Способ импульсной обработки пластов

 

Изобретение относится к геотехнологическим процессам добычи полезных ископаемых, в частности, к способам и режимам воздействия физическими полями на продуктивные пласты, и может быть использовано при добыче углеводородов и других продуктов из земных недр. Целью изобретения является повышение эффективности добычи полезных ископаемых. Способ включает генерирование вибросейсмических колебаний цугами импульсов от излучающего источника. Предварительно определяют сейсмический шум продуктивного пласта, производят циклическое вибросейсмическое воздействие на продуктивный пласт до увеличения сейсмического шума. При снижении сейсмического шума до значения, близкого к первоначальному, вибровоздействие повторяют до тех пор, пока дебит продукта скважин примет установившееся значение, затем вибровоздействие прекращают и возобновляют его при снижении дебита скважин. 2 ил.

Изобретение относится к области геотехнических процессов добычи полезных ископаемых, в частности, к способам и режимам воздействия управляемыми физическими волнами на продуктивные пласты, и может быть использовано при добыче жидких и газообразных углеводородов, воды и других жидких и газообразных полезных продуктов из земных недр.

Цель изобретения состоит в разработке такого способа, который позволит сохранить высокую эффективность волнового воздействия на горный массив и продуктивный пласт при минимальных затратах.

Согласно предлагаемому изобретению цель достигается путем импульсного воздействия на продуктивную залежь по заданному режиму, который определяется условием: до управляемого волнового воздействия определяют сейсмический шум продуктивного пласта, затем производят циклическое вибросейсмическое воздействие на продуктивную залежь до увеличения сейсмического шума, а при снижении сейсмического шума до первоначального вибровоздействия, управляемое вибросейсмическое воздействие повторяется до тех пор, пока дебит продукта скважин примет установившееся значение, затем вибровоздействие прекращается и возобновляется при явно выраженном снижении дебита куста скважин.

Авторам неизвестны способы волнового воздействия на пласт, в которых соблюдались бы такие условия. Поэтому данное решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 для пояснения способа изображена сейсмограмма пласта в координатах скорость Х время t. На фиг.2 показано изменение содержание углеводородов СН₄ во времени t в пластовых флюидах при вибровоздействии с возмущающей силой 50 и 100 тс на месторождении Абузы. Здесь обозначено Δt_ц.и время работы сейсмоисточника цуг импульсов, Dt_p1 - время реакции пласта изменение дебита СН₄ скважины от воздействия одного цуга импульсов Dt_ц.и с возмущающей силой 100 тс; Dt_p2 время реакции пласта при воздействии двух цугов импульсов Dt_ц.и с возмущающей силой 50 тс, разнесенных во времени на 3 ч.

Способ осуществляется следующим образом. Выбирают нефтяную залежь (предпочтительно заводненную, с глубиной залегания до 2000 м, с мощностью продуктивного пласта порядка 30 м, содержащего нефть с вязкостью до 60 мПа·с, углом падения пласта не менее 3-5^o. Определяют место установки сейсмоисточника, которое обеспечивает его устойчивую работу при минимальном затухании сейсмических волн в объеме геометрического конуса, основание которого направлено на продуктивный пласт. Монтируют сейсмоисточник, измеряют уровень сейсмического шума с помощью сейсмоприемных датчиков и строят сейсмограмму, на которой обозначено: скорость деформации пласта до включения сейсмоисточника, tg время измерения сейсмического шума пласта до волнового воздействия. Затем включают сейсмоисточник на время Δt_ц.и цуга импульсов и получают скорость деформаций пласта во время волнового воздействия. Потом отключают сейсмоисточник и систематически измеряют скорость деформации пласта после волнового воздействия до установившегося значения скорости деформации пласта после волнового воздействия. Время реакции пласта Δt_p1t_p1 определяется от момента отключения сейсмоисточника до момента, когда принимает установившееся значение при . Одновременно ведут измерение дебита скважин. Цикл воздействий повторяется до тех пор, пока дебит скважины примет установившееся значение. При явно выраженном снижении дебита скважин сейсмическое воздействие повторяется по вышеописанной методике и до установившегося значения дебита, которое может отличаться от начального или ранее установившегося значения. Так повторяют до 10 раз, измеряя дебит скважин в радиусе, равном двум глубинам залегания пласта. Из всех полученных значений время реакции пласта Δt_p выбирают наименьшее.

Включают сейсмоисточник на длительную работу в таком режиме, чтобы интервал времени между цугами импульсов Dt_ц.и был меньше или равен времени реакции продуктивной залежи Dt_p от волнового воздействия (фиг.2).

Предлагаемый способ был опробован на двух нефтяных месторождениях.

Пример 1 (см.фиг.2). На нефтяном месторождении Абузы ПО "Краснодарнефтегаз" управляемое волновое воздействие осуществлялось цугом гармонических импульсов Dt_ц.и 0,5 ч. Повышение дебита легких фракций СН₄ продолжалось 4 ч (Dt_p.1 4 ч) при воздействии цуга импульсов с возмущающей силой 100 тс. При последовательном (с интервалом в 2,5 ч) воздействии цугов импульсов с возмущающей силой 50 тс время реакции Dt_p2 6 ч. Прирост дебита легких фракций СН₄ составил более 10 крат, нефти до 2 раз (с учетом снижения обводненности).

Пример 2. На нефтяном месторождении Чангыр-Таш пл. Текебель, Кирг.ССР управляемое волновое воздействие, осуществляемое цугами импульсов в виде удара Dt_ц.и 0,2 ч с последующей паузой до Dt_p 8 ч, привело к повышению дебита нефти в шести контрольных скважинах в среднем на 47% при снижении обводненности на 24% После прекращения волнового воздействия на месторождении наблюдался повышенный дебит скважин в течение 180 суток. Затем устанавливался фоновый дебит скважин, равный до волнового воздействия.

Из проведенных промысловых экспериментов управляемого волнового воздействия на нефтяные месторождения, а также с учетом воздействия землетрясении и других случайных волновых воздействий установлено, что для каждого месторождения при заданной энергетике механического воздействия существует свой прерывный режим воздействия управляемыми механическими волнами, который обеспечивает повышение дебита нефти. Параметры прерывного режима в большой степени зависят от энергетических параметров волн управляемого воздействия, напряженного состояния горного массива, физико-механических и реологических свойств горных пород, нефти, газа, флюида, способов разработки залежи. Интегральный учет всех факторов осуществляется в данном способе.

Указанный способ прост в осуществлении, экологически чист, стоимость добытой нефти с применением указанного способа в несколько раз дешевле. Более эффективно применение способа на истощенных и нерентабельных месторождениях, в которых содержится от 40 до 70% нефти от начальных запасов, они размещены в благоприятных природных условиях, оснащены оборудованием, запасы их исчисляются миллиардами тонн.

Формула изобретения

Способ импульсной обработки пластов, включающий генерирование вибросейсмических колебаний цугами импульсов от излучающего источника, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности добычи полезных ископаемых, определяют сейсмический шум продуктивного пласта, производят циклическое вибросейсмическое воздействие на продуктивный пласт до увеличения сейсмического шума, а при снижении сейсмического шума до значения, близкого к первоначальному, вибровоздействие повторяют до тех пор, пока дебит продукта скважин примет установившееся значение, затем вибровоздействие прекращают и возобновляют при снижении дебита скважин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2