UA28624U

UA28624U - Method for wave action on oil-and-gas bearing layer

Info

Publication number: UA28624U
Application number: UAU200712425U
Authority: UA
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2007-12-10

Abstract

Method for wave action on oil-and-gas bearing layer includes diagnostics of critical area of formation of the layer, its radiation with acoustic circular directed in horizontal direction field with formation of traveling wave, maintenance of amplitude of traveling wave front at its propagation, propagation of front of traveling wave, wave action on well bottom zone with auxiliary high-frequency radiator.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості і може бути використана для 2 підвищення продуктивності видобувних свердловин.A useful model applies to the oil and gas industry and can be used to improve the productivity of production wells.

Відомий спосіб впливу на присвердловинну зону пласта |Авторське свідоцтво СРСР Мо 1662158), який включає збудження на вибої заповненому рідиною свердловини, електрогідровличних коливань і ультразвукових хвиль, перед впливом визначають резонансну частоту максимального зниження ефективної в'язкості пластової рідини, а потім одночасно здійснюють вплив електрогідравлічними коливаннями в режимі 70 резонансної частоти і ультразвуковими частотами, при цьому вплив здійснюють у режимі депресії при одночасному відкачуванні пластової рідини.A known method of impact on the near-well zone of the formation (USSR copyright Mo 1662158), which includes excitation at the wellbore filled with fluid, electro-hydraulic oscillations and ultrasonic waves, before the impact, the resonant frequency of the maximum reduction of the effective viscosity of the formation fluid is determined, and then simultaneously the impact is carried out by electro-hydraulic oscillations in the mode of 70 resonance frequency and ultrasonic frequencies, while the effect is carried out in the mode of depression with simultaneous pumping of reservoir fluid.

Недоліком цього способу є те, що акустичний вплив на нафтогазоносний пласт здійснюють на двох фіксованих частотах: резонансній (1-10 Гц) і ультразвуковий (16 кГц).The disadvantage of this method is that the acoustic impact on the oil and gas reservoir is carried out at two fixed frequencies: resonant (1-10 Hz) and ultrasonic (16 kHz).

Для здійснення акустичного впливу на нафтогазоносний пласт на його резонансній частоті необхідна енергія 12 ДЕ осциляції елементарної маси Аг, яка визначається таким виразом:In order to have an acoustic effect on an oil and gas reservoir at its resonance frequency, the energy of 12 DE oscillations of the elementary mass Ag is required, which is determined by the following expression:

АЕ ОП БОТАТАМ, де " - частота коливань, д - амплітуда переміщення.AE OP BOTATAM, where " - frequency of oscillations, d - amplitude of movement.

Як видно з виразу, для збудження вібрації породи пласта необхідна дуже велика енергія (енергія осциляції знаходиться в квадратичній залежності від частоти і амплітуди коливань), тому цей спосіб для підвищення продуктивності видобувних свердловин важко здійснити. Крім того, вплив на двох зазначених вище частотах зводиться до впливу лише на ті ділянки пласта, де амплітуда першої гармоніки випромінювання досягає максимального значення. Тобто вібраційний вплив на нафтогазоносний пласт здійснюється головним чином у місцях фокусування максимальної енергії пружних коливань, розташованих по радіусу, що дорівнює 75/4,де 7 в - довжина хвилі акустичного випромінювання, амплітуда першої гармоніки якої на відстані 574 від свердловини досягає максимального значення. Все це знижує ефективність акустичного впливу.As can be seen from the expression, very high energy is required to excite the vibration of the reservoir rock (the energy of oscillation is quadraticly dependent on the frequency and amplitude of oscillations), so this method of increasing the productivity of production wells is difficult to implement. In addition, the effect at the two frequencies indicated above is reduced to the effect only on those areas of the reservoir where the amplitude of the first harmonic of radiation reaches its maximum value. That is, the vibrational effect on the oil and gas reservoir is carried out mainly in the places of focus of the maximum energy of elastic vibrations, located along a radius equal to 75/4, where 7 in is the wavelength of acoustic radiation, the amplitude of the first harmonic of which reaches its maximum value at a distance of 574 from the well. All this reduces the effectiveness of the acoustic impact.

Найближчим до запропонованого способу є спосіб хвильового впливу на нафтогазоносний пласт (Патент ЖThe closest to the proposed method is the method of wave impact on an oil and gas reservoir (Patent Zh

України Мо 51954, 2002 р.), який включає діагностику привибійної зони пласта, опромінювання його акустичним сч коловим горизонтально спрямованим полем з утворенням біжучої хвилі за допомогою низькочастотного випромінювача, розміщеного на рівні залягання продуктивного пласта у видобувній свердловині, при цьому (Се) підтримання амплітуди фронту біжучої хвилі під час її розповсюдження відбувається шляхом зміни міцності со акустичного випромінювання в залежності від ступеня її поглинання нафтогазоносним пластом, а просування фронту біжучої хвилі здійснюється шляхом періодичної зміни довжини чверть хвилі випромінювання від с значення, що дорівнює радіусу ближньої зони свердловини.of Ukraine Мо 51954, 2002), which includes diagnostics of the near-outbreak zone of the reservoir, irradiation of it with an acoustic shock wave horizontally directed field with the formation of a traveling wave with the help of a low-frequency emitter placed at the level of the production reservoir in the production well, at the same time (Се) maintaining the amplitude the front of the traveling wave during its propagation occurs by changing the strength of the acoustic radiation depending on the degree of its absorption by the oil and gas reservoir, and the advance of the front of the traveling wave is carried out by periodically changing the length of the quarter wave of the radiation from a value equal to the radius of the near zone of the well.

Недоліком цього способу є те, що вібраційно-хвильовому впливу підлягає лише обмежена ділянка нафтогазоносного пласта, яка розташована від зони дренування до ближньої зони видобувної свердловини, а « привибійна зона, яка розташована від ближньої зони видобувної свердловини до самої свердловини, в тому числі і перфораційні отвори, залишаються за межами хвильового впливу. ші с Відомо, що саме в привибійній зоні флюїд підпадає під максимальний опір при своєму пересуванні до м свердловини. Тому процес віброхвильового впливу на пласт, описаний в прототипі, не дозволяє отримати я належного ефекту.The disadvantage of this method is that only a limited section of the oil-and-gas-bearing layer, which is located from the drainage zone to the near zone of the production well, is subject to vibration and wave influence, and the "nearby zone, which is located from the near zone of the production well to the well itself, including perforation holes that remain outside the wave influence. It is known that it is in the near-wellbore zone that the fluid experiences maximum resistance during its movement to the wellbore. Therefore, the process of vibration wave impact on the formation, described in the prototype, does not allow me to obtain the proper effect.

В основу корисної моделі покладено завдання створити такий спосіб хвильового впливу на нафтогазоносний пласт, у якому за рахунок додаткового опромінювання високочастотним випромінювачем привибійної зони, їмо) біжуча хвиля пружних коливань розповсюджується від зони дренування до самої видобувної свердловини, що со сприяє зростанню видобутку вуглеводнів.The basis of a useful model is the task of creating such a method of wave influence on an oil and gas-bearing layer, in which, due to additional irradiation by a high-frequency emitter of the near-bore zone, a running wave of elastic oscillations spreads from the drainage zone to the production well itself, which contributes to the growth of hydrocarbon production.

Для вирішення поставленого завдання запропоновано спосіб хвильового впливу на нафтогазоносний пласт, б» який включає діагностику привибійної зони пласта, опромінювання його акустичним коловим горизонтально 7 50 спрямованим полем з утворенням біжучої хвилі за допомогою низькочастотного випромінювача, розміщеного на рівні залягання продуктивного пласта у видобувній свердловині, підтримання амплітуди фронту біжучої хвилі під ї» час її розповсюдження, просування фронту біжучої хвилі за рахунок періодичної плавної зміни довжини чверть хвилі випромінювання від значення, що дорівнює радіусу дренування свердловини до довжини чверті хвилі, що дорівнює радіусу ближньої свердловини, у якому згідно з корисною моделлю, після кожного циклу роботи низькочастотного випромінювача здійснюють хвильовий вплив на привибійну зону свердловини додатковим с високочастотним випромінювачем.To solve the problem, a method of wave influence on an oil and gas-bearing layer is proposed, b" which includes diagnostics of the near-outbreak zone of the layer, irradiation of it with an acoustic circular horizontally 7 50 directed field with the formation of a traveling wave with the help of a low-frequency emitter placed at the level of the productive layer in the production well, maintenance the amplitude of the front of the traveling wave during its propagation, the advancement of the front of the traveling wave due to a periodic smooth change in the length of the quarter wave of radiation from a value equal to the radius of the well drainage to a length of a quarter wave equal to the radius of the nearby well, in which, according to a useful model, after each cycle of operation of the low-frequency emitter, a wave effect is carried out on the near-breakout zone of the well with an additional high-frequency emitter.

Суть корисної моделі полягає у попередньому виборі частоти діапазонів роботи низькочастотного і високочастотного випромінювачів відповідно за результатами діагностики привибійної зони та у періодичному створені в пласті рухомого фронту тиску акустичної біжучої хвилі, який переносить енергію випромінювання 60 вздовж напрямку його розповсюдження від зони дренування до перфораційних отворів самої видобувної свердловини та допомагає природним рушійним силам витісняти вуглеводневу сировину з продуктивного пласта у свердловину, збільшуючи її продуктивність.The essence of a useful model consists in the preliminary selection of the frequency ranges of the low-frequency and high-frequency emitters, respectively, according to the results of the diagnostics of the near-bore zone and in the periodically created in the layer of the moving front of the pressure of the traveling acoustic wave, which transfers the radiation energy 60 along the direction of its propagation from the drainage zone to the perforation holes of the mining itself of the well and helps the natural driving forces to displace hydrocarbon raw materials from the productive reservoir into the well, increasing its productivity.

Високочастотний випромінювач забезпечує просування фронту біжучої хвилі за рахунок періодичної плавної зміни довжини чверть хвилі випромінювання від значення, що дорівнює радіусу ближньої зони свердловини до 65 довжини чверть хвилі, що дорівнює радіусу самої свердловини.The high-frequency emitter ensures the advancement of the traveling wave front due to the periodic smooth change of the quarter-wavelength of the radiation from a value equal to the radius of the near zone of the well to 65 quarter-wavelengths, which is equal to the radius of the well itself.

Спосіб реалізують наступним чином.The method is implemented as follows.

За даними геофізичних досліджень привибійної зони встановлюють швидкість розповсюдження пружних коливань у продуктивному пласті свердловини. Визначають радіуси дренування ближньої зони і радіус самої видобувної свердловини. На підставі отриманих результатів обирають крайні частоти діапазонів роботи / Низькочастотного і високочастотного акустичних випромінювачів.According to the data of geophysical studies of the near-outbreak zone, the speed of propagation of elastic vibrations in the productive layer of the well is established. Determine the drainage radii of the near zone and the radius of the extraction well itself. Based on the obtained results, the extreme frequencies of the operating ranges / Low-frequency and high-frequency acoustic emitters are selected.

При розповсюдженні в пласті амплітуда хвиль свого максимального значення досягає на відстані від випромінювача, що дорівнює чверті довжини хвилі випромінювання (перша гармоніка), що необхідно враховувати при розрахунках частотного діапазону акустичних випромінювачів для створення ефекту біжучої хвилі. 70 За мінімальне значення довжини чверть хвилі коливань для низькочастотного випромінювача обирають радіус ближньої зони видобувної свердловини, а за максимальне значення - радіус її зони дренування.When propagating in the reservoir, the amplitude of the waves reaches its maximum value at a distance from the emitter equal to a quarter of the radiation wavelength (first harmonic), which must be taken into account when calculating the frequency range of acoustic emitters to create the effect of a traveling wave. 70 For the minimum value of the length of a quarter wave of oscillations for a low-frequency emitter, the radius of the near zone of the production well is chosen, and for the maximum value - the radius of its drainage zone.

За мінімальне значення довжини чверть хвилі коливань для високочастотного випромінювача обирають радіус самої видобувної свердловини, а за максимальне значення - радіус її ближньої зони.For the minimum value of the length of a quarter wave of oscillations for the high-frequency emitter, the radius of the production well itself is chosen, and for the maximum value - the radius of its near zone.

Таким чином здійснюється перекриття частотного діапазону роботи низькочастотного і високочастотного /5 Випромінювачів, що забезпечує рух біжучої хвилі пружних коливань від зони дренування до перфораційних отворів свердловини. Причому високочастотний випромінювач включається в роботу після кожного циклу роботи низькочастотного випромінювача, і в цей момент їх частоти співпадають.In this way, the frequency range of the low-frequency and high-frequency /5 emitters is overlapped, which ensures the movement of the traveling wave of elastic vibrations from the drainage zone to the perforation holes of the well. Moreover, the high-frequency emitter is activated after each cycle of the low-frequency emitter, and at this moment their frequencies coincide.

Після встановлення обраних режимів роботи акустичних випромінювачів їх спускають у свердловину на кабелі і розташовують на рівні залягання продуктивного пласта. Здійснюють акустичний хвильовий вплив на 2о пласт шляхом періодичної плавної зміни частоти низькочастотного, а потім і високочастотного випромінювачів від їх нижнього значення до верхнього, створюючи таким чином біжучу хвилю, яка переносить енергію випромінювання вздовж напрямку свого поширення від початку зони дренування до перфораційних отворів самої свердловини.After setting the selected modes of operation of the acoustic emitters, they are lowered into the well on a cable and placed at the level of the productive layer. Acoustic wave influence is exerted on the 2o layer by periodically smoothly changing the frequency of the low-frequency and then the high-frequency emitters from their lower value to the upper one, thus creating a traveling wave that transfers radiation energy along the direction of its propagation from the beginning of the drainage zone to the perforation holes of the well itself.

Таким чином, хвильовий вплив на нафтогазоносний пласт спрямований біжучою хвилею пружних коливань призводить до зростання видобутку вуглеводневої сировини. ЗThus, the wave effect on the oil and gas-bearing layer is directed by the traveling wave of elastic oscillations, which leads to an increase in the production of hydrocarbon raw materials. WITH

Claims

The formula of the invention z Method of wave influence on an oil and gas-bearing reservoir, which includes diagnostics of the near-outbreak zone of the reservoir, irradiation of it with an acoustic circular horizontally directed field with the formation of a traveling wave with the help of a low-frequency emitter placed at the level of the productive reservoir in the production well, lined to the roof of the reservoir , maintaining the amplitude of the traveling wave front during its propagation, advancing the traveling wave front by periodically changing the length of the quarter wave of radiation (2.0)

35 from a value equal to the radius of the near zone of the well, which differs in that after each cycle of operation of the low-frequency emitter, a wave effect is carried out on the near-cut zone of the well by an additional high-frequency emitter.

Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrals"

microcircuits", 2007, M 20, 10.12.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. . и?

name) (ee) (o)

name) with"

60 b5