RU2605852C1 - Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине - Google Patents

Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине Download PDF

Info

Publication number
RU2605852C1
RU2605852C1 RU2015134036/03A RU2015134036A RU2605852C1 RU 2605852 C1 RU2605852 C1 RU 2605852C1 RU 2015134036/03 A RU2015134036/03 A RU 2015134036/03A RU 2015134036 A RU2015134036 A RU 2015134036A RU 2605852 C1 RU2605852 C1 RU 2605852C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
formation
reaction
pumped
well
Prior art date
Application number
RU2015134036/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Равиль Сафович Рафиков
Джамболат Рамазанович Аджиев
Шалва Елказарович Шаляхов
Original Assignee
Равиль Сафович Рафиков
Джамболат Рамазанович Аджиев
Шалва Елказарович Шаляхов
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 Равиль Сафович Рафиков, Джамболат Рамазанович Аджиев, Шалва Елказарович Шаляхов filed Critical Равиль Сафович Рафиков
Priority to RU2015134036/03A priority Critical patent/RU2605852C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605852C1 publication Critical patent/RU2605852C1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/18Repressuring or vacuum methods

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к термохимической обработке продуктивного пласта для снижения вязкости нефти и увеличения продуктивности скважин. Технический результат - повышение эффективности способа обработки за счет возможности разогрева пласта, прилегающего к скважине на удаленном расстоянии, и контроля за этим разогревом. Способ заключается в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей. В скважину опускают насосно-компрессорные трубы с насосом и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени. Датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны. Непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры. Через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции. После закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины. Одновременно с откачкой продуктов реакции из пласта замеряют ее температуру вторым датчиком температуры. При значительном изменении температуры, например на 5о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, закачивают дополнительные химические компоненты энерговыделяющих смесей. После этого опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта. Откачку и закачку производят периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры. Незначительным изменением температуры экзотермической реакции, например, уменьшением ее на 1о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, свидетельствуют об охвате планируемого пространства пласта экзотермической реакцией. Работу заканчивают с откачкой продуктов реакции в количестве, равном закачиваемому объему химических компонентов энерговыделяющих смесей.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам термохимического воздействия на продуктивный пласт для снижения вязкости нефти и увеличения продуктивности скважин.
Известен способ термохимической обработки нефтяного пласта (RU 2401941 М. кл. Е21В 43/22; Е21В 43/24; C09K 8/524, 20.10.2010), включающий раздельную закачку компонентов ГОС и инициатора реакции (горения) по двум коаксиально расположенным относительно друг друга насосно-компрессорным трубам НКТ, при этом конец внешней НКТ опущен ниже конца внутренней НКТ на расстояние, достаточное для обеспечения времени контакта ГОС и ИР в реакционном объеме, ГОС подают в обрабатываемую зону нефтяного пласта через кольцевое пространство между внешней и внутренней НКТ, ИР подают по внутренней НКТ, ГОС - водный раствор с водородным показателем рН 4-7, включающий, мас. %: селитру (аммиачную, калиевую или натриевую) 5-25, карбамидно-аммиачную смесь КАС-32 остальное, ИР - водный раствор с рН 12-14, включающий, мас. %: нитрит щелочного металла 15-45, воду остальное, или борогидрид щелочного металла 15-45, щелочь 3-45, воду остальное, причем масса ИР, содержащего нитрит щелочного металла, составляет 1-80% от массы ГОС, масса ИР, содержащего борогидрид щелочного металла, составляет 1-30% от массы ГОС.
Недостатком известного способа является невозможность контролировать и регулировать температуру призабойной зоны пласта ПЗП при закачке реагентов, что ограничивает использование способа. Кроме того, общее количество закачанных реагентов в зону пласта при отсутствии текущего контроля реакции не превышает 2 т, что позволяет прочищать только ближайшую зону пласта («скин-слой»).
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является Способ стимулирования процесса добычи нефти путем оптимизации режима термохимических реакций (RU 2546694 Е21В 43/22; Е21В 43/24; 29.01.2014), протекающих в скважинах и в продуктивных пластах с использованием водных растворов бинарных смесей - БС - неорганической или органической селитры, нитрита или гидрида щелочного металла, закачиваемых по отдельным каналам, включающий последовательные операции: монтаж оборудования в скважинах на выбранном участке месторождения; оснащение каждой скважины устройствами для контроля температуры, давления и состава продуктов реакций, протекающих в скважине и в пласте в режиме реального времени; предварительный нагрев участков пласта около скважины объемом не менее 20 м3 до температуры не менее 100°С путем закачки не менее 2 т реагентов БС; циклический нагрев части пласта около скважины объемом не менее 100 м, массой не менее 250 т, до температуры не менее 140°С за счет реакции не менее 12 т реагентов БС, при этом обеспечивают первый уровень взрывобезопасности в стволе скважины путем чередования в канале закачки порций раствора селитры массой не более 1 т каждая, с порцией технической воды не менее 0,05 т каждая и второй уровень взрывобезопасности в стволе скважины путем непрерывных контроля и регулирования процесса реакции с ограничением температуры в стволе скважины ниже предвзрывной (Тпр), которую определяют по появлению признаков самоускорения реакции на регистрируемых кривых зависимости температуры и давления от времени, прекращают закачку инициатора разложения селитры в скважину и в последующем закачивают раствор селитры массой не менее 10 т в предварительно нагретый пласт, при этом реализуют третий уровень взрывобезопасности в процессе реакции в пласте, катализируемой теплом, накопленным в предыдущих циклах, который связывают с отношением массы селитры, закачиваемой в поры и трещины пласта, к массе породы, преимущественно, 1 к 20 и с низкой, близкой к нулю, вероятностью взрыва смеси 95 мас. % породы и 5 мас. % селитры, причем закачку реагентов на всех циклах проводят при непрерывном контроле температуры в зоне реакции, давления и температуры в районе пакера и в процессе закачки реагентов с целью своевременного прекращения реакции при выходе параметров реакции за пределы допустимых режимов.
Известное техническое решение позволяет контролировать температуру в призабойной зоне скважины напротив пласта. Однако этот способ позволяет контролировать процессы экзотермической реакции в скважине и только в ближайшей зоне пласта, что снижает эффективность способа.
Задачей изобретения является создание новой высокоэффективной термохимической технологии воздействия на пласт и охват экзотермической реакцией и ее контроля большего призабойного пространства.
Технический результат, повышение эффективности за счет создания депрессии на пласт, что обеспечивает анализ параметров выходящей из пласта жидкости и продуктов реакции и оптимизации процессов инициирования реакции в пласте и нагрева части пласта, прилегающего к скважине на удаленном расстоянии.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине, заключающемся в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей, а в скважину опускают насосно-компрессорные трубы и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени, после чего через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции, при этом на скважине монтируют насос откачки продуктов реакции, а датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны, причем непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры, при этом после закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины, причем закачку реагентов и откачку продуктов реакции производят периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры.
Работает способ следующим образом.
На скважине монтируют оборудование, в частности насосы для закачки компонентов энерговыделяющих смесей (ЭВС) и насос для создания депрессии в стволе скважины. Опускают в скважину насосно-компрессорные трубы (НКТ). Опускают, например, на шлангокабеле, содержащем как электрические жилы, так и гидравлические каналы, по стволам труб НКТ датчики давления и температуры. Датчик давления и первый датчик температуры опускают на глубину, отстоящую от забоя на 100-150 метров, а второй датчик температуры опускают на глубину забоя.
Затем готовят компоненты энерговыделяющих смесей (ЭВС). В качестве компонентов ЭВС применяются взрывобезопасные водные растворы на основе минеральной или органической селитры. Для ускорения реакции селитры и нитрита натрия в ЭВС добавляется соляная кислота, необходимая также для растворения (окисления) твердых продуктов (асфальтенов и кокса), образование которого в определенных условиях возможно при высокой температуре.
Компоненты закачиваются в скважину раздельно. При соединении в скважине в призабойной зоне компонентов (ЭВС) возникает экзотермическая реакция, сопровождающаяся большим количеством тепла.
При прохождении реакции ведется постоянный контроль давления и температуры первым датчиком. При этом поддерживают температуру, например 270-320 градусов, дополнительной закачкой определенных компонентов ЭВС. Поддержание температуры необходимо, так как при температуре ниже нижнего предела экзотермическая реакция нестабильна, а при превышении верхнего предела повышается взрывоопасность, а также образуются кокс и асфальтены и может произойти разрушение труб НКТ и другого оборудования.
Ориентировочно через два часа (это время экзотермической реакции) начинают откачивать продукты реакции из пласта созданием депрессии скважины. Депрессию возможно создать изменением высоты столба в стволе скважины откачкой жидкости через гидравлический канал шлангокабеля. Одновременно с откачкой замеряют температуру продуктов реакции пласта вторым датчиком температуры. Так как при откачивании жидкость попадает из удаленной зоны призабойного пространства в скважину, то, следовательно, осуществляется контроль удаленных участков пласта. Таким образом, контролируют процесс экзотермической реакции в удаленном пространстве в пласту.
Если температура меняется незначительно, например на 1 куб откачиваемой жидкости температура уменьшается на 1 градус, то реакция проходит нормально. Если в процессе откачки температура меняется значительно, например уменьшается на 5 градусов на 1 кубический метр откачиваемой жидкости, то это значит, что реакция проходит нестабильно и не охватывает планируемые пространства пласта. И тогда закачивают дополнительные компоненты ЭВС. После чего опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта. Работа заканчивается, когда откачивается жидкость в количестве, равном закачиваемому объему компонентов ЭВС.
После окончания работы, когда демонтируется оборудование скважина в призабойной зоне остается горячей, причем остывать скважина может несколько месяцев. Так как вязкость жидкости зависит от температуры, то, следовательно, в призабойном пространстве жидкость будет менее вязкой и легче извлекаемой.
Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность термогазохимического воздействия на пласт за счет большего охвата призабойного пространства экзотермической реакцией и контроля удаленных участков.

Claims (1)

  1. Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине, заключающийся в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей, а в скважину опускают насосно-компрессорные трубы и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени, после чего через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции, отличающийся тем, что на скважине монтируют насос откачки продуктов реакции, а датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны, причем непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры, при этом после закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины и одновременно с откачкой продуктов реакции из пласта замеряют ее температуру вторым датчиком температуры, при этом при значительном изменении температуры, например на 5о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, закачивают дополнительные химические компоненты энерговыделяющих смесей, после чего опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта и, далее, производят откачку и закачку периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры, причем при незначительном изменении температуры экзотермической реакции, например уменьшении на 1о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, свидетельствуют об охвате планируемого пространства пласта экзотермической реакцией, а работу заканчивают с откачкой продуктов реакции в количестве, равном закачиваемому объему химических компонентов энерговыделяющих смесей.
RU2015134036/03A 2015-08-14 2015-08-14 Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине RU2605852C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134036/03A RU2605852C1 (ru) 2015-08-14 2015-08-14 Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134036/03A RU2605852C1 (ru) 2015-08-14 2015-08-14 Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605852C1 true RU2605852C1 (ru) 2016-12-27

Family

ID=57793697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134036/03A RU2605852C1 (ru) 2015-08-14 2015-08-14 Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605852C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11454098B2 (en) 2020-05-20 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Methods for wellbore formation using thermochemicals

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945984A (en) * 1989-03-16 1990-08-07 Price Ernest H Igniter for detonating an explosive gas mixture within a well
RU2127362C1 (ru) * 1997-07-23 1999-03-10 Кустов Николай Иванович Способ обработки призабойной зоны продуктивного пласта скважин
RU2148162C1 (ru) * 1998-02-10 2000-04-27 Транснациональная компания ЮНИВЕРС Устройство для обработки скважин
RU2191896C2 (ru) * 2000-04-13 2002-10-27 Дыбленко Валерий Петрович Способ обработки призабойной зоны пласта
RU2328594C2 (ru) * 2006-08-03 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ" Способ газоимпульсной обработки газонефтедобывающих скважин и устройство для его осуществления
RU2493352C1 (ru) * 2012-01-31 2013-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Волго-Уральский Центр Научно-Технических Услуг "Нейтрон" Устройство и способ термогазогидродинамического разрыва продуктивных пластов нефтегазовых скважин (варианты)
RU2546694C1 (ru) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Способ стимулирования процесса добычи нефти

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945984A (en) * 1989-03-16 1990-08-07 Price Ernest H Igniter for detonating an explosive gas mixture within a well
RU2127362C1 (ru) * 1997-07-23 1999-03-10 Кустов Николай Иванович Способ обработки призабойной зоны продуктивного пласта скважин
RU2148162C1 (ru) * 1998-02-10 2000-04-27 Транснациональная компания ЮНИВЕРС Устройство для обработки скважин
RU2191896C2 (ru) * 2000-04-13 2002-10-27 Дыбленко Валерий Петрович Способ обработки призабойной зоны пласта
RU2328594C2 (ru) * 2006-08-03 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ" Способ газоимпульсной обработки газонефтедобывающих скважин и устройство для его осуществления
RU2493352C1 (ru) * 2012-01-31 2013-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Волго-Уральский Центр Научно-Технических Услуг "Нейтрон" Устройство и способ термогазогидродинамического разрыва продуктивных пластов нефтегазовых скважин (варианты)
RU2546694C1 (ru) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Способ стимулирования процесса добычи нефти

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11454098B2 (en) 2020-05-20 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Methods for wellbore formation using thermochemicals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
RU2379494C1 (ru) Способ разработки залежи высоковязкой нефти
CA2990160C (en) Well testing
RU2696714C1 (ru) Способ термохимической обработки нефтяного пласта
CA2721488A1 (en) Method and apparatus to treat a well with high energy density fluid
RU2399755C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи с использованием термического воздействия на пласт
SA111320710B1 (ar) جهاز للمعالجة الحرارية لخزان نفط
RU2007133297A (ru) Способ и установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт и освоения эксплуатационных и нагнетательных скважин
RU2751694C2 (ru) Способ комплексного воздействия на околоскважинную зону продуктивного пласта
RU2605852C1 (ru) Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине
WO2021236129A1 (en) Methods for wellbore formation using thermochemicals
RU2429346C1 (ru) Способ разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения
RU2546694C1 (ru) Способ стимулирования процесса добычи нефти
RU2706154C1 (ru) Способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума
RU2615543C2 (ru) Энергогазообразующий состав и технология обработки призабойной зоны продуктивного пласта
RU2812983C1 (ru) Способ добычи высоковязкой нефти с внутрискважинной тепловой активацией бинарного раствора
RU2812996C1 (ru) Способ добычи высоковязкой нефти с внутрискважинной тепловой активацией бинарного раствора
RU2560036C1 (ru) Способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума методом пароциклического воздействия на пласт
RU2812985C1 (ru) Способ добычи высоковязкой нефти с внутрискважинной тепловой активацией бинарного раствора
RU2812385C1 (ru) Способ добычи высоковязкой нефти с внутрискважинной тепловой активацией бинарного раствора
RU2603795C1 (ru) Способ разработки залежи углеводородных флюидов (12)
RU132127U1 (ru) Внутрипластовый теплообменный аппарат
RU2405929C1 (ru) Способ разработки пласта с высоковязкой нефтью
RU2778919C1 (ru) Способ добычи высоковязкой нефти и термогазохимический состав для его осуществления
RU2776539C1 (ru) Способ термохимической обработки нефтяного пласта с трудноизвлекаемыми запасами