Способ интенсификации добычи нефти из нефтяной скважины


 


Владельцы патента RU 2479712:

Александров Петр Олегович (RU)
Воскобойников Андрей Анатольевич (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений, находящихся на любой стадии разработки. Обеспечивает повышение коэффициента нефтеотдачи пласта за счет обеспечения выноса слабосцементированных пород и освобождения закольматированных каналов. Сущность изобретения: способ добычи включает изменение параметров откачивающего насоса. Открытие входного клапана насоса осуществляют с задержкой по мере освобождения пространства над клапаном. При этом над клапаном образуют кратковременную зону пониженного давления, т.е. зону разрежения. Затем осуществляют открытие входного клапана насоса и обеспечивают при этом резкий перепад давления в скважине из зоны высокого давления в зону низкого давления. Тем самым обеспечивают принудительное всасывание за счет образования кратковременного вакуума и увеличение отдачи пласта за один цикл на величину, равную объему создаваемого вакуумного пространства. Повторением этих действий создают волновое воздействие на пласт, обеспечивающее увеличение его проницаемости за счет выноса слабосцементированных пород из призабойной зоны перфорированного пласта, что влечет за собой увеличение проницаемости призабойной зоны и увеличение площади сечения каналов, по которым нефть поступает в скважину.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений для повышения нефтеотдачи пластов, находящихся на любой стадии разработки.

Для оценки новизны и технического уровня изобретения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с изобретением признаков, известных из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета изобретения.

Известен способ обработки призабойной зоны добывающей скважины путем закачки в пласт кислотной микроэмульсии, содержащей кислоту. После технологической паузы последовательно закачивают растворитель и углеводородный раствор гидрофобизирующего ПАВ при объемном соотношении кислотной микроэмульсии, водорастворяющего растворителя и углеводородного раствора гидрофобизирующего ПАВ (0.28-0.32):(0.95-1), см. патент РФ №2023143.

Недостатком известного способа является низкая эффективность из-за незначительного увеличения фазовой проницаемости для нефти и быстрого обводнения продукции скважин вследствие значительного увеличения фазовой проницаемости в водонасыщенной зоне пласта в условиях высокопроницаемых коллекторов, что способствует недостаточному росту коэффициентов нефтевытеснения и охвата пласта воздействием. Кроме того, возможность применения способа только на добывающих скважинах и только при проницаемости коллекторов пласта до 0.4 мкм2 ограничивает область применения способа.

Известен способ извлечения нефти путем закачки в пласт оторочки кислотной композиции, содержащей кислоту, и композиции, содержащей поверхностно-активное вещество и жидкий углеводород, согласно изобретению кислотная композиция содержит дополнительно замедлитель реакции с породой пласта - или цеолит, или крошку синтетических цеолитов, или концентрат сиенитовый алюмощелочной, или лигносульфонаты технические, или карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ, или Полицелл КМЦ марки КМЦ-9Н, КМЦ-9С, или алюмохлорид, или гидроксохлористый алюминий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кислота 97,5-99,9, указанный замедлитель 0,1-2,5, закачку кислотной композиции осуществляют перед или одновременно с композицией, содержащей ПАВ и жидкий углеводород при их соотношении, мас.%: ПАВ 5-16, жидкий углеводород 84-95, при соотношении ее объема к объему кислотной композиции от 2 до 4, см. патент РФ №2295635. Способ может быть осуществлен одновременно на добывающих и нагнетательных скважинах.

Известно применение в области нефтегазодобычи волнового (механического, электромагнитного, акустического и др.) воздействия на флюид, которое обусловлено целым рядом его преимуществ: высокой степенью управляемости, проявлением эффекта в короткие сроки после начала воздействия, возможностью проведения воздействия одновременно с основным процессом добычи, не препятствуя ему и др.

Известен способ воздействия на флюид нефтяных месторождений при добыче нефти, включающий создание колебательного процесса непосредственно в обрабатываемом нефтяном флюиде несущими электромагнитными волнами в диапазоне частот от 3*10-5 до 3*1014 Гц или ультразвуковыми волнами в диапазоне частот от 1,5*104 до 109 Гц, или акустическими волнами в диапазоне частот от 17 Гц до 20 кГц, которые модулируют информационными сигналами, резонансными углеводородам обрабатываемого нефтяного флюида, и формируют в стоячие волны, см.патент РФ №2281387. Формирование направленных стоячих волн осуществляют резонансно-волновым устройством (генератором), погруженным в скважину, а управление резонансными, стоячими волнами осуществляют размещенным на поверхности антенным полем, включающим в себя подвижные резонансные модули, волноводы и др.

Использование известного способа резонансно-волнового воздействия на флюид позволяет реанимировать скважины и существенно продлить жизнь месторождениям, отличающимся низким дебитом, заводненностью, тяжелыми нефтями и др., за счет повышения коэффициента извлечения нефти, ее качества и реологических свойств, при снижении содержания воды в откачиваемом флюиде, сократить затраты и сроки разработки месторождений за счет уменьшения количества разбуриваемых скважин при увеличении расстояния между ними. При очевидной эффективности известного способа он, однако, имеет существенный недостаток, который заключается в том, что волновое резонансное воздействие на газожидкостную смесь осуществляется лишь в призабойной зоне, причем это приводит только к повышению гидродинамических свойств добываемого флюида по месту его нахождения в пластовом коллекторе. Перемещение же возбужденного флюида из пластового коллектора в добывающую скважину осуществляют традиционно за счет создания депрессии на продуктивный пласт через снижение динамического уровня скважинной жидкости в обсадной колонне скважины. Таким образом, известный способ не использует весь потенциал возможностей резонансно-волнового воздействия.

Известен способ интенсификации добычи нефти и реанимации простаивающих скважин, в котором с помощью резонансно-волновых генераторов, расположенных на поверхности или погруженных в скважину, создают в продуктивном пласте электромагнитные колебания, которые накладывают на собственную частоту колебаний углеводородов обрабатываемого флюида, формируя резонансные электромагнитные колебания, и управляют резонансными колебаниями с помощью размещенной на поверхности аппаратуры, согласно предложенному создают в продуктивном пласте модулированные электромагнитные колебания одинаковой частоты, направленные встречно от добывающей скважины и от ближайшей соседней скважины или группы ближайших соседних скважин, затем формируют с помощью размещенной на поверхности аппаратуры управления и генератора-приемника резонансные электромагнитные колебания путем наложения на собственную частоту колебаний углеводородов обрабатываемого флюида и направляют каждый из возникающих пиковых резонансов колебаний в сторону добывающей скважины повторяющимися пробегами, для чего первоначально задают волновому потоку от добывающей скважины мощность, значительно превышающую мощность каждого из встречных волновых потоков с учетом коэффициентов затухания, а в дальнейшем мощность колебательного потока от добывающей скважины плавно уменьшают с одновременным пропорциональным плавным увеличением мощности каждого из встречных колебательных потоков, при этом зоны возникновения пикового резонанса в начале процесса локализуют вблизи каждой из ближайших соседних скважин, перемещая его затем в принудительном управляемом режиме непосредственно к добывающей скважине, или, в случае реанимации простаивающих скважин, в месте ближайшего нахождения заблокированного пластовой водой флюида в его дальней от добывающей скважины точке, заставляя молекулы и атомы углеводородного флюида колебаться с пиковой резонансной амплитудой в вертикальной, горизонтальной или иной плоскости, перемещаясь к добывающей скважине в процессе соударений со скелетом коллектора при перемещении пикового резонанса повторяющимися пробегами в управляемом режиме по аналогии с работой вибротранспортера, см.патент РФ №2379489.

Известны способы оптимизации процесса извлечения нефти из пласта. При построении системной оптимизации разработки нефтяного месторождения ставятся и решаются задачи оптимизации процесса извлечения нефти из пласта. Задача контроля за этим процессом во время эксплуатации является весьма актуальной, т.к. помимо контроля за процессом извлечения нефти из пласта она является информационной базой системы управления пластом.

Известен способ эксплуатации погружных центробежных насосных агрегатов, в котором поддержание и восстановление номинального режима отбора добываемой продукции осуществляется за счет изменения параметров работы насосных агрегатов с помощью частотно-регулируемого привода, см. патент РФ №2050472. Определение номинального режима отбора заключается в задании аналитических зависимостей всех основных технологических и экономических показателей основных параметров нефтяных пластов, фильтрующихся через них флюидов, применяемых систем разработки и динамики осуществления технических мероприятий. Экономико-математическая модель строится на основе учета запасов нефти в пластах конкретного месторождения, данных о физико-геологических свойствах пород и необходимого комплекса мероприятий, проводимых при вскрытии и последующей эксплуатации пласта (выбор способа заводнения, интенсификации нефтедобычи, необходимое число скважин, сетка разбуривания и т.д.). К недостаткам известного способа следует отнести:

- применяемые методики, основанные на аналитических расчетах, не отражают адекватно поведение системы пласт-скважина-насос в условиях реальной эксплуатации и не обеспечивают подбора погружного оборудования с точностью, необходимой для оптимальной работы;

- отсутствие реальных аналитических зависимостей между основными параметрами добывающих скважин не позволяет выполнить объективную оценку эффективности проводимых мероприятий по увеличению нефтеотдачи, снижению обводненности и уменьшению неизвлекаемых запасов.

Известен способ снижения энергозатрат на добычу единицы продукции при одновременном увеличении коэффициента нефтеотдачи.

Достижение цели осуществляется за счет прецизионного (точного) регулирования потоками добычи продукции и закачки воды, основанного на измерении оптимальных параметров извлечения нефти из пласта, а именно способ оптимизации процесса извлечения нефти из пласта включает регулирование потока добычи продукции и закачки воды в процессе разработки месторождения, для чего насос каждой добывающей скважины оснащают частотно-регулируемым приводом, достигают стабильной работы добывающих и закачивающих насосов фиксированием подводимой к ним мощности, определяют дебит продукции, дебит нефти и ее обводненность, затем изменяют частоту питающего напряжения с помощью частотно-регулируемого привода и оптимизируют работу каждой добывающей скважины по минимальному значению обводненности и/или максимальному значению дебита нефти, см. патент РФ №2240422.

Следует особо отметить, что поставленная цель может быть достигнута исключительно при стабильной работе добывающих и закачивающих насосов.

Недостатком всех известных способов увеличения коэффициента нефтеотдачи является то, что это увеличение становится практически невозможным в условиях заполнения призабойной зоны слабосцементированными породами, что приводит к кальматации всех каналов, по которым нефть поступает в скважину.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение коэффициента нефтеотдачи пласта путем обеспечения выноса слабосцементированных пород и освобождения закальматированных каналов.

Сущность изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.

Способ интенсификации добычи нефти из нефтяной скважины, включающий изменение параметров откачивающего насоса, заключающийся в том, что открытие входного клапана насоса осуществляют с задержкой по мере освобождения пространства над клапаном, при этом над клапаном образуют кратковременную зону разрежения, затем осуществляют открытие входного клапана и обеспечивают при этом резкий перепад давления в скважине из зоны высокого давления в зону низкого давления, причем повторением этих действий создают волновое воздействие на пласт, обеспечивающее увеличение его проницаемости.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Достигаемый при использовании изобретения технический результат заключается в том, что волновое воздействие на пласт приводит к выносу слабосцементированных пород и освобождению закальматированных каналов, что позволяет увеличить коэффициент нефтеотдачи пласта.

Циклический режим работы осуществляют за счет того, что движение штока насоса происходит с разной скоростью, поскольку он связан с качалкой (штанговый насос). В начальной фазе при небольшой скорости движения штока открытие входного клапана насоса осуществляют с задержкой, т.е. шар приоткрывает всасывающую камеру, но дальше не перемещается из-за высокого гидросопротивления входящему потоку. Объем всасывающей среды при этом мал. Во второй фазе, когда скорость движения штока увеличивают, над клапаном образуется кратковременная зона разрежения, которая обеспечивает резкое открытие клапана (шар поднимается вверх) и резкий перепад давления. Гидросопротивление потоку среды резко уменьшается и также резко увеличивается объем всасываемой среды. Повторением этих действий создают волновое воздействие на пласт, обеспечивающее увеличение его проницаемости.

Способ реализуют следующим образом.

Открытие входного клапана насоса осуществляют с задержкой по мере освобождения пространства над клапаном. При этом над клапаном образуется кратковременная зона пониженного давления, т.е. зона разрежения. Затем осуществляют открытие входного клапана насоса и обеспечивают при этом резкий перепад давления в скважине из зоны высокого давления в зону низкого давления. Тем самым обеспечивается принудительное всасывание за счет образования кратковременного вакуума и увеличение отдачи пласта за один цикл на величину, равную объему создаваемого вакуумного пространства. Повторением этих действий создают волновое воздействие на пласт, обеспечивающее увеличение его проницаемости за счет выноса слабосцементированных пород из призабойной зоны перфорированного пласта, что влечет за собой увеличение проницаемости призабойной зоны за счет освобождения закальматированных каналов и увеличения площади сечения каналов, по которым нефть поступает в скважину. Как следствие, увеличивается коэффициент нефтеотдачи при том же пластовом давлении. При этом следует отметить, что существующие конструкции насосов за счет особенностей выполнения их камер и уплотнений обеспечивают возможность перекачки высвобождаемых заявленной технологией примесей и выноса их на поверхность.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения. Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает упрощение конструкции и повышение производительности устройства.

Способ интенсификации добычи нефти из нефтяной скважины, включающий изменение параметров откачивающего насоса, отличающийся тем, что открытие входного клапана насоса осуществляют с задержкой по мере освобождения пространства над клапаном, при этом над клапаном образуют кратковременную зону разряжения, затем осуществляют открытие входного клапана и обеспечивают при этом резкий перепад давления в скважине из зоны высокого давления в зону низкого давления, причем повторением этих действий создают волновое воздействие на пласт, обеспечивающее увеличение его проницаемости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при освоении скважин с пластовым давлением в пределах от 0,8 до 1 от гидростатического давления столба жидкости в скважине.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к интенсификации скважинной добычи нефти и увеличению приемистости нагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при освоении и исследовании скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам создания депрессии на пласт с помощью закачиваемых в скважину систем раздельных фаз.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к пороховым генераторам давления, и может быть использовано для интенсификации добычи нефти и газа, вызванной механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к добыче высоковязкой нефти с использованием энергии упругих колебаний, и может быть реализовано при выполнении работ в условиях низких климатических температур.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов, а также может быть использовано для декольматажа фильтров и профильтровых зон гидрогеологических скважин.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при освоении скважин. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при освоении и восстановлении дебита эксплуатационных скважин, в частности для интенсификации притоков пластовых флюидов.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтедобывающий скважины с высоковязкой нефтью
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации добычи нефти и увеличения приемистости при обработках призабойной зоны пласта и освоении скважин комплексными методами воздействия с использованием специального гидродинамического оборудования

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений при водонапорном режиме, в частности к способам увеличения нефтеотдачи пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для восстановления и увеличения производительности призабойной зоны пласта с использованием специального гидродинамического оборудования

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечения в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов углеводородов, а также может быть использовано для декольматажа фильтров и прифильтровых зон гидрогеологических скважин. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. Сущность изобретения: устройство содержит полый корпус в виде цилиндрической камеры с днищем и входным отверстием для нагнетания в него через фильтр-разделитель рабочей жидкости, размещенные в корпусе механизм приведения рабочей жидкости во вращательное движение, кольцевой конфузор, кольцевую вихревую камеру и расположенный на наружной поверхности корпуса кольцевой диффузор, а также многоканальный струйный аппарат в виде двух соосно жестко связанных с корпусом кольцевых элементов с расположенными по окружности между их контактирующими торцовыми поверхностями преимущественно дуговыми выбросными каналами с критическим сечением выходных отверстий для сообщения кольцевой вихревой камеры с кольцевым диффузором. Согласно изобретению многоканальный струйный аппарат установлен между фланцами, которые выполнены, по меньшей мере, с тремя сквозными отверстиями, сообщенными с ложементами. Такое выполнение обеспечивает возможность изъятия кольцевых элементов по мере износа. Механизм приведения жидкости во вращательное движение выполнен с винтовыми лопастями, имеющими шаг навивки, уменьшающийся в сторону днища. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к устройствам для повышения производительности скважин путем обработки призабойной зоны пласта нефтяной скважины. Обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет повышения удельной теплоты сгорания, удельного газообразования, снижения шлакообразования относительно массы устройства, а также упрощения изготовления устройства. Сущность изобретения: устройство включает воздушную камеру с атмосферным давлением и приемную камеру, выполненную из легкого упругопластичного материала. В приемной камере последовательно размещены цилиндрической формы малогазовый при сгорании композиционный материал, обращенный к воздушной камере и закрепленный радиально расположенными металлическими штырьками неподвижно относительно корпуса приемной камеры и газогенерирующий при сгорании композиционный материал. Малогазовый при сгорании композиционный материал, обращенный к воздушной камере, сформирован из композиции, включающей, мас.%: аммиачная селитра гранулированная марки Б 45-46, бихромат калия 1-2, эпоксидная смола марки ЭД-20 40-42, пластификатор марки ЭДОС 2-3, отвердитель Агидол марки АФ-2М 9-10. Газогенерирующий при сгорании композиционный материал приемной камеры устройства сформирован из композиции, включающей, мас.%: нитрат аммония 78-87, порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук марки СКН-26 с дисперсностью 0,5-1,5 мм 12, бихромат калия 1-10. 1 пр., 1 табл., 1 ил.

Группа изобретений может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации скважин. Обеспечивает повышение эффективности способа и безотказности работы устройства. Сущность изобретения: способ включает изоляцию пласта пакером, закачку в призабойную зону пласта химреагентов, ожидание реакции, барообработку пласта в процессе ожидания реакции в импульсном режиме путем создания циклических импульсов давления репрессии и депрессии на пласт с закачкой и откачкой пластовой жидкости, откачку продуктов реакции после реагирования и освоение скважины. Согласно изобретению в процессе барообработки пласта контролируют приемистость при репрессии, приток при депрессии. Нарастание давления импульса репрессии производят с низкой крутизной 1÷6 МПа/мин. При снижении давления импульса репрессии и депрессии обеспечивают высокую крутизну 1÷6 МПа/с. Причем амплитуды импульсов давления не превышают допустимое давление на пласт. Длительность импульса репрессии, при отсутствии приемистости, ограничивают до достижения предельно допустимого давления, а при наличии приемистости - до закачки объема жидкости в количестве не более объема жидкости в подпакерной зоне. Длительность импульса депрессии при отсутствии притока выполняют равным длительности репрессионного импульса при отсутствии приемистости, а при наличии притока - до откачки объема жидкости, равного объему закачанной при репрессии жидкости. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для интенсификации работы скважин. Обеспечивает повышение степени интенсификации нефтегазопритока за счет очистки перфорационных каналов и управляемой депрессии. Сущность изобретений: для интенсификации работы скважин применяют многоэлементные депрессионные устройства, формирующие в интервале продуктивного пласта депрессионные зоны протяженностью до 100 метров и более с величиной депрессии в пределах 0,1-0,9 гидростатического давления, с продолжительностью депрессии 0,3-3,5 секунды и более при коэффициенте воздействия на пласт до 4,5 и более, создавая депрессионно-гидрогазодинамическое воздействие в управляемом и контролируемом режиме для раскрытия существующих и создания новых трещин. При этом обеспечивают вовлечение в разработку тупиковых - застойных нефтенасыщенных участков с извлечением кольматанта и образцов горной породы из прискважинной зоны продуктивных пластов, с выделением зон трещинообразования и привязкой их к геологическому разрезу. 8 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности устройства за счет комплексного термогазодинамического и химического воздействия на призабойную зону пласта нефтяной скважины, уменьшение шлакообразования относительно массы устройства в 3-5 раз, упрощение изготовления устройства. Устройство для обработки призабойной зоны пласта нефтяной скважины включает воздушную камеру с атмосферным давлением и приемную камеру, выполненную из легкого упругопластичного материала. В приемной камере размещены цилиндрической формы композиционные материалы: малогазовый и газогенерирующий при сгорании композиционный материал, а между малогазовым и газогенерирующим композиционными материалами приемная камера устройства дополнительно содержит газо- и кислотогенерирующий при сгорании композиционный материал. Малогазовый при сгорании композиционный материал, обращенный к воздушной камере и закрепленный радиально расположенными металлическими штырьками неподвижно относительно корпуса приемной камеры, сформирован из композиции, включающей, мас.%: аммиачная селитра гранулированная марки Б 45-46, бихромат калия 1-2, эпоксидная смола марки ЭД-20 40-42, пластификатор марки ЭДОС 2-3, отвердитель Агидол марки АФ-2М 9-10. Газо- и кислотогенерирующий при сгорании композиционный материал сформирован из композиции, включающей, мас.%: нитрат аммония 40-50, порошкообразный фторкаучук марки СКФ-32 с дисперсностью 0,5-1,5 мм 10, хлорпарафин марки ХП-1100 10-30, фторопласт марки Ф-32Л 10-40. Газогенерирующий при сгорании композиционный материал сформирован из композиции, включающей, мас.%: нитрат аммония 78-85, порошкообразный бутадиен-нитрильный каучук с дисперсностью 0,5-1,5 мм 12, бихромат калия 3-10. 1 табл., 5 пр., 1 ил.
Наверх