Способ повышения флюидоотдачи продуктивного карбонатного пласта
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам возбуждения скважин путем формирования трещин с применением взрывчатых веществ и кислоты. Цель изобретения - повышение эффективности процесса трещинообразования. Способ предусматривает подачу в пласт водорода для образования твердых растворов водорода при его взаимодействии с карбонатами пласта. Затем в пласт подают соляную кислоту и подрывают заряд взрывчатого вещества в скважине, через которую закачивали соляную кислоту. 1 табл.
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам возбуждения скважин с применением взрывчатых веществ и разъединяющих веществ. Цель изобретения - повышение эффективности процесса трещинообразования. Способ основан на экспериментально установленной способности водорода образовывать в известняках "твердые растворы", что приводит к изменению их механических свойств, в частности к повышению хрупкости. Будучи целенаправленно введенным в карбонатный пласт, водород не только гидрирует заключенное в нем органическое вещество и нефтепродукты, вызывая более полное их преобразование, но и способствует появлению в пласте водородного охрупчивания, что предопределяет рост его трещиноватости при различного рода воздействиях на него. Способ апробирован на разных литофациольных типах известняков, отобранных из различных районов Советского Союза (см. таблицу). Брусочки известняков (0,5 х 0,5 х 2,0 см3) подвергались воздействию водорода в установках гидрирования при 100оС и Рн2 = 8 МПа. После пребывания в установке гидрирования содержание сорбированного водорода возросло в 16-37 раз. Далее проводилось определение твердости пород методом статического вдавливания штампа. Как видно из приведенных в таблице данных, в обоих образцах твердость уменьшилась. При этом, если в образцах доломитизированного известняка она уменьшилась в 1,5-1,7 раза после насыщения его водородом, то образец обломочного известняка до эксперимента обладал бесконечной пластичностью, и хрупкого разрушения в нем не произошло. После насыщения его водородом он приобрел за счет охрупчивания низкий предел пластичности и низкую твердость по штампу (см. таблицу). Таким образом, направленно увеличивая хрупкость карбонатных продуктивных пород путем введения в пласт водорода, можно увеличить их трещиноватость, возникающую от взрыва ВВ при действии ударной волны, что ведет к увеличению флюидоотдачи продуктивного карбонатного пласта. П р и м е р. Бурят по обычной технологии скважину и вскрывают карбонатный пласт на глубину до 10-15 м. Призабойная зона на эту глубину должна подвергнуться действию водорода. Эти 10-15 м в карбонатном пласте не обсаживаются. Один из способов доставки водорода в пласт заключается в том, что в призабойную зону на извлекаемом каркасе спускается перфоратор типа ПРК (или любой другой), снабженный патронами, снаряженными гидридами металлов, и производится пробивка ствола скважины, в результате чего гидриды металлов попадают в пласт и из них начинает выделяться водород. Физические параметры карбонатного пласта: пористость 10%, эффективная мощность коллектора (доля коллектора в 1 м3 известняка) 60%, коллектор заполнен, например, нефтью. Глубина проникновения снарядов с гидридами в известняк составляет около 20 см вокруг ствола. Расчет количества водорода, требуемого на образование твердых растворов водорода в известняках. По экспериментальным данным охрупчивание известняков начинается при достижении концентраций сорбированного водорода 40-50 см3 на 1 кг породы. Задают величину 50 см3/кг. Масса 1 м известняка при 
= 2,6 г/см3 составляет 2,6 г/см3 1000000 = 2600 кг. Количество водорода, необходимое для образования твердых растворов 50 х 2600 = 130000 см3 = 130 л. При попадании снарядов с гидридами в не обсаженный трубой пласт происходит разложение гидридов и высвобождение водорода с резким увеличением его объема. В закрытой скважине это ведет к повышению давления в призабойной части пласта и способствует быстрому проникновению водорода на большие расстояния по имеющимся трещинам в карбонатах. При этом водород диффундирует в карбонаты. Скорость диффузии водорода известна только для металлов в определенном диапазоне условий. Так, значение коэффициента диффузии водорода в железе для 200оС составляет 0,61 х 104 см2/с, для 400оС 1,3 х 104 см2/с. Однако в силу больших расстояний в кристаллической решетке известняков, по сравнению с металлами, продвижение атомов водорода в них облегчено, и есть основание полагать, что диффузия водорода в известняке будет не меньше. Из практики экспериментальных исследований установлено, что 48 ч достаточно для образования в известняках твердых растворов водорода, вызывающих охрупчивание известняков. После этого известным способом в скважину подают соляную кислоту, а также заряд ВВ и взрывают его. Образовавшаяся при этом ударная волна распространяется в пласте известняка, изменившего под влиянием сорбции водорода свои механические свойства и приобревшего хрупкость, и интенсивно разрушает его. Соляная кислота, разрушая карбонаты, также способствует увеличению свободного объема для поступления флюида. Образовавшаяся новая система трещин ведет к повышению флюидоотдачи продуктивного карбонатного пласта.
Формула изобретения
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ФЛЮИДООТДАЧИ ПРОДУКТИВНОГО КАРБОНАТНОГО ПЛАСТА, включающий закачку в пласт соляной кислоты и производство взрыва взрывчатого вещества в ее среде, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса трещинообразования за счет образования в пласте твердых растворов водорода, перед закачкой соляной кислоты в пласт проводят нагнетание водорода до образования в пласте его твердых растворов.РИСУНКИ
Рисунок 1
