UA121789C2

UA121789C2 - Спосіб експлуатації свердловин

Info

Publication number: UA121789C2
Application number: UAA201805454A
Authority: UA
Inventors: Ольга Миколаївна Сизоненко
Original assignee: Інститут Імпульсних Процесів І Технологій Нан України
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2020-07-27

Abstract

Згідно зі способом підйом пластових флюїдів на поверхню здійснюють газами, які виділені з нафти при її розгазуванні електричними розрядами між електродам. Попередньо на нафтовий пласт свердловини діють циклічним знакозмінним навантаженням ударними хвилями, які генеруються при високовольтному імпульсному електричному розряді між електродами в рідині з енергією в імпульсі 1000-3000 Дж та частоті прямування імпульсів 0,1-1 Гц. Розгазування нафти здійснюють високовольтними імпульсними електричними розрядами між електродами в рідині з енергією в імпульсі 450-1350 Дж та частоті прямування імпульсів 4-10 Гц, не утворюючи між електродами каналу наскрізної провідності. Досягається збільшення притоку нафти в свердловину та підвищення ефективності її підйому на поверхню.

Description

Винахід належить до видобутку нафти та може бути використаний в свердловинах при їх експлуатації.

Відомий спосіб експлуатації свердловин, в якому підйом свердловинної рідини по колоні насосно-компресорних труб виконують вуглецевоводневим газом, стиснутим до тиску 4-10 МПа (див. В.И. Щуров / Технология и техника добьчи нефти. Москва. "Недра". 1983. стр. 298).

Ознаками, які збігаються з ознаками способу, що заявляється, є такі: підйом свердловинної рідини по колоні насосно-компресорних труб здійснюють газами.

До причин, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату, слід віднести те, що необхідно здійснювати ізолювання газоносного горизонту від нафтового пласта одним чи двома пакерами (зверху та знизу), а газ вводять у труби через штуцерний пристрій, що додає складності у процесі газліфта.

Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є "Спосіб експлуатації свердловин" (ас. СРСР Мо 635225, МПК Е21В 43/00 (2000.01), опубл. 30.11.1978), за яким здійснюють підйом свердловинної рідини по колоні насосно-компресорних труб шляхом її аерування, що здійснюють при короткому замиканні між електродами, встановленими на кінці колони насосно-компресорних труб.

Ознаками, які збігаються з ознаками способу, що заявляється, є такі: здійснюють підйом пластових флюїдів на поверхню газами, які виділяються з нафти при її розгазуванні електричними розрядами між електродами.

До причин, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату, слід віднести те, що спосіб недостатньо ефективний через малий вихід газу, так як поверхня стикання свердловинної рідини із зоною, в якій її можливо розкласти - це зона замикання електродів. Ця зона займає в об'ємі свердловини 0,001 частину і реакційний об'єм її настільки малий, що кількість виділеного газу не зможе здійснити підйом нафти з глибоких свердловин.

В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу вдосконалення способу експлуатації свердловин шляхом введення нових операцій, що дозволить створити умови для безперервного переміщення нафти із застійних зон і каналів у зони активного дренування та збільшити швидкість і кількість виділення газу з нафти в процесі її розгазування, і за рахунок цього збільшити приток нафти в свердловину та підвищити ефективність її підйому на

Зо поверхню.

Суть винаходу, що заявляється, полягає в тому, що у способі експлуатації свердловин, за яким здійснюють підйом пластових флюїдів на поверхню газами, виділеними з нафти при її розгазуванні електричними розрядами між електродами, згідно з винаходом, попередньо на нафтовий пласт свердловини діють циклічним знакозмінним навантаженням ударними хвилями, які генеруються при високовольтному імпульсному електричному розряді між електродами в рідині з енергією в імпульсі 1000-3000 Дж та частоті прямування імпульсів 0,1-1 Гц, а розгазування нафти здійснюють високовольтними імпульсними електричними розрядами між електродами в рідині з енергією в імпульсі 450-1350 Дж та частоті прямування імпульсів 4-10 Гу, не утворюючи між електродами каналу наскрізної провідності.

Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між ознаками способу, який заявляється, і технічним результатом, що досягається, необхідно відзначити таке.

Ознаки "попередньо на нафтовий пласт свердловини діють циклічним знакозмінним навантаженням ударними хвилями, які генеруються при високовольтному імпульсному електричному розряді між електродами в рідині з енергією в імпульсі 1000-3000 Дж та частоті прямування імпульсів 0,1-14 Гц" дозволяють створити умови для безперервного переміщення нафти із застійних зон і каналів в зони активного дренування.

Ознаки "розгазування нафти здійснюють високовольтними імпульсними електричними розрядами між електродами в рідині з енергією в імпульсі 450-1350 Дж та частоті прямування імпульсів 4-10 Гу, не утворюючи між електродами каналу наскрізної провідності" дозволяють збільшити швидкість та кількість виділення газу з нафти в процесі її розгазування.

Таким чином, спосіб дозволяє, з одного боку, створити умови для безперервного переміщення нафти із застійних зон і каналів в зони активного дренування через перепади тиску між різними нафтонасиченими та заводненими зонами та шарами, а з другого, збільшити швидкість та кількість виділення газу з нафти в процесі її розгазування, для здійснення процесу ліфтирування продукції свердловин, за рахунок цього підвищується ефективність способу експлуатації свердловин.

Спосіб здійснюють таким чином.

Попередньо на нафтовий пласт свердловини, з метою його збудження, діють циклічним знакозмінним навантаженням ударними хвилями, які генеруються при високовольтному бо імпульсному електричному розряді між електродами в рідині з енергією в імпульсі 1000-3000 Дж та частоті прямування імпульсів 0,1-14 Гц. Циклічне знакозмінне навантаження ударними хвилями на неоднорідний, нерівномірно заводнений пласт приводить до того, що перепади тиску між різними нафтонасиченими та заводненими зонами та шарами, між різними каналами і потоками рідини будуть поперемінно змінюватись за величиною і напрямком. Внаслідок цього складаються умови для безперервного переміщення нафти із застійних зон і каналів в зони активного дренування. Збудження пласта здійснюють до моменту накопичення стовпа рідини у підйомних трубах. Енергія в імпульсі 1000 Дж -мінімальна енергія, достатня для утворення тріщин у пласті, а енергія 3000 Дж - максимальна, яка забезпечує цілісність цементного кільця.

В цьому діапазоні ступінь розкриття тріщин достатньо великий, а частинки, що утворилися, малі. Частота прямування імпульсів вибирається залежно від характеристик пласта та в'язкості нафти. Так зниження частоти нижче 0,1 Гц призведе до зниження ефективності процесу, а збільшення вище за 1 Гц недоцільно, так як на цьому рівні процес стабілізується. Потім здійснюють ліфтирування продукції свердловин за рахунок розгазування нафти плазмовим каналом, сформованим високовольтним електричним розрядом без генерації ударних хвиль. У результаті протікання струму швидко та інтенсивно нагрівається об'єм рідини, що знаходиться між електродами. При дії високовольтних електричних розрядів на нафту, молекули її зазнають глибоких змін: дегідруються, крекіруються та інше. Це зумовлено тим, що в імпульсних розрядах, разом з чисто електричною активацією молекул, значну роль має термічна активація.

При збільшенні частоти слідування імпульсів пробій міжелектродного проміжку відбувається по продуктах розкладання нафти, тому збільшується концентрація водню у газі та частка енергії, витраченої на хімічну реакцію. При збільшенні енергії в імпульсі пропорційно збільшується швидкість виділення газу. Газ, який виділяється з нафти в процесі здійснення високовольтних електричних розрядів, піднімає нафту на поверхню. При цьому швидкість виділення і кількість газу регулюються енергією в імпульсі 450-1350 Дж та частотою прямування імпульсів 4-10 Гц.

Зниження енергії в імпульсі менше 450 Дж призведе до зниження газовиділення до рівня, недостатнього для підйому нафти. Збільшення енергії в імпульсі більше 1350 Дж недоцільно через те, що на цьому рівні енергії газовиділення стабілізується.

Таким чином, використання способу експлуатації свердловин дозволить створити умови для безперервного переміщення нафти із застійних зон і каналів у зони активного дренування та

Зо збільшити швидкість і кількість виділення газу з нафти в процесі її розгазування, і за рахунок цього збільшити приплив нафти в свердловину та підвищити ефективність її підйому на поверхню.

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб експлуатації свердловин, згідно з яким здійснюють підйом пластових Флюїдів на поверхню газами, які виділені з нафти при її розгазуванні електричними розрядами між електродами, який відрізняється тим, що попередньо на нафтовий пласт свердловини діють циклічним знакозмінним навантаженням ударними хвилями, які генеруються при високовольтному імпульсному електричному розряді між електродами в рідині з енергією в імпульсі 1000-3000 Дж та частоті прямування імпульсів 0,1-1 Гц, а розгазування нафти здійснюють високовольтними імпульсними електричними розрядами між електродами в рідині з енергією в імпульсі 450-1350 Дж та частоті прямування імпульсів 4-10 Гц, не утворюючи між електродами каналу наскрізної провідності.