Способ и устройство для длинноволнового воздействия на нефтяную залежь


 


Владельцы патента RU 2579838:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована при добыче нефти, в том числе и на поздних стадиях эксплуатации, для увеличения коэффициента извлечения нефти, повышения нефтеотдачи пласта и уменьшения отложений асфальтосмолопарафиновых веществ. Способ длинноволнового воздействия на нефтяную залежь включает откачку углеводородов из внутреннего упругого трубопровода коаксиального типа эксплуатационной скважины и пространства между внутренним упругим и внешним, изготовленным из твердого материала, трубопроводами скважины. Причем внутренний упругий трубопровод, толщина стенок которого подбирается таким образом, чтобы упругая труба не всхлопывалась, оснащается обратными клапанами шарового типа, а внутри упругого трубопровода устанавливается спиральный корд. Поддерживают в трубопроводах одинаковое гидростатическое давление. Генерируют упругие ударные волны. Формируют длинноволновые упругие сейсмические волны при помощи дроссельных клапанов, от диаметра отверстий которых зависит величина энергии воздействия на продуктивный пласт и на внутренний упругий трубопровод. При этом подбирается резонансная частота упругих волн и производится регулирование величины задержки колебаний для обеспечения оптимальной амплитуды колебания внутренней упругой трубы. Осуществляют импульсную откачку углеводородов из внутреннего упругого трубопровода и из пространства между внутренним упругим и внешним трубопроводами. Техническим результатом является повышение нефтеотдачи пласта, интенсификация притока нефти и уменьшение асфальтосмолопарафиновых отложений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при добыче нефти, в том числе и на поздних стадиях эксплуатации, для увеличения коэффициента извлечения нефти, повышения нефтеотдачи пласта и уменьшения отложений асфальто-смолисто-парафиновых веществ.

Известен способ длинноволнового воздействия на нефтяную залежь и устройство для его осуществления (патент РФ 2325504, кл. Е21В 28/00, Е21В 43/25). Согласно изобретению упругую ударную волну генерируют в устье скважины, заполненной рабочей жидкостью, путем импульсной закачки дополнительного дозированного объема жидкости. Формируют длинноволновые упругие сейсмические волны, облучающие нефтяную залежь. Устройство включает энергоноситель, передвижной насосный агрегат с емкостью для рабочей жидкости и гидроударный механизм, выполненный в виде гидроцилиндра с бесштоковым поршнем, разделяющим его на две полости, одна из которых соединена с полостью скважины и с передвижным насосным агрегатом, а другая соединена с энергоносителем.

Недостатком указанного способа является то, что происходят потери энергии ударных волн за счет постепенного затухания упругих ударных волн о стенки трубопровода.

Известен способ импульсного воздействия на продуктивный пласт и устройство для его осуществления (патент РФ 2107814, кл. Е21В 43/25, Е21В 28/00), включающий передачу молекулярно-волновых колебаний от излучателя гидромолота, установленного на устье, по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) через ее верхний торец и по столбу жидкости в скважине через его верхний уровень на продуктивный пласт. Одновременно с передачей молекулярно-волновых колебаний в скважине повышают давление путем подачи жидкости от насоса с аккумулятором давления, подсоединенного вводом к НКТ на устье скважины, и создают гидравлические удары в столбе жидкости в скважине путем периодического перекрытия ввода насоса излучателем гидромолота при передаче от него молекулярно-волновых колебаний на НКТ и столб жидкости в скважине. Устройство включает гидромолот с бойком и упруго соединенный с корпусом гидромолота излучатель в виде преобразователя импульсных нагрузок в молекулярно-волновые колебания, выполненного за одно целое с передатчиками молекулярно-волновых колебаний на верхний торец НКТ и на верхний уровень столба жидкости в скважине.

Недостатком этого способа также является разрушительное воздействие ударных волн на жесткий металлический трубопровод и сварные соединения.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются способ и устройство для разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений (патент РФ 2502865, кл. Е21В 43/25, Е21В 28/00). Согласно изобретению длинноволновое воздействие на нефтяную залежь обеспечивается заполнением рабочей жидкости всего скважинного пространства и поддержанием в нем давления, при этом в устье скважины генерируют упругую ударную волну путем импульсной закачки дополнительного дозированного объема жидкости, при этом поддерживают колебания столба жидкости в скважине с сохранением энергетических параметров колебательного процесса и формируют длинноволновые упругие сейсмические волны, облучающие нефтяную залежь на всех горизонтах нагнетательной скважины. При передаче упругих ударных волн для уменьшения потерь энергии используют коаксиальный трубопровод, состоящий из двух трубопроводов, в котором внутренний трубопровод меньшего диаметра изготовлен из упругого материала, например термоэластопласта, а внешний трубопровод большего диаметра изготовлен из твердого материала, например металлопроката, при этом упругие волны генерируются путем импульсной закачки дополнительного дозированного объема рабочей жидкости во внутренний упругий трубопровод, кроме этого с помощью циркуляционных насосов осуществляют стационарную подкачку рабочей жидкости во внутренний трубопровод и в пространство между внутренним и внешним трубопроводами таким образом, что среднее гидростатическое давление во внутреннем трубопроводе и между внутренним и внешним трубопроводами поддерживается примерно одинаковым на всех горизонтах нагнетательной скважины.

Недостатком указанного способа является то, что при импульсной закачке дополнительного дозированного объема рабочей жидкости во внутренний упругий трубопровод может произойти схлопывание упругой тубы и ее разрушение. Кроме того, данный способ, технической задачей которого является повышение нефтеотдачи пласта за счет уменьшения потерь энергии ударных волн, не пригоден для добычи углеводородов.

Техническая задача изобретения - повышение нефтеотдачи пласта и интенсификация притока нефти за счет воздействия ударными волнам на продуктивный пласт путем установки генератора ударных волн в забое эксплуатационной скважины. По способу длинноволновое воздействие на нефтяную залежь включает откачку углеводородов из внутреннего трубопровода эксплуатационной скважины и пространства между внутренним и внешним трубопроводами скважины, поддержание в них одинакового гидростатического давления, генерирование упругих ударных волн, формирование длинноволновых упругих сейсмических волн, импульсную откачку углеводородов из внутреннего упругого трубопровода коаксиального типа и из пространства между внутренним упругим и внешним трубопроводами и отличается от известных способов тем, что длинноволновое воздействие на продуктивный пласт осуществляется через клапан с дозирующими отверстиями и при этом подбирается резонансная частота упругих волн и производится регулирование величины задержки колебаний для обеспечения оптимальной амплитуды колебания упругой трубы.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе длинноволнового воздействия на нефтяную залежь обеспечивается заполнение рабочей жидкостью всего скважинного пространства и поддержание в нем давления, при этом в забое скважины генерируют упругую ударную волну с помощью генератора ударных волн, при этом формируются длинноволновые упругие сейсмические волны, воздействующие на нефтяную залежь.

Технический результат достигается тем, что для воздействия на продуктивный пласт упругими ударными волнами при генерации упругих волн используют генератор ударных волн, расположенный в забое эксплуатационной скважины. Для регулирования энергии воздействия ударных волн скважина снабжается дроссельными клапанами, от диаметра отверстий которых зависит величина энергии воздействия на продуктивный пласт и на трубопровод. При увеличении диаметра отверстий дроссельных клапанов величина энергии воздействия на продуктивный пласт возрастает, при этом энергия воздействия на упругий трубопровод уменьшается, и наоборот.

Технический результат также достигается благодаря использованию устройства для длинноволнового воздействия на нефтяную залежь, включающего генератор ударных волн, циркуляционные насосы, трубопровод для передачи рабочей жидкости, обратные клапаны, коаксиальный трубопровод, состоящий из внутреннего упругого трубопровода меньшего диаметра, изготовленного из упругого материала, и внешнего трубопровода большего диаметра, изготовленного из твердого материала, отличающегося от известных устройств тем, забой скважины снабжается дроссельными клапанами, от диаметра отверстий которых зависит величина энергии воздействия на продуктивный пласт и на трубопровод, при этом внутри упругого трубопровода, толщина стенок которого подбирается таким образом, чтобы упругая труба не всхлопывалась, устанавливается спиральный корд, внутренний упругий трубопровод оснащается обратными клапанами шарового типа и на внутреннюю стенку внешнего трубопровода наносится полимерный упругий слой.

Кроме этого при решении технической задачи повышения нефтеотдачи пласта было обнаружено, что предлагаемый способ и устройство позволяют получить результат по уменьшению асфальто-смолисто-парафиновых отложений на стенках добывающей скважины за счет упругих колебаний внутреннего трубопровода коаксиального трубопровода с применением генератора ударных волн в забое добывающей скважины.

Уменьшение асфальто-смолисто-парафиновых отложений достигается также за счет того, что при добыче нефти коаксиальный трубопровод состоит из двух трубопроводов, где внутренний трубопровод меньшего диаметра изготовлен из упругого материала, например термоэластопласта, а внешний трубопровод большего диаметра изготовлен из твердого материала, например металлопроката, при этом на внутреннюю стенку внешнего трубопровода нанесен полимерный упругий слой для смягчения контактов внешнего и внутреннего трубопроводов при колебании внутреннего упругого трубопровода. Полимерный упругий слой может быть изготовлен из вспененной микропористой маслобензостойкой резины. Кроме этого с помощью циркуляционных насосов осуществляют стационарную откачку углеводородов из внутреннего трубопровода и из пространства между внутренним и внешним трубопроводами таким образом, что среднее гидростатическое давление во внутреннем трубопроводе и между внутренним и внешним трубопроводами поддерживается примерно одинаковым на всех горизонтах нагнетательной скважины. При этом толщина стенок упругого трубопровода подбирается таким образом, чтобы упругая труба не всхлопывалась и при этом чтобы упругая труба играла, т.е. стенки трубы колебались, и не происходило отложений асфальто-смолисто-парафиновых веществ. Для этого внутри упругой трубы устанавливают спиральный корд в виде пружины, а для предотвращения обратного движения флюида в скважинное пространство внутренний трубопровод снабжен обратными клапанами шарикового типа.

Для достижения лучшего эффекта по уменьшению отложений на стенках добывающей скважины путем длинноволнового воздействия подбирается резонансная частота упругих волн. Регулирование величины задержки колебаний обеспечивает оптимальную амплитуду колебания упругой трубы для эффективной очистки труб от АСПО.

Устройство приведено на фиг. 1 и включает в себя циркуляционные насосы 1 и 2, генератор ударных волн 3, трубопровод для передачи рабочей жидкости 4, обратные клапаны 5, коаксиальный трубопровод, состоящий из внутреннего упругого трубопровода 6 и внешнего трубопровода 7, корд 8, эксплуатационную скважину 9, дроссельный клапан 10.

Устройство работает следующим образом. Насосы 1 и 2 начинают откачивать флюиды из пласта таким образом, чтобы в скважинном пространстве поддерживать одинаковое давление между внутренним упругим трубопроводом 6 и внешним трубопроводом 7. Одновременно включается генератор ударных волн 3, который генерирует ударную волну в забое эксплуатационной скважины 9. Генератор ударных волн 3 создает повышенное давление во внутреннем упругом трубопроводе 6 и приводит к колебаниям внутреннего упругого трубопровода 6. Упругая ударная волна, формируемая генератором ударных волн 3, воздействует на продуктивный пласт 11.

Генератор ударных волн может представлять собой мембрану, на которую воздействует путем ударов механический толкатель, который приводится в действие эксцентриком на валу, вращающемся электрическим двигателем. Для регулирования энергии воздействия ударных волн скважина снабжается дроссельными клапанами 10. При увеличении диаметра отверстий дроссельных клапанов величина энергии воздействия на продуктивный пласт возрастает, при этом энергия воздействия на упругий трубопровод уменьшается, и наоборот. С помощью циркуляционного насоса 1 осуществляют стационарную откачку флюидов из пространства между внутренним и внешним трубопроводами 6 и 7 соответственно. Циркуляционный насос 2 откачивает нефть, поступившую из внутреннего трубопровода в трубопровод для передачи рабочей жидкости 4. Внутренний трубопровод снабжен кордом 8, предотвращающим схлопывание трубопровода.

На внутреннюю стенку внешнего трубопровода 7 нанесен полимерный упругий слой для смягчения контактов внешнего и внутреннего трубопроводов при колебании внутреннего упругого трубопровода. Полимерный упругий слой может быть изготовлен из вспененной микропористой маслобензостойкой резины. Для предотвращения обратного движения флюида в скважинное пространство внутренний трубопровод снабжается обратными клапанами 5 шарикового типа.

Предлагаемые способ и устройство позволяют увеличить нефтеотдачу пласта и интенсификацию притока нефти за счет длинноволнового воздействия на нефтяную залежь и уменьшить асфальто-смолисто-парафиновые отложения на стенках трубопровода добывающей скважины за счет способа воздействия и конструкции коаксиального трубопровода, состоящего из внутреннего упругого трубопровода и внешнего трубопровода. В отличие от прототипа во внутреннем упругом трубопроводе происходит импульсная откачка углеводорода, и толщина стенок упругого трубопровода подбирается таким образом, чтобы упругая труба не схлопывалась, не теряла свои упругие свойства и стенки трубы колебались, чтобы не происходило отложений асфальто-смолисто-парафиновых веществ. Для регулирования энергии воздействия ударных волн скважина снабжается дроссельными клапанами, от диаметра отверстий которых зависит величина энергии воздействия на продуктивный пласт и на трубопровод. При увеличении диаметра отверстий дроссельных клапанов величина энергии воздействия на продуктивный пласт возрастает, при этом энергия воздействия на упругий трубопровод уменьшается, и наоборот. Внутри упругой трубы устанавливается спиральный корд в виде пружины, а для предотвращения обратного движения флюида в скважинное пространство внутренний трубопровод снабжается обратными клапанами, например шариковыми. Для достижения лучшего эффекта по уменьшению отложений на стенках добывающей скважины длинноволновым воздействием подбирается резонансная частота упругих волн. Регулирование величины задержки колебаний обеспечивает оптимальную амплитуду колебания упругой трубы, обеспечивающее эффективную очистку труб от АСПО. Дополнительным условием сохранения упругих свойств трубопровода служит откачка углеводородов из пространства между внутренним и внешним трубопроводами и поддерживание одинаковых средних гидростатических давлений во внутреннем трубопроводе и в пространстве между внутренним и внешним трубопроводами.

1. Способ длинноволнового воздействия на нефтяную залежь, включающий откачку углеводородов из внутреннего трубопровода эксплуатационной скважины и пространства между внутренним и внешним трубопроводами скважины, поддержание в них одинакового гидростатического давления, генерирование упругих ударных волн, формирование длинноволновых упругих сейсмических волн, импульсную откачку углеводородов из внутреннего упругого трубопровода коаксиального типа и из пространства между внутренним упругим и внешним трубопроводами, отличающийся тем, что длинноволновое воздействие на продуктивный пласт осуществляется через клапаны с дозирующими отверстиями и при этом подбирается резонансная частота упругих волн и производится регулирование величины задержки колебаний для обеспечения оптимальной амплитуды колебания упругой трубы.

2. Устройство для длинноволнового воздействия на нефтяную залежь, включающее генератор ударных волн, циркуляционные насосы, трубопровод для передачи рабочей жидкости, обратные клапаны, коаксиальный трубопровод, состоящий из внутреннего упругого трубопровода меньшего диаметра, изготовленного из упругого материала, и внешнего трубопровода большего диаметра, изготовленного из твердого материала, отличающееся тем, что забой скважины снабжается дроссельными клапанами, от диаметра отверстий которых зависит величина энергии воздействия на продуктивный пласт и на трубопровод, при этом внутри упругого трубопровода, толщина стенок которого подбирается таким образом, чтобы упругая труба не всхлопывалась, устанавливается спиральный корд, внутренний упругий трубопровод оснащается обратными клапанами шарового типа и на внутреннюю стенку внешнего трубопровода наносится полимерный упругий слой.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для применения волновой технологии совмещенного воздействия на продуктивные пласты для повышения извлечения углеводородов.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для скважин с низким пластовым давлением, а именно для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов за счет генерации колебаний давления в подпакерной области при извлечении нефти струйным насосом.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а также к технике генерации упругих колебаний. Скважинное оборудование для поличастотной волновой обработки призабойной зоны продуктивного пласта включает струйный насос с сопловой камерой, клапан-реле, генератор колебаний расхода под пакером на колонне труб на уровне интервала перфорации, гидромеханический излучатель упругих колебаний, установленный в интервале пласта выше входных каналов генератора.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разработки и обработки продуктивного пласта скважины. Устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины включает заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, хвостовик, дополнительный клапан и пакер, штанги, соединенные с плунжером и выполненные с возможностью регулирования длины.

Изобретение относится к устройствам для виброволнового воздействия на призабойную зону пласта и может быть использовано при добыче жидких и газообразных углеводородов для поддержания пластового давления путем закачки в продуктивный пласт через него рабочего агента.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к оборудованию нефтяных скважин, и может быть использовано для ликвидации парафиногидратных пробок и поддержания в скважинах оптимального теплового режима в целях предупреждения и ликвидации парафиногидратных и асфальтосмолистых отложений на внутренней поверхности насосно-компрессорной трубы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины включает колонну насосно-компрессорных труб с штанговым глубинным насосом и хвостовиком, оснащенным на нижнем конце клапаном и фильтром, выполненным в виде трубы с отверстиями радиальной конической формы, обращенными большим диаметром конуса внутрь фильтра, и заглушенным сферической заглушкой снизу.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для очистки и освоения пласта при повышении проницаемости призабойной зоны пласта.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для применения волновой технологии совмещенного воздействия на продуктивные пласты для повышения извлечения углеводородов.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для скважин с низким пластовым давлением, а именно для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов за счет генерации колебаний давления в подпакерной области при извлечении нефти струйным насосом.

Группа изобретений относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использована для добычи нефти и газа при разработке сланцевых нефтегазоносных залежей (плев).

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а также к технике генерации упругих колебаний. Скважинное оборудование для поличастотной волновой обработки призабойной зоны продуктивного пласта включает струйный насос с сопловой камерой, клапан-реле, генератор колебаний расхода под пакером на колонне труб на уровне интервала перфорации, гидромеханический излучатель упругих колебаний, установленный в интервале пласта выше входных каналов генератора.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разработки и обработки продуктивного пласта скважины. Устройство для разработки и импульсной обработки продуктивного пласта скважины включает заглушенный в нижней торцевой части цилиндрический корпус с боковыми отверстиями и установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения плунжер с клапаном, хвостовик, дополнительный клапан и пакер, штанги, соединенные с плунжером и выполненные с возможностью регулирования длины.

Изобретение относится к устройствам для виброволнового воздействия на призабойную зону пласта и может быть использовано при добыче жидких и газообразных углеводородов для поддержания пластового давления путем закачки в продуктивный пласт через него рабочего агента.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для очистки от твердых отложений стенок обсадных труб и отверстий перфорации, декольматации призабойной зоны пласта и увеличения подвижности пластовых флюидов.

Вибрационное устройство содержит удлиненный корпус, наружную удлиненную компоновку, установленную коаксиально в корпусе и выполненную с предотвращением вращения и с возможностью возвратно-поступательного продольного перемещения относительно обсадной колонны, внутреннюю удлиненную компоновку, установленную коаксиально в наружной удлиненной компоновке и выполненную с возможностью пропуска текучей среды в продольном направлении части вибрационного устройства и имеющую группу магнитов, расположенных коаксиально и продольно в указанной компоновке, и расположенную в группе магнитов наружной удлиненной компоновки на расстоянии от нее и коаксиально с ней.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины включает колонну насосно-компрессорных труб с штанговым глубинным насосом и хвостовиком, оснащенным на нижнем конце клапаном и фильтром, выполненным в виде трубы с отверстиями радиальной конической формы, обращенными большим диаметром конуса внутрь фильтра, и заглушенным сферической заглушкой снизу.

Изобретение относится к оборудованию, используемому в нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для обработки призабойной зоны пласта различными агентами и освоения скважины. Устройство для обработки и освоения скважины включает цилиндр с входным каналом, установленный в цилиндре струйный насос с радиальным каналом и пакер, размещенный на цилиндре, разделяющий затрубное и подпакерное пространства скважины. Струйный насос выполнен вставным и спущен в скважину на колонне труб. При этом вставной струйный насос оснащен входным каналом, сообщающимся с подпакерным пространством скважины, причем вставной струйный насос снизу оснащен зубцами, а цилиндр снизу снабжен жесткозакрепленной втулкой с боковыми отверстиями. При этом во втулке размещен подпружиненный тарельчатый клапан, а жесткость пружины тарельчатого клапана регулируется заворотом-отворотом гайки, навернутой на нижний конец втулки. При этом вставной струйный насос имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно цилиндра при взаимодействии зубцов струйного насоса с верхним торцом подпружиненного тарельчатого клапана с сжатием пружины и перемещением вниз тарельчатого клапана с открытием боковых отверстий втулки при обработке скважины и герметичного закрытия боковых отверстий втулки подпружиненным тарельчатым клапаном при освоении скважины. Причем цилиндр сверху оснащен конусной поверхностью, сужающейся сверху вниз для ввода вставного струйного насоса в цилиндр. При этом на цилиндре под пакером установлен датчик напора жидкости в подпакерном пространстве скважины с возможностью включения и отключения насоса, размещенного на устье скважины и приводящего в действие струйный насос путем подачи рабочей жидкости. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение эффективности и надежности работы устройства и повышение качества освоения скважины. 3 ил.
Наверх