Способ гидравлического разрыва пласта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ы 1061549 А1 (я)5 Е 21 В 43/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Изобретение относится к области неф- нитного материала, что значительно усложте- и газодобычи, в частности к технике про- няет процесс гидроразрыва. Кроме того, наведения гидравлйческого разрыва магничивание ферромагнитного материала продуктивных пластов нефтяных и газовых .. происходит выше интервала, подлежащего скважин. интенсификации, что обусловливает потери

Известен способ гидравлического раз- магнитных свойств при прохождении жидрыва пласта, который предусматривает цик- . кости в рабочую зону. личное нагнетание в пласт через скважину Существенным недостатком способа под давлением песка с увеличением разме- является невозможность обеспечения высора его фракций после каждого цикла и сбро- кой скорости закачки жидкости за счет знаса давления на устье скважины после, чительных гидравлических поЪерь и каждого цикла. обеспечения направленности потока намагОднако известный способ не оказывает ниченного ферромагнитного материала отэффективного воздействия вследствие того, .носительно плоскости разрыва. что происходит значительное пескообразо-, . Все это в конечном итоге значительно вание в призабойной зоне; это снижает про- снижает эффективность гидроразрыва. пускную способность трещин. Цель изобретения — интенсификация

Наиболееблизкимкизобретениюявля- . процесса гидроразрыва за счет получения ется способ гидравлического разрыва пла- ферромагнитной жидкости непосредственста путем закачки в пласт под давлением но в скважине. ферромагнитной жидкости. Цель достигается тем, что в способе гидНедостаток этого способа состоит в не; равлического разрыва пласта путем закачки обходимости намагничивания ферромаг- в пласт под давлением ферромагнитной (21) 3397051/03 (22) 15.02.82 (46) О7 10.91. Бюл. Q 37 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH УССР (72) О.H.Сизоненко, P.À;Màêñóòîa, П.П.Малюшевский и Г.Г.Горовенко (53) 622.245;5(088.8) (56) Авторское свидетельс1 во СССР

t4 351999, кл. Е 21 В 43/26, 1963

Авторское свидетельство CCCP., и 343028; кл. Е 21 В 43/25, 1969. (54)(57) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА путем закачки в пласт под давлением ферромагнитной жидкости, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет получения ферромагнитной жидкости непосредственно в ( скважине, ферромагнитную жидкость высокого давления получают путем взрыва проводника в разрядном контуре, помещенного в рабочей жидкости при напряжении 50-60 кВ, емкости 0,5-1 мкФ, индуктивности разрядного контура 0,05-0,1 мкГ. . Э

1061549 жидкости, ферромагнитную жидкость высокого давления получают путем взрыва проводника в разрядном контуре, помещенного в рабочей жидкости при напряжении 50-60 кВ, емкости 0,5-1 мкФ, индуктивности разрядного контура 0,05-0,1 мкГ.

Предложенный способ реализуют в скважине при электрическом взрыве проводника. При разряде накопителя на взрывающийся проводник в момент замыкания разрядной цепи к проволочке прикладывается напряжение. Ток разряда разогревает проводник, стадия нагревания и взрывного испарения проволочки заканчивается переходом последней в непроводящее состояние. В этой стадии взрывного разрушения проволочки образуются мелкодисперсные металлические суспензии. Образовавшиеся мелкодисперсные частицы металла намагничиваются импульсным магнитным полем, которое создается при электровзрыве, и полученная ферромагнитная жидкость кумулятивным выбросом из электродной системы направленного воздействия электровзрыва направляется в пласт со скоростью 1500-2000 м/с.

Лабораторные исследования показывают, что для получения однородной мелкодисперсной фракции при электрическом взрыве проводника необходимо максимально использовать энергию накопителя в течение первого импульса тока разряда, при этом пауза тока и дуговая стадия разряда отсутствуют, Максимальное выделение энергии накопителя в течение первого импульса тока со временем не более 0,5 10 с обеспечива. ет разряд конденсаторной батареи напряжением 50-60 кВ, емкостью 0,5-1 мкФ и .индуктивностью раэрчдного контура 0,05-.

0,1 мкГ.

Увеличение индуктивности разрядного контура выше 0,1 мкГ и снижение емкости ниже 0,5 мкФ приводит к увеличению времени первого импульса тока, что вызовет уменьшение амплитуды давления на фронте ударной волны и скорости гидропотока, а соответственно, уменьшится скорость ферромагнитной жидкости, направленной в пласт, Индуктивность разрядного контура 0,05 мкГ имеет технически минимальное значение для получения необходимой длительности разряда.

Уменьшение напряжения конденсаторной батареи ниже 50 кВ и снижение емкости

55 -нечном итоге положительно влияет на смыкаемость трещин и их пропускную способность.

15 а

30 ниже 0,5 мкФ приведет к снижению энергии, выделившейся в течение, первого полупериода, и соответственно к получению неоднородной. металлической суспензии.

Верхний предел напряжения 60 кВ определен из условия ограниченных размеров устройства при работе в скважине и надежной работы диэлектрической изоляции тоководов.

Увеличение емкости выше 1 мкФ приведет. к необходимости применения более мощного зарядного устройства, что также связано с необходимостью значительного увеличения габаритов устройства.

Геометрические размеры проводника выбираются в зависимости от параметров разрядного контура с учетом отсутствия паузы тока и дуговой стадии разряда.

Пример. В скважине, предназначенной для гидраразрыва пласта, в зоне разрыва осуществляли электрический взрыв проводника при разряде на него конденсаторной батареи напряжением 60 кВ, емкостью 1 мкФ и индуктивностью разрядного контура 0,1 мкГ. В результате проведенной операции реализуются условия максимального выделения энергии накопителя в течение первого импульса тока разряда и образуется мелкодисперсная фракция продуктов взрыва проводника.

Диспергированные частицы ферромагнитного вещества, намагниченные импульсным магнитным полем тока разряда, попадают в жидкость-носитель и этот электровзрыв в электродной системе направленного воздействия направляет ферромагнитную жидкость в пласт со скоростью 1800 м/с, Если поступление ферромагнитной жидкости затрудняется, следует увеличить скорость до 2000 м/с, что обеспечивается изменением параметров с пульта управления.

В результате проведенной операции достигнута интенсификация процесса, которая позволяет увеличить дебет скважины, При продолжительности действия способа

90 суток прирост нефти равен 1279 т.

Это происходит вследствие того, что ферромагнитная жидкость, полученная непосредственно в скважине и закачанная в трещины, в течение длительного времени не теряет своих магнитных свойств, что в ко