SU1694872A1 - Способ разработки нефт ного месторождени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к разработке уг- леводородсодержащих месторождений. Цель изобретени  - повышение эффективности разработки залежей, содержащих подстилающий водоносный пласт, Дл  этого определ ют степень минерализации подошвенных пластовых вод под продуктивной залежью. Вертикальные скважины добуривают до подошвенного водоносного пласта и обсаживают их, обеспечива  проницаемость скважин в зоне продуктивного пласта. Опускают в скважины электроды ниже уровн  водонефт ного контакта и герметизируют скважины на уровне нижней границы продуктивного пласта. В зависимости от степени минерализации Пластовых вод устанавливают величину напр жени  на электродах, при которое -г-ру прогреваемой пластовой воды между электродами поддерживают сначала ниже точки кипени  электролита в пределах 130 - 150°С, а затем выше, Процесс кипени  воды поддерживают до полного вытеснени  углеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней и нижней границами продуктивного пласта. 2 з п.ф- лы.

Description

Изобретение относитс  к разработке залежей нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Цель изобретени  - повышение эффективности разработки залежей нефти, содержащей подстилающий водоносный слой.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Степень минерализации подошвенных вод под продуктивной залежью определ ют , например, на стадии геологоразведочных работ, т.е. перед разработкой месторождени . В процессе разработки по заданной сетке пробуривают две вертикальные скважины до подошвенного водоносного пласта, обсаживают их, обеспечива  проницаемость скважин в зоне продуктивного пласта. Электроды в скважины опускают ниже уровн  водонефт ного контакта и герметизируют скважины на уровне нижней границы продуктивного пласта. В качестве электродов и то коп од вод щих шин к ним можнб использовать обсадные трубы при обеспечении надежного электрического контакта между их стыками. К электродам подвод т напр жение переменного тока и в зависимости от степени минерализации пластовых вод устанавливают величину напр жени  (тока, при котором температуру прогреваемой пластовой воды между элект родами поддерживают ниже точки ее кипени  в пределах 130 - 150°С. Потери энергии на электромагнитное излучение при переменном токе промышленной частоты незнаО

ю Јь

чительны и имеют значение лишь при высоких частотах. При протекании тока через пластовую воду между электродами за счет эффекта Джоул -Ленца выдел етс  тепло, которое идет на нагрев раствора электролита . Температуру прогреваемой воды поддерживают ниже точки ее кипени  в пределах 130 - 150°С, что соответствует температуре наиболее полного вытеснени  в высоков зких углеводородов из пористой среды. Этим обеспечивают постепенный прогрев вышележащих продуктивных слоев и формирование в них температурного фронта, перемещающегос  в направлении фильтрации теплоносител . Из-за потерь тепла на прогрев пластовой воды ниже сло  ионизации температурный фронт отстает от массопереноса. В итоге резко измен ютс  свойства углеводородов - уменьшаетс  в зкость, адсорбци , и т.д. После прогрева продуктивного пласта увеличивают величину питающего напр жени  (тока), обеспечива  повышение температуры пластовой воды выше точки ее кипени , Результатом закипани  пластовой воды  вл етс  ее скачкообразна  дегазаци  и повышение давлени  на продуктивный пласт и интенсификаци  разработки . Последнему фактору способствует также объемное расширение пластовой воды и углеводородов. После закипани  воды интенсифицируетс  процесс теплопередачи - парогазовые пузырьки под действием архимедовых сил и избыточного давлени  со стороны водоносного пласта стрем тс  вверх. В итоге продвижение температурного фронта и массоперенос в продуктивном пласте ускор ютс . Рассмотренный процесс кипени  воды поддерживают до полного вытеснени  углеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней и нижней границами продуктивного пласта.

Пример. Примем рассто ние между вертикальными скважинами м, Дл  упрощени  расчетов возьмем круглый электрод диаметром d 0,2 м. Тогда площадь электрода ,0314 м . Давление в пластовой воде 2 МПа.

Пластова  вода представл ет собой многокомпонентный раствор. Основные ионы, содержащиес  в природных водах СГ, 042 ,НСОз -, СОз2, Na+, Ca2+,Mg2+, K+. Возьмем среднюю концентрацию электролита - пластовой воды ,02 r-экв/л по одному из компонентов КС, счита  остальные компоненты фоновым электролитом. Поскольку пластова  вода слабый электролит, то можно считать, что степень электролитической

диссоциации а 1 и коэффициент электропроводности f также равным 1.

Удельную электропроводность определим через подвижности ионов

- тУс (Ek+ fa) °Ml CM- (1)

где fk, fa - подвижности ионов дл  К+ (сред- ние значени  подвижности ионов в начальный период),

,6 ,5

,0026 1/Ом.,26 1/Ом.см.

сопротивление элект- а сопротивлеУдельное .

1

ролита р -- 3,85 Ом.см,

IJ ние R р-| 61300м.

Будем считать, что за счет эффекта Джо- ул -Ленца прогреваетс  слой коллектора в виде цилиндра с диаметром г 0,2 м. Примем начальную температуру породы т., а конечную tK - 140°C. Тогда энерги , затрачиваема  на создание такой разницы температур определитс  из выражени 

tH)

Вт/м3

(2)

35

5

где qv - объемна  плотность энергии;

А- коэффициент теплопроводности породы , насыщенной пластовой водой, примем А 1,2 Вт/м.град (дл  влажного песчаника).

В расчете пренебрегаем потер ми тепла на прогрев окружающей расчетный цилиндр породы, т.е. считаем, что вс  энерги  идет на нагрев расчетного цилиндра.

С другой стороны, согласно закону Джоул -Ленца

50

.Вт/м3 jcLr

(3)

Из уравнений (2) и (3) находим величину тока, необходимую дл  создани  требуемого градиента температур.

,У4П1-А2(Т-н-т.к) I-р

1.2(140-10) 6130

4. О А

Фактически, с учетом потерь тепла на прогрев окружающей породы, величина тока будет выше.

Потребна  мощность Q ,02.6130 98080 Вт « 98 кВт.

Поддержива  установленное значение тока, в течение некоторого времени полученным тепловым потоком прогревают вышележащие продуктивные слои. При этом врем  прогрева при прочих равных услови х будет зависеть от состава минеральной и органической частей коллектора , пористости коллектора, содержани  органики, теплопроводности и т.д , т.е.  вл етс  величиной неопределенной и дл  каждого конкретного месторождени  различной .

После прогрева продуктивного сло  коллектора увеличивают величину рабочего тока, добива сь повышени  температуры электролита выше точки его кипени , т.е. при давлении пластовой воды 2 МПа до 220°С, Происходит скачкообразна  дегазаци  пластовой воды, повышаетс  давление на продуктивный пласт и происходит вытеснение углеводородов через верти- льные скважины. Процесс кипени  электролита поддерживают до полного вытеснени  углеводородов через вертикальные скважины в зоне их проницаемости между верхней и нижней границами продуктивного пласта.

Применение данного способа позвол ет повысить эффективность разработки уг- леводородсодержащих месторождений за счет использовани  эффекта Джоул -Лен- ца. При этом происходит косвенное тепловое воздействие на продуктивный пласт в оптимальном температурном диапазоне , что дает возможность с энергетической точки зрени  экономно нагружать добывав-

мую продукцию, не наруша  ее физико-механических свойств. Кроме того, потери энергии в процессе добычи сведены к минимуму по сравнению с существующими способами , а отсутствие смешивани  пластовой воды с закачиваемой способствует предотвращению закупорки пор в результате солеотложений.

Claims (3)

1.Способ разработки нефт ного месторождени , включающий вскрытие продуктивного пласта скважинами и оборудование их электродами, подачу к электродам электрического тока .и добычу нефти через скважины , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разработки залежи, содержащей подстилающий водоносный пласт, скважины дооуривают до водоносного пласта, электроды опускают ниже уровн  водонефт ного контакта, герметизируют ствол скважин на уровне водонефт ного контакта и в зависимости от степени минерализации и давлени  пластовых вод устанавливают величину напр жени  тока на электродах, обеспечивающего прогрев водоносного пласта до температуры 130 - 150°С и вытс-снение нефти из вышележащего продуктивного пласта.

2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что, с целью увеличени  темпов разработки месторождени , увеличивают величину напр жени , обеспечива  повышение температуры выше точки кипени  пластовой воды, и поддерживают процесс кипени  до полного вытеснени  нефти.

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что степень минерализации пластовых вод определ ют на стадии геологоразведочных работ.