulletin No. 28 of 10/10/1997), containing placement of GOS in the well, installing a heat source in it 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 by generating heat in the heat energy source, and the GOS is placed in the well by lowering the pump 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 boundary, while the source thermal energy use a source with energy release (E, MJ), the minimum value of which is determined from the expression Ε = k · (T p -T o ), 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 GOS, K; T o - 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, and a powder charge from ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg is used as a source of thermal energy.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, низкая надежность реализации, связанная с тем, что ГОС продавливают из НКТ на забой скважины, поэтому возможен «уход» ГОС через ограничительный экран или нарушение в скважине, а также поглощение ГОС через интервалы перфорации в пласт;- firstly, low implementation reliability due to the fact that GOS is forced from the tubing to the bottom of the well; therefore, GOS can “escape” through the restriction screen or disturbance in the well, as well as GOS absorption at perforation intervals into the formation;

- во-вторых, 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 недостаточном 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;- secondly, the low quality of the treatment of the 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-третьих, бесконтрольный процесс как воспламенения, так и горения ГОС, отсутствие контроля за температурой сгорания ГОС в интервале обработки пласта, а также бесконтрольная работа источника тепловой энергии (порохового заряда из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг) длительное время. Все это может привести к созданию пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине;- thirdly, the uncontrolled process of ignition and combustion of GOS, the lack of control of the GOS combustion temperature in the interval of the formation treatment, as well as 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 . All this can lead to the creation of a fire and explosive situation in the well;

- в-четвертых, 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;- fourthly, 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-пятых, низкая эффективность стандартных ГОС, используемых при реализации способа, вследствие их низкой энтальпии образования, т.е. выделения тепла на массу сгораемого продукта, а также низкой воспламеняемости и неполного сгорания ГОС.fifthly, the low efficiency of standard GOS used in the implementation of the method, due to their low formation enthalpy, i.e. heat release to the mass of combustible product, as well as low flammability and incomplete combustion of GOS.

Техническими задачами изобретения являются создание надежного и качественного способа обработки пласта нагреванием газами, образующимися при сгорании ГОС с возможностью контроля за температурой горения в интервале обрабатываемого пласта, а также исключение установки ограничительного экрана ниже обрабатываемого пласта с возможностью использования для обработки пласта более эффективного состава ГОС.The technical objectives of the invention are to create a reliable and high-quality method of treating a formation by heating with gases generated during the combustion of GOS with the possibility of controlling the combustion temperature in the interval of the treated formation, as well as the exclusion of the installation of a restriction screen below the treated formation with the possibility of using a more effective composition of GOS for processing the formation.

Поставленные технические задачи решаются способом обработки пласта горюче-окислительным составом - ГОС, включающим спуск в скважину 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 treating the formation with a combustible-oxidizing composition - GOS, including the descent of tubing pipes - tubing, injection into the tubing string of the GOS, launching the ignition source on the cable into the tubing string into the GOS interval, supplying a control signal to the cable and ignition GOS.

Новым является то, что на устье скважины низ колонны НКТ оборудуют камерой сгорания с размещенной снаружи горелкой, а к верхнему торцу горелки закрепляют термопару с удлинительным проводом, на устье скважины верхний конец удлинительного провода крепят к устройству, измеряющему температуру, после чего в межколонное пространство скважины до отверстий горелки на кабеле спускают источник поджига - электрический запальник, затем с устья скважины с помощью насоса начинают постоянную закачку ГОС в колонну НКТ, 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 located outside, and a thermocouple with an extension wire is fixed to the upper end of the burner, at the wellhead the upper end of the extension wire is attached to a temperature measuring device, and then into the annulus of the well the ignition source — an electric igniter — is lowered to the burner holes on the cable, then from the wellhead with the help of a pump, the GOS is continuously pumped into the tubing string, and the GOS of the following composition weight. %:

- аммиачная селитра - 65,8%;- ammonium nitrate - 65.8%;

- 2%-ный водный раствор полиакриламида - 28,2%;- 2% aqueous solution of polyacrylamide - 28.2%;

- бихромат калия - 1%;- potassium dichromate - 1%;

- этиленгликоль - 5%,- ethylene glycol - 5%,

по достижению ГОС отверстий горелки приводят в действие электрический запальник подачей управляющего сигнала на кабель, происходит воспламенение ГОС, извлекают кабель с электрическим запальником из колонны НКТ, осуществляют контроль за температурой горения в интервале обработки пласта посредством устройства, измеряющего температуру, причем при увеличении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта выше допустимой температуры горения подачу ГОС в НКТ снижают, а при снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения подачу ГОС в колонну НКТ увеличивают.upon reaching the GOS, the burner openings activate the electric igniter by supplying a control signal to the cable, the GOS ignites, the cable with the electric igniter is removed from the tubing string, the combustion temperature is monitored during the formation processing interval by means of a temperature measuring device, with an increase in the combustion temperature in the interval of the treated formation above the permissible combustion temperature, the supply of GOS to the tubing is reduced, and with a decrease in the temperature of combustion in the interval of the processed about the reservoir below the permissible combustion temperature, the supply of GOS to the tubing string is increased.

На фиг. 1 и 2 схематично и последовательно изображен способ обработки пласта горюче-окислительным составом.In FIG. 1 and 2 schematically and sequentially depicts a method of treating a formation with a fuel-oxidative composition.

На устье скважины 1 (см. фиг. 1) низ колонны НКТ 2 оборудуют камерой сгорания 3 с размещенной снаружи горелкой 4.At the wellhead 1 (see FIG. 1), the bottom of the tubing string 2 is equipped with a combustion chamber 3 with an external burner 4.

В качестве колонны НКТ 2 применяют, например, колонну 73 мм НКТ по ГОСТ 633-80, а в качестве камеры сгорания - отрезок трубы диаметром 114 мм с толщиной стенки 7 мм по ГОСТ 633-80.As a tubing string 2, for example, a 73 mm tubing string in accordance with GOST 633-80 is used, and as a combustion chamber, a pipe segment with a diameter of 114 mm and a wall thickness of 7 mm in accordance with GOST 633-80 is used.

Длина - L горелки 4 равна высоте - h обрабатываемого пласта 5 с высоковязкой нефтью (далее пласт 5).The length - L of the burner 4 is equal to the height - h of the treated formation 5 with highly viscous oil (hereinafter, formation 5).

В качестве горелки используют любое известное устройство, позволяющее сжигать горюче-окислительный состав, 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, use any known device that allows you to burn a combustible oxidizing composition, 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.: Energia, 1976. - P. 204.)

К верхнему торцу горелки 4 закрепляют термопару 6 (температурный датчик) с удлинительным проводом 7.A thermocouple 6 (temperature sensor) with an extension wire 7 is fixed to the upper end of the burner 4.

Используют любую известную термопару 6, имеющую диапазон измерений температуры в пределах температуры сгорания ГОС, например, используют термопару вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР - Тип А-1) согласно ГОСТ 50431-92 для длительного применения с диапазоном температур 0-2200°С. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термопары 6.Use any known thermocouple 6 having a temperature measurement range within the GOS combustion temperature, for example, use a tungsten-tungsten fusion thermocouple (TBP - Type A-1) according to GOST 50431-92 for long-term use with a temperature range of 0-2200 ° C. Extension wires are made of the same material as thermocouples 6.

Размещение горелки 4 напротив обрабатываемого пласта 5 и выполнение условия L=h позволяют охватить нагреванием пласт 5 по всей его высоте и обеспечить более глубокое проникновение (радиус охвата) тепла вглубь пласта 5 через перфорационные отверстия 5′ и тем самым повысить качество обработки пласта 5 нагреванием (снизить вязкость высоковязкой нефти до значения, обеспечивающего ее отбор из пласта 5 насосным оборудованием, спускаемым в скважину 1.Placing the burner 4 opposite the treated formation 5 and fulfilling the condition L = h allows heating 5 to be covered by heating throughout its height and to provide deeper penetration (radius of coverage) of heat deeper into the formation 5 through perforation holes 5 ′ and thereby improve the quality of processing the formation 5 by heating ( reduce the viscosity of high-viscosity oil to a value that ensures its selection from reservoir 5 by pumping equipment lowered into well 1.

Спускают колонну НКТ 2 в скважину 1, при этом удлинительный провод 7 крепят клямсами (на фиг. 1 и 2 не показаны) на наружной поверхности колонны НКТ 2.The tubing string 2 is lowered into the well 1, while the extension wire 7 is fastened with clips (not shown in FIGS. 1 and 2) on the outer surface of the tubing string 2.

На устье скважины 1 (см. фиг. 1) провод термопары 6 соединяют с устройством 8, измеряющим температуру.At the wellhead 1 (see FIG. 1), the thermocouple wire 6 is connected to a temperature measuring device 8.

Затем с устья скважины 1 в межколонное пространство 9 скважины 1 до отверстий 10 горелки 4 на кабеле 11 спускают источник поджига - электрический запальник 12.Then, from the wellhead 1 into the annular space 9 of the well 1 to the openings 10 of the burner 4 on the cable 11, the ignition source is lowered - an electric ignitor 12.

На устье скважины 1 в емкости 13 готовят ГОС или в готовом виде привозят на скважину 1, а затем переливают ГОС в емкость 13 в необходимом количестве, например 2 м3.At the wellhead 1 in the tank 13 GOS is prepared or delivered in finished form to the well 1, and then the GOS is poured into the tank 13 in the required quantity, for example, 2 m 3 .

Для приготовления ГОС в емкость добавляют следующие компоненты, которые перемешивают в емкости, мас.%:To prepare GOS in the tank, add the following components, which are mixed in the tank, wt.%:

- аммиачная селитра - 65,8%- ammonium nitrate - 65.8%

- 2%-ный водный раствор полиакриламида - 28,2%- 2% aqueous solution of polyacrylamide - 28.2%

- бихромат калия - 1%- potassium dichromate - 1%

- этиленгликоль - 5%- ethylene glycol - 5%

Для приготовления 2 м3 ГОС необходимо использовать компоненты в следующей пропорции, кг:To prepare 2 m 3 GOS it is necessary to use components in the following proportion, kg:

- аммиачная селитра - 1310,6 кг;- ammonium nitrate - 1310.6 kg;

- 2%-ный водный раствор полиакриламида - 560,4 кг;- 2% aqueous solution of polyacrylamide - 560.4 kg;

- бихромат калия - 20 кг;- potassium dichromate - 20 kg;

- этиленгликоль - 100 кг.- ethylene glycol - 100 kg.

Аммиачная селитра используется в качестве окислителя и выпускается по ГОСТ 2-2013, а полиакриламид используется в качестве стабилизирующей добавки, а также является загустителем ГОС.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 thickener for GOS.

Бихромат калия используется для повышения воспламеняемости, снижения начального воспламенения и полноты сгорания топлива и выпускается по ГОСТ 2652-78. Этиленгликоль используется в качестве горючего и выпускается по ГОСТ 19710-83.Potassium dichromate is used to increase flammability, reduce initial ignition and complete combustion of fuel and is produced in accordance with GOST 2652-78. Ethylene glycol is used as fuel and is produced according to GOST 19710-83.

С устья скважины 1 с помощью насоса 14 из емкости 13 начинают осуществлять закачку ГОС с постоянным расходом, например с расходом 15 л/мин, в колонну НКТ 1.From the wellhead 1, with the help of a pump 14, from the reservoir 13, GOS is pumped at a constant flow rate, for example, at a flow rate of 15 l / min, into the tubing string 1.

В качестве насоса 14 применяют любой известный насос, обеспечивающий подачу ГОС к отверстиям 10 горелки 4 с расходом, позволяющим поддерживать горение ГОС в заданном интервале температур, например, 900-800°С. 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 openings 10 of the burner 4 with a flow rate that allows maintaining the GOS in a given temperature range, for example, 900-800 ° C. For example, use the NSh-10 gear pump, creating a flow rate from 0 to 21 l / min.

По достижению ГОС отверстий 10 горелки 4 приводят в действие электрический запальник 12 подачей управляющего сигнала на кабель 11.Upon reaching GOS openings 10 of the burner 4, an electric igniter 12 is activated by supplying a control signal to the cable 11.

В результате подачи управляющего сигнала на кабель 11 в электрическом запальнике возникает искровой разряд, который воспламеняет ГОС в горелке 4 камеры сгорания 3 с образованием открытого пламени в отверстиях 10 горелки 4 напротив интервала обрабатываемого пласта 5.As a result of the supply of the control signal to the cable 11 in the electric igniter, a spark discharge occurs that ignites the GOS in the burner 4 of the combustion chamber 3 with the formation of an open flame in the holes 10 of the burner 4 opposite the interval of the treated formation 5.

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 камере сгорания 3, поэтому исключается «уход» (потери) невоспламененного 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 fall on the bottom of the well, but burns in the burner 4 of the combustion chamber 3, therefore, “leaving” (loss) of the non-ignited GOS is eliminated.

Извлекают кабель 11 (см. фиг. 1 и 2) с электрическим запальником 12 из колонны НКТ 2.The cable 11 is removed (see Figs. 1 and 2) with an electric igniter 12 from the tubing string 2.

В процессе горения ГОС происходит разогревание пласта 5 (см. фиг. 2) по высоте и по глубине, а контроль за температурой горения в интервале обработки пласта 5 осуществляют посредством устройства 9, измеряющего температуру.In the process of burning GOS, the formation 5 is heated (see Fig. 2) in height and depth, and the combustion temperature in the processing interval of the formation 5 is controlled by means of a temperature measuring device 9.

Повышается качество обработки пласта 5 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, при этом исключается риск неполного сгорания ГОС.Improves the quality of treatment of the formation 5 due to the constant injection of GOS with a given flow rate, and not a limited volume of GOS, as described in the prototype. As a result of this, heating (processing) of the formation occurs over its entire height, while eliminating the risk of incomplete combustion of GOS.

При увеличении температуры горения в интервале обрабатываемого 5 выше допустимой температуры горения, которая находится в диапазоне, как отмечено выше 700-800°С, например до 900°С, подачу ГОС в НКТ снижают, от 15 л/мин, как отмечено выше, например до 10 л/мин.With an increase in the combustion temperature in the range of the processed 5 above the permissible combustion temperature, which is in the range as noted above 700-800 ° C, for example to 900 ° C, the GOS supply to the tubing is reduced from 15 l / min, as noted above, for example up to 10 l / min.

При снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения, которая находится в диапазоне, как отмечено выше 700-800°С, например до 550°С, подачу ГОС в НКТ увеличивают от 15 л/мин, как отмечено выше, например до 20 л/мин.When the combustion temperature decreases in the range of the treated formation below the permissible combustion temperature, which is in the range as noted above 700-800 ° C, for example to 550 ° C, the GOS supply to the tubing is increased from 15 l / min, as noted above, for example, to 20 l / min

Наличие термопары 6, установленной на верхнем конце горелки, передающей сигнал на устройство, измеряющее температуру в интервале обработки пласта 5, позволяет полностью контролировать процесс горения ГОС (успешность поджига ГОС в горелке, температурный режим), так как температура горения в интервале пласта контролируется посредством термопары.The presence of a thermocouple 6 installed on the upper end of the burner, which transmits a signal to a device that measures the temperature in the interval of treatment of the formation 5, allows full control of the GOS combustion process (success of ignition of the GOS in the burner, temperature mode), since the combustion temperature in the interval of the formation is controlled by a thermocouple .

Реализацию способа продолжают до снижения вязкости высоковязкой нефти до значения, обеспечивающего ее отбор из пласта 5 насосным оборудованием. После чего реализацию способа прекращают, извлекают из скважины колонну НКТ 2 с камерой сгорания 3, спускают насосное оборудование, например винтовой насос, в скважину 1 и отбирают из пласта 5 разжиженную высоковязкую нефть.The implementation of the method is continued until the viscosity of high-viscosity oil is reduced to a value ensuring its selection from reservoir 5 by pumping equipment. After that, the implementation of the method is stopped, a tubing string 2 with a combustion chamber 3 is removed from the well, pumping equipment, for example a screw pump, is lowered into the well 1 and liquefied high-viscosity oil is taken from the formation 5.

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).The proposed method eliminates the need for well preparation, namely the installation of a restriction screen in the form of artificial bottom (plug packer, cement bridge).

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.

Реализация предлагаемого состава ГОС позволяет повысить эффективность его использования вследствие его высокой энтальпии образования (3112 кДж/кг), т.е. выделения тепла на массу сгораемого продукта, а также высокой воспламеняемости (достаточно искры электроподжига для воспламенения ГОС в горелке) вследствие добавки этиленгликоля и полного сгорания ГОС благодаря добавке бихромата калия в состав ГОС в камере сгорания.Implementation of the proposed composition of GOS allows to increase the efficiency of its use due to its high enthalpy of formation (3112 kJ / kg), i.e. heat generation to the mass of combustible product, as well as high flammability (an electric ignition spark is enough to ignite the GOS in the burner) due to the addition of ethylene glycol and complete combustion of the GOS due to the addition of potassium dichromate to the GOS in the combustion chamber.

Предлагаемый способ позволяетThe proposed method allows

- 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 высоковязкой нефти нагреванием;- to improve the quality of the treatment of high-viscosity oil by heating;

- контролировать весь процесс реализации способа, начиная от воспламенения ГОС и до остывания призабойной зоны пласта после прекращения горения ГОС, а значит исключить создание пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине;- to control the entire process of the method implementation, from ignition of the mineral reserves to the cooling of the bottom-hole zone of the formation after the burning of the mineral deposits, which means to 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);

- повысить эффективность действия ГОС.- increase the effectiveness of the GOS.

Claims (1)

Способ обработки пласта 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 размещенной снаружи горелкой, а к верхнему торцу горелки закрепляют термопару с удлинительным проводом, на устье скважины верхний конец удлинительного провода крепят к устройству, измеряющему температуру, после чего в межколонное пространство скважины до отверстий горелки на кабеле спускают источник поджига - электрический запальник, затем с устья скважины с помощью насоса начинают постоянную закачку ГОС в колонну НКТ, причем используют ГОС следующего состава, мас. %:
аммиачная селитра - 65,8
2%-ный водный раствор полиакриламида - 28,2
бихромат калия - 1%
этиленгликоль - 5%,
по достижению ГОС отверстий горелки приводят в действие электрический запальник подачей управляющего сигнала на кабель, происходит воспламенение ГОС, извлекают кабель с электрическим запальником из колонны НКТ, осуществляют контроль за температурой горения в интервале обработки пласта посредством устройства, измеряющего температуру, причем при увеличении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта выше допустимой температуры горения подачу ГОС в НКТ снижают, а при снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения подачу ГОС в колонну НКТ увеличивают.
A method of treating a formation with a combustible-oxidizing composition (GOS), including lowering a string of tubing (tubing) into a well, injecting a GOS tubing into a string, lowering an ignition source on a cable to a tubing string into the GOS interval, supplying a control signal to the cable and igniting the GOS characterized in that at the wellhead the bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with a burner located outside, and a thermocouple with an extension wire is fixed to the upper end of the burner, at the wellhead the upper end of the extension wire is attached to the device, measured yuschemu temperature, after which the annular space in the well to the burner orifices is lowered on a cable ignition source - an electric igniter, and then with the wellhead via pump starting to download constant CRP in the tubing, the CRP using the following composition. %:
ammonium nitrate - 65.8
2% aqueous solution of polyacrylamide - 28.2
potassium dichromate - 1%
ethylene glycol - 5%,
upon reaching the GOS, the burner openings activate the electric igniter by supplying a control signal to the cable, the GOS ignites, the cable with the electric igniter is removed from the tubing string, the combustion temperature is monitored during the formation processing interval by means of a temperature measuring device, with an increase in the combustion temperature in the interval of the treated formation above the permissible combustion temperature, the supply of GOS to the tubing is reduced, and with a decrease in the temperature of combustion in the interval of the processed about the reservoir below the permissible combustion temperature, the supply of GOS to the tubing string is increased.
RU2014146062/03A 2014-11-17 2014-11-17 Method for formation treatment with combustible and oxidising composition RU2566544C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146062/03A RU2566544C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for formation treatment with combustible and oxidising composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146062/03A RU2566544C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for formation treatment with combustible and oxidising composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566544C1 true RU2566544C1 (en) 2015-10-27

Family

ID=54362300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146062/03A RU2566544C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for formation treatment with combustible and oxidising composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566544C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115306364A (en) * 2022-08-05 2022-11-08 广州海洋地质调查局 Natural gas hydrate in-situ heating drainage and mining device and drainage and mining method thereof

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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115306364A (en) * 2022-08-05 2022-11-08 广州海洋地质调查局 Natural gas hydrate in-situ heating drainage and mining device and drainage and mining method thereof
CN115306364B (en) * 2022-08-05 2024-05-17 广州海洋地质调查局 Natural gas hydrate in-situ heating extraction device and extraction method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3422760A (en) Gas-generating device for stimulating the flow of well fluids
US2506853A (en) Oil well furnace
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
CN104481492A (en) Heat source fracturing method and device based on electromagnetic heating excitation
RU2429346C1 (en) Development method of high-viscosity oil deposit with use of in-situ combustion
RU2571963C1 (en) Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition
RU2566544C1 (en) Method for formation treatment with combustible and oxidising composition
US2973812A (en) Process and apparatus for in situ combustion
CN102080528B (en) Controllable multiple-pulse gas generator device
US797529A (en) Method of treating oil-wells.
RU2459946C2 (en) Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
RU2566543C1 (en) Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound
CN104110244A (en) Downhole chemical heat-releasing ignition method of heavy oil reservoir fireflooding well
RU2106485C1 (en) Method and device for treating down-hole zone of bed
RU2282026C1 (en) Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing
CN106016357A (en) In-situ combustion ignition device and method for vertical shaft
RU2471064C2 (en) Method of thermal impact at bed
RU2092682C1 (en) Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2183741C1 (en) Method of gas-hydraulic stimulation of formation
US3376929A (en) Modified in situ combustion well stimulation
CN109989734A (en) Underground Segmented heating device
US3044551A (en) Heater
RU2030569C1 (en) Method for fracturing of formation and device for its realization
RU2817448C1 (en) Exothermic method of removing asphalt-resin-paraffin sediments in tubing