Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к термохимической обработке продуктивного пласта для снижения вязкости нефти и увеличения продуктивности скважин. Технический результат - повышение эффективности способа обработки за счет возможности разогрева пласта, прилегающего к скважине на удаленном расстоянии, и контроля за этим разогревом. Способ заключается в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей. В скважину опускают насосно-компрессорные трубы с насосом и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени. Датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны. Непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры. Через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции. После закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины. Одновременно с откачкой продуктов реакции из пласта замеряют ее температуру вторым датчиком температуры. При значительном изменении температуры, например на 5о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, закачивают дополнительные химические компоненты энерговыделяющих смесей. После этого опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта. Откачку и закачку производят периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры. Незначительным изменением температуры экзотермической реакции, например, уменьшением ее на 1о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, свидетельствуют об охвате планируемого пространства пласта экзотермической реакцией. Работу заканчивают с откачкой продуктов реакции в количестве, равном закачиваемому объему химических компонентов энерговыделяющих смесей.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам термохимического воздействия на продуктивный пласт для снижения вязкости нефти и увеличения продуктивности скважин.

Известен способ термохимической обработки нефтяного пласта (RU 2401941 М. кл. Е21В 43/22; Е21В 43/24; C09K 8/524, 20.10.2010), включающий раздельную закачку компонентов ГОС и инициатора реакции (горения) по двум коаксиально расположенным относительно друг друга насосно-компрессорным трубам НКТ, при этом конец внешней НКТ опущен ниже конца внутренней НКТ на расстояние, достаточное для обеспечения времени контакта ГОС и ИР в реакционном объеме, ГОС подают в обрабатываемую зону нефтяного пласта через кольцевое пространство между внешней и внутренней НКТ, ИР подают по внутренней НКТ, ГОС - водный раствор с водородным показателем рН 4-7, включающий, мас. %: селитру (аммиачную, калиевую или натриевую) 5-25, карбамидно-аммиачную смесь КАС-32 остальное, ИР - водный раствор с рН 12-14, включающий, мас. %: нитрит щелочного металла 15-45, воду остальное, или борогидрид щелочного металла 15-45, щелочь 3-45, воду остальное, причем масса ИР, содержащего нитрит щелочного металла, составляет 1-80% от массы ГОС, масса ИР, содержащего борогидрид щелочного металла, составляет 1-30% от массы ГОС.

Недостатком известного способа является невозможность контролировать и регулировать температуру призабойной зоны пласта ПЗП при закачке реагентов, что ограничивает использование способа. Кроме того, общее количество закачанных реагентов в зону пласта при отсутствии текущего контроля реакции не превышает 2 т, что позволяет прочищать только ближайшую зону пласта («скин-слой»).

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является Способ стимулирования процесса добычи нефти путем оптимизации режима термохимических реакций (RU 2546694 Е21В 43/22; Е21В 43/24; 29.01.2014), протекающих в скважинах и в продуктивных пластах с использованием водных растворов бинарных смесей - БС - неорганической или органической селитры, нитрита или гидрида щелочного металла, закачиваемых по отдельным каналам, включающий последовательные операции: монтаж оборудования в скважинах на выбранном участке месторождения; оснащение каждой скважины устройствами для контроля температуры, давления и состава продуктов реакций, протекающих в скважине и в пласте в режиме реального времени; предварительный нагрев участков пласта около скважины объемом не менее 20 м3 до температуры не менее 100°С путем закачки не менее 2 т реагентов БС; циклический нагрев части пласта около скважины объемом не менее 100 м, массой не менее 250 т, до температуры не менее 140°С за счет реакции не менее 12 т реагентов БС, при этом обеспечивают первый уровень взрывобезопасности в стволе скважины путем чередования в канале закачки порций раствора селитры массой не более 1 т каждая, с порцией технической воды не менее 0,05 т каждая и второй уровень взрывобезопасности в стволе скважины путем непрерывных контроля и регулирования процесса реакции с ограничением температуры в стволе скважины ниже предвзрывной (Тпр), которую определяют по появлению признаков самоускорения реакции на регистрируемых кривых зависимости температуры и давления от времени, прекращают закачку инициатора разложения селитры в скважину и в последующем закачивают раствор селитры массой не менее 10 т в предварительно нагретый пласт, при этом реализуют третий уровень взрывобезопасности в процессе реакции в пласте, катализируемой теплом, накопленным в предыдущих циклах, который связывают с отношением массы селитры, закачиваемой в поры и трещины пласта, к массе породы, преимущественно, 1 к 20 и с низкой, близкой к нулю, вероятностью взрыва смеси 95 мас. % породы и 5 мас. % селитры, причем закачку реагентов на всех циклах проводят при непрерывном контроле температуры в зоне реакции, давления и температуры в районе пакера и в процессе закачки реагентов с целью своевременного прекращения реакции при выходе параметров реакции за пределы допустимых режимов.

Известное техническое решение позволяет контролировать температуру в призабойной зоне скважины напротив пласта. Однако этот способ позволяет контролировать процессы экзотермической реакции в скважине и только в ближайшей зоне пласта, что снижает эффективность способа.

Задачей изобретения является создание новой высокоэффективной термохимической технологии воздействия на пласт и охват экзотермической реакцией и ее контроля большего призабойного пространства.

Технический результат, повышение эффективности за счет создания депрессии на пласт, что обеспечивает анализ параметров выходящей из пласта жидкости и продуктов реакции и оптимизации процессов инициирования реакции в пласте и нагрева части пласта, прилегающего к скважине на удаленном расстоянии.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине, заключающемся в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей, а в скважину опускают насосно-компрессорные трубы и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени, после чего через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции, при этом на скважине монтируют насос откачки продуктов реакции, а датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны, причем непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры, при этом после закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины, причем закачку реагентов и откачку продуктов реакции производят периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры.

Работает способ следующим образом.

На скважине монтируют оборудование, в частности насосы для закачки компонентов энерговыделяющих смесей (ЭВС) и насос для создания депрессии в стволе скважины. Опускают в скважину насосно-компрессорные трубы (НКТ). Опускают, например, на шлангокабеле, содержащем как электрические жилы, так и гидравлические каналы, по стволам труб НКТ датчики давления и температуры. Датчик давления и первый датчик температуры опускают на глубину, отстоящую от забоя на 100-150 метров, а второй датчик температуры опускают на глубину забоя.

Затем готовят компоненты энерговыделяющих смесей (ЭВС). В качестве компонентов ЭВС применяются взрывобезопасные водные растворы на основе минеральной или органической селитры. Для ускорения реакции селитры и нитрита натрия в ЭВС добавляется соляная кислота, необходимая также для растворения (окисления) твердых продуктов (асфальтенов и кокса), образование которого в определенных условиях возможно при высокой температуре.

Компоненты закачиваются в скважину раздельно. При соединении в скважине в призабойной зоне компонентов (ЭВС) возникает экзотермическая реакция, сопровождающаяся большим количеством тепла.

При прохождении реакции ведется постоянный контроль давления и температуры первым датчиком. При этом поддерживают температуру, например 270-320 градусов, дополнительной закачкой определенных компонентов ЭВС. Поддержание температуры необходимо, так как при температуре ниже нижнего предела экзотермическая реакция нестабильна, а при превышении верхнего предела повышается взрывоопасность, а также образуются кокс и асфальтены и может произойти разрушение труб НКТ и другого оборудования.

Ориентировочно через два часа (это время экзотермической реакции) начинают откачивать продукты реакции из пласта созданием депрессии скважины. Депрессию возможно создать изменением высоты столба в стволе скважины откачкой жидкости через гидравлический канал шлангокабеля. Одновременно с откачкой замеряют температуру продуктов реакции пласта вторым датчиком температуры. Так как при откачивании жидкость попадает из удаленной зоны призабойного пространства в скважину, то, следовательно, осуществляется контроль удаленных участков пласта. Таким образом, контролируют процесс экзотермической реакции в удаленном пространстве в пласту.

Если температура меняется незначительно, например на 1 куб откачиваемой жидкости температура уменьшается на 1 градус, то реакция проходит нормально. Если в процессе откачки температура меняется значительно, например уменьшается на 5 градусов на 1 кубический метр откачиваемой жидкости, то это значит, что реакция проходит нестабильно и не охватывает планируемые пространства пласта. И тогда закачивают дополнительные компоненты ЭВС. После чего опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта. Работа заканчивается, когда откачивается жидкость в количестве, равном закачиваемому объему компонентов ЭВС.

После окончания работы, когда демонтируется оборудование скважина в призабойной зоне остается горячей, причем остывать скважина может несколько месяцев. Так как вязкость жидкости зависит от температуры, то, следовательно, в призабойном пространстве жидкость будет менее вязкой и легче извлекаемой.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность термогазохимического воздействия на пласт за счет большего охвата призабойного пространства экзотермической реакцией и контроля удаленных участков.

Способ инициирования и управления процессом экзотермической реакции термогазохимического воздействия на пласт в скважине, заключающийся в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей, а в скважину опускают насосно-компрессорные трубы и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени, после чего через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции, отличающийся тем, что на скважине монтируют насос откачки продуктов реакции, а датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны, причем непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры, при этом после закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины и одновременно с откачкой продуктов реакции из пласта замеряют ее температуру вторым датчиком температуры, при этом при значительном изменении температуры, например на 5о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, закачивают дополнительные химические компоненты энерговыделяющих смесей, после чего опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта и, далее, производят откачку и закачку периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры, причем при незначительном изменении температуры экзотермической реакции, например уменьшении на 1о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, свидетельствуют об охвате планируемого пространства пласта экзотермической реакцией, а работу заканчивают с откачкой продуктов реакции в количестве, равном закачиваемому объему химических компонентов энерговыделяющих смесей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горного дела. Технический результат - повышение результативности процесса флюидоизвлечения из многопластовых залежей высоковязких углеводородных энергоносителей, повышение интенсивности и полноты извлечения углеводородных энергоносителей.

Изобретение относится к области горного дела. Технический результат - повышение флюидоотдачи пласта породы и повышение добычи углеводородных энергоносителей - флюидов, обеспечение контроля и регулирования процесса внутрипластового горения и прогрева горных пород.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и предназначено для проточной тепловой обработки пластового флюида как в призабойной зоне продуктивного пласта (ПЗП) с высоковязкой нефтью, так и в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), с целью снижения вязкости нефти и исключения образования асфальтосмолопарафиновых пробок.

Изобретение относится к области разработки газогидратных месторождений углеводородов. Технический результат - повышение эффективности способа за счет увеличения отбора газа, продление срока безгидратной эксплуатации скважин и сокращение энергозатрат.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение коэффициента извлечения нефти до 90% на любых месторождениях с угольными пластами, в т.

Группа изобретений относится, главным образом, к способам и системам для добычи углеводородов из различных подземных пластов. Способ поставки тепловой энергии в горизонтальный ствол скважины, расположенный в подземном пласте, через соединенный с ним вертикальный канал включает нагрев теплопередающей среды в нагревателе, расположенном на поверхности.

Группа изобретений относится к тепловым способам извлечения углеводородов из подземных формаций. Технический результат - увеличение добычи продукции при таком же количестве вводимого пара, повышение тепловой эффективности, снижение поверхностного натяжения нефть-вода.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке неоднородных пластов сверхвязкой нефти. Технический результат - повышение коэффициента нефтеизвлечения неоднородных пластов сверхвязкой нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке пластов с высоковязкой нефтью и наличием подошвенной воды небольшой толщины.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины, добывающей вязкую нефтяную эмульсию. Способ эксплуатации скважины включает оборудование скважины колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) с штанговым глубинным насосом, фильтром, кабелем и капиллярным трубопроводом.

Изобретение относится к области разработки газогидратных месторождений углеводородов. Технический результат - повышение эффективности способа за счет увеличения отбора газа, продление срока безгидратной эксплуатации скважин и сокращение энергозатрат.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для обработки призабойных зон скважин. Устройство для обработки призабойной зоны скважины методом имплозии содержит корпус с верхним и нижним рядами радиальных каналов, размещенные в корпусе нижний ступенчатый поршень с осевым каналом и верхний подпружиненный поршень с осевым каналом, шаровой клапан с седлами, установленный между нижним ступенчатым и верхним подпружиненным поршнями и имеющий возможность перекрытия осевого канала верхнего поршня.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для увеличения коэффициента извлекаемости газа путем пошагового регулирования режимов добычи.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности и, в частности, к интенсификации нефтегазовых скважин и дегазации угольных пластов. Технический результат - повышение эффективности способа и надежности работы устройства.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Технический результат - повышение нефтеотдачи.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Способ включает бурение добывающих горизонтальных скважин и проведение в них многоразовых гидроразрывов пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - расширение геологических условий применения устройства, повышение надежности, успешности и эффективности обработки призабойной зоны скважины, упрощение конструкции и изготовления устройства.

Изобретение относится к способам обработки призабойной зоны пластов скважин и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - интенсификация добычи нефти путем повышения или восстановления гидропроводности призабойной зоны пласта.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для интенсификации добычи нефти в осложненных геолого-физических условиях разработки.

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 разведке подводных месторождений углеводородов и более конкретно к узлу и способу подводной добычи газообразных углеводородов. Технический результат – повышение эффективности добычи. По способу подводной добычи газообразных углеводородов осуществляют доставку из определенного местоположения на поверхности моря по меньшей мере одного автономного самоходного бурового устройства на морское дно. Производят бурение с морского дна множества скважин в формации, содержащей углеводороды. Для этого используют по меньшей мере одно автономное самоходное буровое устройство. При этом каждая скважина имеет соответствующее место заложения скважины на морском дне. Устанавливают купол над местами заложения множества скважин на морском дне. Определяют наличие отложений углеводородов вблизи автономных самоходных буровых устройств при помощи датчиков, установленных по меньшей мере на одном автономном самоходном буровом устройстве. Осуществляют сублимацию отложений углеводородов с использованием механизма сублимации, установленного по меньшей мере на одном автономном самоходном буровом устройстве. В результате этого газообразные углеводороды выделяются из формации, содержащей углеводороды. Осуществляют сбор выделившихся газообразных углеводородов куполом. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к термохимической обработке продуктивного пласта для снижения вязкости нефти и увеличения продуктивности скважин. Технический результат - повышение эффективности способа обработки за счет возможности разогрева пласта, прилегающего к скважине на удаленном расстоянии, и контроля за этим разогревом. Способ заключается в том, что на скважине осуществляют монтаж оборудования для закачки химических компонентов энерговыделяющих смесей. В скважину опускают насосно-компрессорные трубы с насосом и высокотемпературную систему с датчиками давления и температуры для контроля процессов химической реакции в режиме реального времени. Датчики температуры и давления размещают на расстоянии, например, 100-150 метров от призабойной зоны. Непосредственно в зоне реакции размещают второй датчик температуры. Через насосно-компрессорные трубы закачивают химические компоненты энерговыделяющих смесей для возбуждения экзотермической реакции. После закачки реагентов осуществляют откачку продуктов реакции за счет создания депрессии в стволе скважины. Одновременно с откачкой продуктов реакции из пласта замеряют ее температуру вторым датчиком температуры. При значительном изменении температуры, например на 5о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, закачивают дополнительные химические компоненты энерговыделяющих смесей. После этого опять создают депрессию в стволе скважины и откачивают продукты реакции из пласта. Откачку и закачку производят периодически в соответствии с показаниями первого и второго датчиков температуры. Незначительным изменением температуры экзотермической реакции, например, уменьшением ее на 1о С на 1 м3 откачиваемой жидкости, свидетельствуют об охвате планируемого пространства пласта экзотермической реакцией. Работу заканчивают с откачкой продуктов реакции в количестве, равном закачиваемому объему химических компонентов энерговыделяющих смесей.

Наверх