Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для интенсификации добычи нефти путем гидравлического разрыва продуктивных нефтегазонасыщенных пластов. Увеличение развития трещин по всей их протяженности и сохранение высокой проводимости трещин без их закрепления твердым расклинивающим материалом достигаются за счет нагнетания в скважину кислотосодерж ащей жидкости гидроразрыва пласта, после чего о трещине закачивают смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при соотношении соответственно от 1:1 до 5:1. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s3)s Е 21 В 43/27

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

»

Ф

С0 (гд

СО ф 3 О (21) 5034712/03 (22) 21.02.92 (46) 30.08.93. Бюл. N. 32 (72) Г,А,Орлов, Р,Х.Муслимов и М,X.Ìóñçáèров (73) Г.А.Орлов (56) Кочешков А.A. и др. Опыт заканчивания скВажин в США. M.: Нелоа, 1962, с.89. (54) СПОСОБ ГИДРАВЛИ (ЕСКОГО РАЗ-, РЫВА КАРБОНАТНОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно — к методам интенсификации добычи углеводородов путем гидравлического разрыва продуктивных»p$rei азонасыщенных пластов.

Цель изобретения — повышение эффективности гидравлического разрыва пласта эа счет увеличения глубины трещинообраэования, кислотной обработки поверхности трещин по всей их протяженности и сохранения высокой проводимости трещин без их закрепления твердым расклинивающим материалом. а также снижение затрат эа счет исключения операции закрепления трещин, Цель достигается тем, что в описываемом способе ГРП, включающем закачку в пласт кислотосодержащей жидкости разрыва, после разрыва пласта в трещины дополHwlTpAbHo закачивают смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при соотношении кислоты к моносульфитному щелоку от 1;1 до 5:1.

Принципиальное отличие нового способа ГРП в том, что после разрыва пласта трещину не закрепляют твердым расклинивающим материалом (традиционная опера„„Я2„„1838429 АЗ. интенсификации добычи нефти путем гидравлического разрыва продуктивных нефтегазîíасыщенныx пластов. увеличение развития трещин по всей их протяженности и сохранение высокой проводимости трещин без их закрепления твердым расклинивающим материалом достигаются за счет нагнетания в скважину кислотосодержащей жидкости гидроразрыва пласта. после чего в трещине закачивают смесь соляной кислоты с MQHOcóëüôèòíûì щелоком при соотношении соответственно от 1:1 до 5;1, 2 табл. ция в известных способах), а наоборот. ее расширяют по всей протяженности. Операцию расширения трещин производят специальной жидкостью, которая осуществляет не сплошную, фронтальную химическую обработку поверхности трещины, а неравномерное растворение кислотой стенок трещин. Неоднородность минералогического состава породы (различная химическая активность к кислоте) способствует неравномерному растворению минералов на поверхности трещин. ПовеГ ности трещин по осей их протяженности становятся неровными, с выступами, углублениями, как бь1

"изъеденными" каналами растворения. Таким образом, смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком при их соотношении от 1:1 до 5:1 неравномерно вытравливает поверхность трещин, причем по всей их длине (от нескольких метров до сотен метров), а не только у скважины. Этот новый технический эффект (глубокая химическая обработки стенок трещин с образованием неровной, "щербатой" поверхности) достигают за счет сверхмалой скорос1и реакции новой кислотной смеси с карбоната1838429 ми. Если известные кислотосодержащие жидкости имеют замедление реакции (по сравнению с чистой соляной кислотой) в 216 раза, то смесь соляной кислоты с моносульфитным щелоком в соотношении от 1:1 да 5:1 характеризуется скоростью реакции с карбоизтзми в 30-60 раз медленнее, чем скорость реакции чистой соляной кислоты.

После снятия давления стенки трещин уже смыкаются не своими поверхностями, а отдельными выступами в породе, Сечение трещины имеет не параллельный, а так называемый четачиый профиль. Такие трещины уже нс xpeGylor специального закрепления, в то же время имеют высокую проводимость жидкостей к скважине.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого техническогo решения критерию "существенные отличил

Ч оиосульфитный щелок — отход целлюлозно-бумажного производства представляет собой вязкую темно-коричневую жидкость (ТУ 13-7308001-453-84), Целевого применения ие находит, D малых количествах используется в литейном деле.

В табл. 1 приведены результаты исследований по изучени о влияния маиасульфитного щелока на замедление скорости реакции соляной кислоты с карбоиатами. В сравнительных опытах использовали товарIlyIo 24 -ную соляную кислоту (ТУ 6 — 01—

714 — 87).

При относительно малой дозировке в кислоту щелока (соотношения "кислота. щелок" равны 11:1. 6;1) относительное замедление скорости реакции кислотных смесей характеризуется небольшими величинами, В то >ке время увеличение доли щелока в кислотных смесях по отношению к доле кислоты (саотнбшения "кислота:щелок" равны

1;2, 1:3) lIe приводит к возрастанию величины относительного замедления процесса растворения. Если первое объясняется недостаточным количествам щелока в смеси, . то второе, наоборот, перенасыщением смсс«этим веществам. Снижение величины ог носительного замедления скорости реакции происходит из-за "критического" разбавления кислоты B смеси водным раствором щелока, а химическая активность этой разбавленной смеси уже недостаточна для эффективной обработки карбонатной породы. Поэтому оптимальным соотношением

"кислота:щелок" в смеси, обеспечивающим технологически целесообразные величины замедления реакции, является предел от 1:1 да 5;1. При этом относительное замедление реакции в 30-60 раз ABRAercrl TOM положительным свойством новой кислотной смеси, 50

После выхода скважины на режим проведены промысловые гидродииамические исследования с целью определения параметров работы скважины и пласта. В табл.2 приведены данные, характеризующие paGOту скважины I+ 10347 до и после ГРП по предлагаемому способу.

Использование предлзгземсго способа

ГРП обеспечило: — увеличение производительности нефтяной скважины в 11 раз, с 0,5 до 5,5 м /сут; которое в 2-4 раза превосходит аналогичное свойство известных кислотных смесей замедленна го действия.

Пример выполнения способа. Ввиду технической трудности моделирования процесса ГРП в лаборатории предлагаемый способ ГРП испытан lla нефтяной скважина

N. 10347 Ромашкиискаго месторождения

НГДУ "Леиингорскиефть".. Некоторые гео10 лого-технические данные скважины: эксплуатационная колонна — 168 глм, интервал перфорации — 831-835 и, искусственный забой — 838 м, пластовое давление — 4,3 МПа, коллектор — карбонатный, горизонт — верей15 ский, тип насоса — НГН-З2, дебит жидкости

-0.5м /сут, абводиеииость — 23%, ГРП по

3 известному способу (с закачкой в пласт нефтекислотиой эглульсии Ll загущеннай Bo+II C песком) !la подобных скважинах, зксплуати20 рующих низкопраиицаемые поравотрещииоватые коллектора верейского горизонта, на дали а>кидаемого результата, Увеличение производительности сквзжин составило лишь от 0,5 до 2 м /сут по жидкости с успешз ностыа 40%.

После подъема оборудования из скважины, отбивки забоя и опрессовки колонны иа герметичность спустили HKT иа глубину

835 м. Установили пзкер на глубину 815 м и

30 опрессовзли его на герметичность, В скважину по НКТ ззкачивали 25 м нефтскислотз ной эмульсии (жидкость разрыва), сосТае эмульсии: нефть — 12,5 м, соляная кислота з — 12,5 м . Разрыв пласта произошел в моз

35 мент задавки в пласт 10мз нефтекислотиой эмульсии. Давление максимальное иа манометре блока манифольдз — 21 МПа. Давле, ние, задгвки эмульсии в пласт — 14 МПз.

Вслед зз ".ìóëüñèåé закачали в трещину

40 смесь соляной кислоты с маиосульфитиым щелоком в соотношении 4;1 в объеме 95 м з при скорости закачки из агрегатах 40 л/с.

Рабочее давление — ат 12 до 6 Ь1Пз. Смесь продавили в пласт нефтью и объеме Н г Т.

Скважину оставили в покое нз 3 сут. Далее скважину промыли нефтью. Подняли оборудование. Спустили глубиниаизсосное оборудоваиие. Пустили скважину в работу.

1838429 траты (связанные с спецтехникой и материалами) снизились на 30%, Формула изобретения

Способ гидравлического разрыва кар5 бонатного пласта, включающий закачку в пласт кислотосодержащей жидкости разрыва, отличающийся тем, что после разрыва пласта дополнительно в трещины закачивают смесь соляной кислоты с моно10 сульфитным щелоком при соотношении кисло1 ы к моносульфитному щелоку 1:1 — 5: I, — коэффициент продуктивности возрос в 14 раз, r. 0,03 до 0,42 т/суъатм;

-увеличение проницаемости как призабойнай зоны пласта- с 0.022 до 0,888 мкм, так и удаленной воны пласта с 0,426 до О 858

i4K 42 что указывает на глубокое дренирование пласта.

Гидродинамические исследования показали высокую эффективность предлагаемого способа ГРП. За счет исключения операции закрепленйя трещины песком заТаблица 1

Смеси соляной кислоты с моносульфитным щелоком

Водные растворы соляной кислоты

Смеси соляной кислоты с щелоком

Соотношение Скорость рас- Относитель%-ная концен- Скорость рас- %-ная конценв смеси "кислота;щелок" трация кислоты в растворе творения, г/м с ное замедление скорости реакции * трация кислоты в смеси творения, г!м с

4,0

3,0

1,0

0,5

0.75

2,8

8,0

* — no сравнению со скоростью реакции кислотных растворов эквивалентных концентраций

Таблица 2

Результаты ГРП на скважине hb 10347

20,5

18

12

26

27

ЗО

31

33

33

28

22

20,5

18

12

11:1

6:1

5:1

3:1

2:l

1:1

1:2

1;3

7,5

9,0

ЗО

62

1838429

Продолжение табл.2.

*.— no методике Грингертена

Составитель Г;Орлов

Техред М,Моргентал

Корректор И.Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 2906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5