Способ воздействия на призабойную зону пласта

 

Изобретение относится к добыче высоковязкой , парафинистой нефти и такого же битума. Цель - повышение эффективности воздействия за счет увеличения количества энергии, выделяемой в канале электрического разряда (ЭР). Для этого осуществляют периодически генерацию ударных волн путем инициирования ЭР в жидкости в интервале продуктивного пласта. Инициирование проводят принудительно путем подачи электропроводящей жидкости. Последнюю получают смешиванием диэлектрической жидкости и электропроводящего порошка (ЭП) с дополнительным введением окислителя . Последний подают в жидкость в конце выделения энергии в канале ЭР или одновременно с электропроводящей жидкостью. В качестве окислителя используют порошок окиси металла: диоксид свинца, перманганат калия, железную руду и др. В качестве ЭП используют порошок алюминия, магния или графита. Окислитель вступает в экзотермическую реакцию с ЭП при температуре ЭР. Продукты реакции врезаются в скважинную жидкость, разогревая пласт, что приводит к повышению подвижности нефти . При осуществлении способа периодически измеряют температуру скважинной жидкости. При этом подачу окислителя увеличивают при снижении температуры ниже температуры начала коксования нефти или уменьшают при повышении температуры начала коксования нефти. 5 з.п.ф-лы. 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 43/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЕЫОВЗММ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3872839/03 (22) 29.12.84. (46) 23.02.91,Бюл,№7 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) О,Н,Сизоненко. Р,А, Максутов,П.П.Малюшевский, Г.Г.Горовенко и А.В.Соколов (53) 622.245(088.8) (56) Патент США N 3583766, кл. 299-14, опублик. 1971.

Патент США ¹ 4164978, кл.Е 21 В 43/25, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к добыче высоковязкой, парафинистой нефти и такого же битума, Цель — повышение эффективности воздействия за счет увеличения количества энергии, выделяемой в канале электрического разряда (Э P). Для этого осуществляют периодически генерацию ударных волн путем инициирования ЭР в жидкости в интервале продуктивного пласта. Инициирование

Изобретение относится к добыче нефти и может быть использовано преимущественно при добыче высоковязких, парафинистых нефтей, а также битумов.

Целью изобретения является повышение эффективности воздействия за счет повышения количества энергии, выделяемой в канале разряда.

На уровне обрабатываемого пласта между электродами, на которые подают напряжение, помещают диэлектрическую жидкость, содержащую электропроводящий порошок и окислитель.

„„Я2 „„16295ОЗ А1 проводят принудительно путем подачи электропроводящей жидкости. Последнюю получают смешиванием диэлектрической жидкости и электропроводящего порошка (ЭП) с дополнительным введением окислителя. Последний подают в жидкость в конце выделения энергии в канале ЭР или одновременно с электропроводящей жидкостью, В качестве окислителя используют порошок окиси металла: диоксид свинца, перманганат калия, железную руду и др. В качестве

ЭП используют порошок алюминия, магния или графита. Окислитель вступает в экзотермическую реакцию с ЭП при температуре

ЭР. Продукты реакции врезаются в скважинную жидкость, разогревая пласт, что приводит к повышению подвижности нефти. При осуществлении способа периодически измеряют температуру скважинной жидкости, При этом подачу окислителя увеличивают при снижении температуры ниже температуры начала коксования нефти или уменьшают при повышении температуры начала коксования нефти. 5 з,п,ф-лы.

Диэлектрическая жидкость представлена тяжелыми высоковязкими фракциями перегонки нефти.

В качестве электропроводящего порошка используют порошок металла, например алюминия или магния, или порошок графита, а в качестве окислителя используют порошок окиси металла, например диоксид свинца, перманганат калия, железную руду и др.

При электровзрывном воздействии в призабойной зоне генерируются ударные волны с крутым передним фронтом регули1629503

Окислитель может подаваться одновременно с электропроводящей жидкостью.

Этот способ характеризуется периодической подачей электропроводящей жидкости, содержащей электропроводящий порошок и окислитель. которые вступают

55 руемой длительности, но их мощность не велика, так как не существует технических средств, обеспечивающих возможность ввода большого количества энергии в пласт через скважину, Кроме того, получить им- 5 пульсы давления с регулируемой формой с помощью взрывных источников также не возможно.

В предлагаемом способе обеспечивается формирование крутого переднего фронта 10 волны, характерного для электровзрывного воздействия, а необходимая длительность импульса воздействия определяется количеством термитной смеси. Кроме того, поскольку термитная смесь зажигается в 15 канале электрогидравлического разряда, то горение продолжается при высоком начальном давлении и температуре. При этом не происходит смыкания трещин и каналов, образовавшихся в момент инициирования 20 разряда, тем более, что нагретая жидкость с большой скоростью поступает в пласт.

При подаче напряжения после замыкания межэлетродного промежутка электропроводящей жидкости в первый момент време- 25 ни разряд развивается по поверхности раздела электропроводящей жидкости и скважинной жидкости, процесс носит характер электронного пробоя, т,е. в этом случае предпробивные потери энергии 30 черезвычайно малы, Пробой сопровождается образованием токопроводящего канала, и находящееся в ней вещество (электропроводящая жиукость) разогревается до температуоы 3 ° 10 К при повышении давления до 35

2.10 МПа. В период нарастания электрической мощности происходит расширение плазменного канала.

Окислитель начинают подавать в конце первого полупериода выделения энергии в 40 канале электрического разряда, когда выделяется более 80 энергии, накопленной в батарее конденсаторов. За этот период времени происходит основное изменение активного сопротивления нагрузки и 45 формируется фронт ударной волны. Поскольку в канал электрического разряда энергия, накопленная батареей конденсаторов, вводится за (60-80) .10 с,а первый полупериод составляет(20-25) 10 с, пода- 50 ча окислителя практически проводится в момент окончания выделения энергии, когда канал разряда уже расширился. между собой в экзотермическую реакцию при температуре электрического разряда.

Рассматриваемый процесс характеризуется постоянной скоростью ввода тепловой энергии в межэлектродный промежуток.

При этом температура в скважине в интервале обработки определяется количеством введенного тепла и скоростью отвода тепла в пласт и вдоль скважины при движении нагретой скважинной жидкости.

При раздельном введении электропроводящей жидкости и окислителя можно проводить инициирование разряда электропроводной пастой с постоянными электрическими параметрами, что обеспечивает стабильность работы устройства и проведение обработки при установленных предварительно заданных режимах. Причем количество окислителя регулируют в зависимости от температуры скважинной жидкости, не допуская ее перегрева выше заранее определенной температуры начала коксования нефти, Для предотвращения снижения проницаемости призабойной зоны пласта определяют температуру начала коксования нефти, периодически измеряют температуру скважинной жидкости на уровне обрабатываемого интервала пласта и сокращает подачу окислителя в электропроводящую жидкость при повышении температуры скважинной жидкости до температуры начала коксования нефти, при этом увеличивают температуру подачи окислителя при снижении температуры жидкости ниже температуры начала коксования нефти.

Прежде всего изменение количества окислителя в электропроводящей жидкости предназначено для изменения количества тепла, выделяющегося при каждом разряде.

Электропроводящий порошок и окислитель, находящиеся в межэлектродном промежутке, разогреваются до температуры воспламенения смеси и вступают в экзотермическую реакцию.К этому моменту времени происходит формирование прифронтовой части ударной волны, Область ударной волны включает пространство между фронтом волны и разрядным каналом, заполненным радиально расходящимся потоком сжатой жидкости, Таким образом, мощность, передаваемая ударной волне и расходуемая на изменение внутреннего состояния скважинной жидкости и на приведение ее в движение, складывается из мощности, выделенной в канале разряда, и мощности, выделенной в результате экзотермической реакции.

Ударная волна воздействует на породу, вызывая ее разрушение, при этом скважин1629503 ная жидкость, обладающая более высокой температурой, проникает в приэабойную зону обрабатываемого интервала и разогре- . вает его, Последующие пробои межэлектродного промежутка проходят в той же последовательности до момента, когда температура скважинной жидкости на забое не достигнет температуры начала коксования нефти. Для предотвращения снижения проницаемости ближней эоны пласта эа счет коксования нефти прекращают подачу окислителя и на пласт воздействуют только ударные волны электровзрыва. При снижении температуры возобновляют подачу окислителя, что приводит к повышению температуры скважинной жидкости.

Пример. В добывающую скважину опускают электровзрывное устройство.

Включают подачу инициирующей жидкости, приготовленной на основе солярового масла, и порошок алюминия. В момент, когда паста замыкает межэлектродный промежуток, на электроды подается высокое напряжение, происходит пробой инициирующего мостика, Образуется токопроводящий канал, в который вводится энергия, накопленная батареей конденсаторов 7,5 кДж.

В период интенсивного выделения энергии в канале число частиц в нем возрастает вследствие испаряющихся молекул инициирующего мостика, их диссоциации и ионизации. Этот период, согласно данным, полученным по осциллограммам тока и напряжения, составляет 40х10 с. Температу-6 ра в канале к моменту окончания выделения энергии составляет 1,8х10 К, давление в канале 1,5х10 МПа. В момент окончания выделения энергии подают порошок окислителя — диоксид свинца. Порошок алюминия и порошок диоксида свинца испаряются в плазме и диссоциируют до ионов. При этом происходит экзотермическая реакция:

20

ЗРЬ02 + 4AI = 2А(20з + ЗРЬ + 200 ккал.

Продукты реакции врезаются в скважинную жидкость, разогревают ее и частично испаряют. Разогретая жидкость и пар с высокой скоростью проникают в трещины, созданные прошедшей перед этим ударной волной, и в поры, Таким образом, в результате дополнительного теплового воздействия пласт разогревается, что приводит к повышению подвижности нефти. Так как температура на стенке скважины в результате экзотермической реакции в плазме может достигать 800 С и более, необходимо контролировать температуру. Как только температура на стенке скважины достигает

55 температуры начала коксования нефти (130 — 150 С), сокращают, а при необходимости и прекращают подачу окислителя. На разогретый пласт воздействуют ударные волны. В этом случае наблюдается снижение количества тепла, связанное с недостатком окислителя. Для подачи инициирующей пасты используют золотниковый дозирующий гидроаппарат с управляемым температурным датчиком, а порошок окислителя подают с помощью золотникового дозатора порошка. При этом для контроля и поддержания температуры используют любой известный способ, например измерение температуры с помощью термометра сопротивления, включенного в управляющую цепь золотникового дозирующего гидроаппарата для подачи инициирующей пасты.

Формула изобретения

1. Способ воздействия на призабойную зону пласта, включающий периодическую генерацию ударных волн путем инициирования электрического разряда в жидкости в интервале продуктивного пласта, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия за счет повышения количества энергии, инициирование электрического разряда осуществляют принудительно путем подачи электропроводящей жидкости, получаемой смешиванием диэлектрической жидкости и электропроводящего порошка. причем в жидкость дополнительно подают окислитель, вступающий в экзотермическую реакцию с электропроводящим порошком при температуре электрического разряда.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислитель подают в конце выделения энергии в канале электрического разряда.

3. Способ по п,1, отличающийся тем, что окислитель подают одновременно с электропроводящей жидкостью.

4. Способ по пп.1 — 3, о.т л и ч а ю щ и йс я тем, что периодически измеряют температуру скважинной жидкости, увеличивают подачу окислителя при снижении температуры ниже температуры начала коксования нефти или сокращают подачу окислителя при повышении температуры выше температуры начала коксования нефти.

5. Способ по и 1, отличающийся тем, что в качестве электропроводящего порошка вводят порошок алюминия.

6. Способ по пп.1 — 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве окислителя подают диоксид свинца.