Способ осуществления импульсного гидроразрыва


 


Владельцы патента RU 2630016:

Шипулин Александр Владимирович (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Способ осуществления импульсного гидроразрыва, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны движения массы жидкости, образующейся при периодическом вытекании скважинной жидкости, находящейся под давлением, и повышения давления в скважине за счет долива жидкости. Проводят предварительную оценку времени перемещения волны движения массы жидкости от устья до призабойной зоны и длительность расширения и смыкания трещин пласта, установку в полости скважины исходного давления, при котором трещины пласта сомкнуты, долив жидкости в скважину, в течение которого волна движения массы жидкости достигает призабойной зоны и воздействует на трещины пласта, затем слив скважинной жидкости, на устье скважины создают контур для жидкости, включающий выходной патрубок насосного агрегата, быстродействующий клапан, приемное устройство насосного агрегата, насосный агрегат, выходной патрубок насосного агрегата соединяют с устьем скважины, включением насосного агрегата при открытом быстродействующем клапане разгоняют жидкость по вышеуказанному контуру, затем закрывают быстродействующий клапан и направляют поток жидкости в скважину. Технический результат заключается в повышении эффективности способа осуществления импульсного гидроразрыва.

 

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2217584, опубл. 2003.11.27), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде волны, перемещающейся по полости скважины, для формирования которой применяют удар по поверхности скважинного флюида разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор.

Однако применение гидравлического мультипликатора не позволяет обеспечить разгон жидкости в скважине до скорости, необходимой для гидроудара на забое.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2266404, опубл. 2005.12.20), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением.

Однако для осуществления гидроразрыва необходимо применять источник жидкости, находящейся под давлением, которым может являться насосный агрегат, линия закачки жидкости в нагнетательные скважины. Указанные источники жидкости не обеспечивают разгон жидкости в скважине до скорости, необходимой для гидроудара на забое.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент №2159326, опубл. 2000.12.20), в котором формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливании давления при перемещении флюида по скважине из призабойной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2219334, опубл. 2003.12.20), включающий создание на устье скважины периодических волн положительного давления с понижением уровня столба жидкости за счет подключения баллона со сжатым воздухом, выдержкой времени и последующим открытием выкидного патрубка.

Однако для осуществления способа необходимо периодическое подключение баллона со сжатым воздухом, который по мере снижения давления воздуха требует замены или повышения давления с применением компрессора.

Известен способ заканчивания скважины и устройство для его осуществления (патент №2271441, опубл. 2006.03.10), включающий спуск селективного кумулятивного перфоратора, содержащего секции с отдельным кумулятивным зарядом в каждой секции, создание подруба в горной породе с образованием в пласте веера каналов в плоскости, перпендикулярной оси скважины путем посекционного совмещения кумулятивных зарядов с плоскостью подруба и последовательного их выстреливания. Производят импульсный гидроразрыв пласта.

Однако для осуществления импульсного гидроразрыва необходимо применение кумулятивного перфоратора и проведение дополнительной перфорации.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2392425, опубл. 2010.06.20), взятый за прототип, при осуществлении которого предварительно оценивают время перемещения волны движения массы жидкости от устья до призабойной зоны и длительность расширения и смыкания трещин пласта, устанавливают в полости скважины исходное давление, при котором трещины пласта сомкнуты, затем вентиль долива жидкости открывают на время, в течение которого волна движения массы жидкости достигает призабойную зону и воздействует на трещины пласта, затем закрывают вентиль долива жидкости и открывают вентиль слива жидкости для снижения давления в скважине до величины исходного.

Однако для осуществления гидроразрыва необходимо применять источник жидкости, находящейся под давлением, которым может являться насосный агрегат, линия закачки жидкости в нагнетательные скважины. Насосный агрегат, как и линия закачки жидкости, в закрытом состоянии обеспечивают неподвижное состояние жидкости. При резком открывании устья скважины жидкость в силу своей инерции и невозможности резкого ускорения движения плунжеров насосного агрегата не может создать гидроудар за счет увеличения скорости своего движения.

Техническим результатом изобретения является придание скважинной жидкости скорости, необходимой для создания гидроудара на забое скважины.

Технический результат достигается тем, что, применяя способ осуществления импульсного гидроразрыва, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны движения массы жидкости, образующейся при периодическом вытекании скважинной жидкости, находящейся под давлением, и повышения давления в скважине за счет долива жидкости, предварительную оценку времени перемещения волны движения массы жидкости от устья до призабойной зоны и длительность расширения и смыкания трещин пласта, установку в полости скважины исходного давления, при котором трещины пласта сомкнуты, долив жидкости в скважину, в течение которого волна движения массы жидкости достигает призабойной зоны и воздействует на трещины пласта, затем слив скважинной жидкости, на устье скважины создают контур для жидкости, включающий выходной патрубок насосного агрегата, быстродействующий клапан, приемное устройство насосного агрегата, насосный агрегат, выходной патрубок насосного агрегата соединяют с устьем скважины, включением насосного агрегата при открытом быстродействующем клапане разгоняют жидкость по вышеуказанному контуру, затем закрывают быстродействующий клапан и направляют поток жидкости в скважину.

Такой способ позволяет обеспечить передачу энергии жидкости, движущейся по кольцевой траектории, столбу скважинной жидкости для придания ему необходимой скорости движения и применить на устье скважины гидроудар для осуществления импульсного гидроразрыва.

Выходной патрубок насосного агрегата соединяют приемным устройством насосного агрегата через быстродействующий клапан, выходной патрубок насосного агрегата также соединяют с устьем скважины.

Способ реализуют следующим образом. Перед созданием гидроудара в скважине открывают быстродействующий клапан и включают насосный агрегат. Масса жидкости, находящаяся в насосном агрегате, быстродействующем клапане и соединительных рукавах, движется по созданному контуру с увеличивающейся скоростью. Одновременно скважина заполняется жидкостью, но давление в скважине не выше гидростатического.

По достижении массы движущейся жидкости расчетной скорости закрывают быстродействующий клапан, движение жидкости по контуру резко прерывается. Жидкость направляется в скважину. Поскольку плунжеры насосного агрегата движутся с высокой скоростью и жидкость имеет высокую скорость движения, при заполнении полости скважины создается гидроудар, распространяющийся до призабойной зоны. Гидроудар достаточной мощности приводит к импульсному гидроразрыву пласта.

При достижении зумпфа скважины волна движения жидкости создает повышенное давление на забое, что приводит к расширению существующих и образованию новых трещин. Перемещение массы жидкости в призабойной зоне способствует ее промывке, отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, а также расшатыванию и выкрашиванию низкопроницаемых фрагментов скелета пласта. После открывания быстродействующего клапана и снижения давления в скважине трещины пласта смыкаются.

Операцию повышения давления в призабойной зоне повторяют необходимое количество раз. Количество повторяемых гидроударов зависит от физических свойств пластовой породы и геологических условий пласта. Давление гидроударов не должно превышать давления, допустимого для устьевой обвязки, обсадной колонны и цементного камня.

Технология импульсного гидроразрыва позволяет создавать в скважине несколько радиально расходящихся от ствола трещин. Основной результат - рост эффективного радиуса скважины, вовлечение в разработку всей толщи пласта, приобщение максимального числа продуктивных прослоев и удаленных участков. Механизм импульсного гидроразрыва заключается в распространении волн по трещинам пласта, соударение кусков разрушенного массива. При импульсном гидроразрыве мал расход жидкости. Изменяющееся давление гидроразрыва способствует равномерному «рыхлению» прискважинной зоны пласта.

Скважинная жидкость может содержать химические реагенты для более производительной обработки. Способ может быть применен совместно с другими видами обработки призабойной зоны: кислотной, тепловой, виброимпульсной, акустической и т.д.

Способ осуществления импульсного гидроразрыва, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны движения массы жидкости, образующейся при периодическом вытекании скважинной жидкости, находящейся под давлением, и повышения давления в скважине за счет долива жидкости, предварительную оценку времени перемещения волны движения массы жидкости от устья до призабойной зоны и длительность расширения и смыкания трещин пласта, установку в полости скважины исходного давления, при котором трещины пласта сомкнуты, долив жидкости в скважину, в течение которого волна движения массы жидкости достигает призабойной зоны и воздействует на трещины пласта, затем слив скважинной жидкости для снижения давления в скважине до величины исходного, отличающийся тем, что на устье скважины создают контур для жидкости, включающий выходной патрубок насосного агрегата, быстродействующий клапан, приемное устройство насосного агрегата, насосный агрегат, выходной патрубок насосного агрегата соединяют с устьем скважины, включением насосного агрегата при открытом быстродействующем клапане разгоняют жидкость по вышеуказанному контуру, затем закрывают быстродействующий клапан и направляют поток жидкости в скважину.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки неглубоко залегающего нефтяного пласта, содержащего высоковязкую нефть.

Изобретение относится к устройству и способу для гидроразрыва геологического пласта углеводородов, а также к способу добычи углеводородов и способу калибровки устройства.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для гидравлического разрыва пласта. Прицеп с манифольдом содержит по меньшей мере одну основную линию, имеющую множество выпускных соединительных патрубков и множество компоновок шарнирно-сочлененных отводов, каждая из которых соединяется с соответствующим выпускным соединительным патрубком.
Настоящее раскрытие относится к способу обработки участка подземного пласта, включающего использование жидкости для гидравлического разрыва пласта на водной основе, содержащей быстрорастворимый и легко диспергируемый неочищенный простой эфир полигалактоманнана.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено при разработке нефтематеринских коллекторов с применением управляемого многостадийного гидравлического разрыва пласта (МГРП).

Изобретение относится к разработке залежей высоковязкой нефти или битума, содержащих непроницаемые пропластки, с применением трещин гидроразрыва пласта (ГРП). Способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума с применением трещин гидроразрыва пласта (ГРП) включает бурение вертикальной и горизонтальной скважин в залежи, представленной верхней и нижней частями продуктивного пласта, разделенными непроницаемым пропластком, крепление нагнетательной и добывающей горизонтальной скважины обсадными колоннами, перфорацию обсадных колонн, закачку теплоносителя через нагнетательную скважину и отбор продукции через добывающую горизонтальную скважину.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки мощных плотных карбонатных залежей нефти с применением многостадийного гидравлического разрыва пласта (МГРП) в режиме кислотно-гравитационного дренирования (КГД).

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат – повышение эффективности и надежности способа разработки, увеличение охвата залежи тепловым воздействием, равномерная и полная выработка запасов высоковязкой нефти или битума из залежи с одновременным снижением затрат.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для определения ориентации трещины, полученной в результате гидроразрыва пласта. Способ определения пространственной ориентации трещины гидроразрыва включает проведение гидроразрыва пласта - ГРП с образованием трещины разрыва и определение пространственной ориентации трещины гидроразрыва после проведения ГРП.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для разработки многопластового неоднородного нефтяного месторождения. Способ включает бурение вертикальных нагнетательных скважин и добывающей скважины с горизонтальным стволом, выделение продуктивных пластов с различной проницаемостью, разделенных непроницаемыми пропластками, крепление обсадных колонн и их перфорацию, закачку вытесняющей жидкости и отбор продукции скважины.

Группа изобретений относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способу интенсификации добычи нефти и стимуляции повышения нефтеотдачи 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 бурению скважин и может быть использовано в телеметрических системах в качестве устройства для передачи измеренной забойной информации в процессе бурения по гидравлическому каналу связи на поверхность.

Изобретение относится к оборудованию для освоения и ремонта нефтяных и газо-конденсатных скважин и предназначено для повышения нефтеотдачи нефтяных и газо-конденсатных пластов при эксплуатации нефтедобывающих скважин.

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

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для увеличения нефтеотдачи продуктивных пластов при разработке месторождений высоковязкой нефти и промышленных битумов с использованием метода парогравитационного дренажа.

Группа изобретений относится к разведке подводных месторождений углеводородов и более конкретно к узлу и способу подводной добычи газообразных углеводородов. Технический результат – повышение эффективности добычи.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к волновой технологии совмещенного воздействия на продуктивные пласты с применением горизонтальных скважин.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к генерированию вибраций и гидравлических импульсов в буровой скважине. Генератор импульсов содержит статор, соединенный с корпусом; ротор, установленный с возможностью вращения в корпусе; кольцевое пространство, образованное между ротором и статором; внутренний канал, выполненный проходящим через ротор; одно или большее количество наружных проточных отверстий, обеспечивающих сообщение по текучей среде между кольцевым пространством и внутренним каналом; и блок извлекаемого скважинного клапана, вращательно соединенный с ротором и по меньшей мере частично установленный во внутреннем канале.

Изобретение относится к области бурения. Устройство, установленное на месте или подходящее для использования в качестве вибрационного инструмента внутрискважинной компоновки или во внутрискважинной компоновке, содержит первую магнитную компоновку, вращающуюся или выполненную с возможностью вращения относительно второй магнитной компоновки и которая при таком вращении обуславливает по меньшей мере по существу аксиальные колебания и/или возвратно-поступательное перемещение второй магнитной компоновки.

Изобретение относится к области промысловой геофизики и может быть использовано для интенсификации добычи тяжелой высоковязкой нефти. Заявлен способ повышения нефтеотдачи пласта с высоковязкой нефтью, при котором погружают в скважину снаряд, содержащий спиральную линию, с помощью которой возбуждают в обсадной трубе скважины переменный азимутальный электрический ток с частотой ~10 кГц, осуществляя локальный нагрев участка обсадной трубы и коллектора скважины для уменьшения коэффициента вязкости нефти в области пласта, прилегающего к обсадной трубе. При этом для увеличения проницаемости нефтяного коллектора одновременно с нагревом обсадной трубы скважины возбуждают акустическую волну давления для воздействия на пласт, перемещая скважинный снаряд в вертикальном направлении вверх и вниз дискретным образом через определенные пространственно-временные интервалы, определяемые соответствующими математическими выражениями, полученными авторами, и контролируя при этом процесс увеличения дебита скважины. Техническим результатом реализации способа является увеличение нефтеотдачи скважин с высоковязкими нефтями без привлечения методов внешнего термического и химического воздействий или гидроразрыва пласта, которые являются дорогостоящими и несущими значительные экологические риски. 2 ил.
Наверх