Способ обработки нефтегазовой скважины
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саюз Советскими
Сфциалистическик
Рвсвублик
{ii>991034 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 20.04.81 (21) 3279327/22-03 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет . Опубликовано 230183 Бюллетень й2 3
Дата опубликоваии» описания 23. 01. 83
)51)hh Nn З
E 21 В 43/27
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений н открытий
t53) УДК 622. 245. .5{088.8) A. P Гарушев, О.Л. Кедровский, С.М. КогаркЬ, Ф.Г. Аржаков, B.М. Кольцов, Е.A.Ëåîíîâ, у ".=;P. Д. Маргулов, A.Ê. Мухамеджанов и Н. П. бил
- J с ° (72) Авторы изобретения (71) Заявитель 54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВОЙ СКВЛЖИ НЫ
1 2 газом 12).
Изобретение относится к нефте; . добывающей промышленности, в частности к способам обработки нефтега, зовых скважин;
Известен способ кислотной обработ" ки призабойной зоны скважины путем нагйетания в нее газообразного хло» i ристого водорода s пласт с предварительным торпедированием призабойной зоны, а также подогревом последней путем закачки s нее наряду с хлористым водородом водяного пара (1 ).
Недостатком данного способа является его сложность, связанная с необходимостью. нагрева, испарения и 15 нагнетания a скважину больших объемов: хлористого водорода и водяного пара.
Известен способ обработки нефтегазовой скважины, заключающийся в нагнетании газообразного хлористого 20 водорода в приэабойную зону пласта..
При этом хлористый водород йеред нагнетанием смешивают с природным
Ja
Недостатком известного способа является его невысокая эффективность из-эа незначительного увеличения проницаемости и размеров обрабатываемой эоны.
Целью изобретения является увеличение проницаемости и размеров обрабатываемой призабойной.:зоны.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу обработки нефтегазовой скважины, заключающемуся в нагнетании газообразного хлористого водорода, в приэабойную зону пласта, хлористый водород получают в скважине путем заполнения последней смесью хлора иводорода под давлением, не превышающим парциального давления хлора, с последующей детонацией смеси инициированием взрыва на устье скважины.
Способ осуществляют следующим образом.
Скважину заполняют стехиометрической хлороводородной смесью под давлением,не превышающем парциального давления. паров хлора на линии насыщения прй внутрискважинной температуре, взрывают смесь инициированием ее детонации на устье скважины и вытесняют образовавшийся хлорнстый .водород в пласт нагнетанием в скважину инертного, например природного, Irasa, с многократным повторением
:этого цикла.
101, б 115, 2 т С
+10 3 356 65. 848
-16,9
Р атм 4 10
20 40 60 80, 100 кг/м 7,12 16,2 29,8 54,5 76,8 97,5 118
Детонация хлороводородной смеси обеспечивает не только получение газообразного хлористого водорода непосредственно н скважине, но также достижение высоких тепловых параметров газа и существенного механического эффекта.
Детонационная волна, возникающая в скважине при воспламенении стехио.метрической смеси хлора с водородом„ имеет следующие параметры: температура продуктов детонации на фронте волны 3820 К отношение давления на фронте Р к, начальному давлению Р
Pt в смеси равно — = 20, 5; скорость
Р1 детонации при начальном давлении
Р = 1 атм составляет согласно э кспериментальным данным 1730 м/с.
С ростом начального давления смеси линейно растет давление на фронте детонационной волны, что.позволяет повысить механическое воздействие на пласт и одновременно интенсифицировать нагнетание высоконагретого хлористого водорода в пласт. При отражении детонационной волны от забоя скважины давление эа фронтом отраженной, волны резко возрастает. Для начального момента отражения скачок давления определяется формулой ÐPømð- Я к р, ")+ !
Ь-Л) P„+СК+Л)
Для данной смеси--- = 20,5 и веР
РЛ личина-- -- = 126,0.
Р„
Скачок давления при отражении детонаци он ной воЛны от э абоя приводит и разрушению стенок ствола скважины, образованию в приэабойной зоне рав номерной сетки трещин и повышению ее проницаемости по всей мощности пласта. Это, в свою очередь, повышает скорость проникания высоконагретого газообразного хлористого водорода в глубь пласта с размывом породы и увеличением раскрытия трещин, способствует расплавлению парафиноасфальтовых отложений и их крекингу.
Параметры газообразного хлористоlo водорода в прямой детонационной волне иэменяютоя сложным образом.
Давление спадает в направлении к хвостовой части волны, где оно сос тавляет не более 0,16 от давления на
Фронте. Поэтому при возвращении от;ðàæåííîé волны к устью скважины ее параметры снижаются. Среднее установившееся давление в скважине без учета фильтрации газа в пласт составляет половину величины давления на фронте прямой детонационной волны
5 и для данной смеси оно равно Р р /Р„
10, средняя температура газа составляет примерно 2700ОК.
Начальное давление смеси в скважине является основным регулируемым
10 параметром процесса, определяющим как интенсивность разрушающего воздействия взрыва на приэабойную эану, так и скорость нагнетания высоконагретого газообразного хлористого водоf$ рода в пласт через систему подновленных и вновь образованных трещин.
При многократном вэрываний в скважине контакт продуктов детонации с исходной смесью не исключает, изб,за высокой температуры и каталитичес кого действия паров хлористого:.водо-! рода, воспламенение исходной смеси непосредственно в процессе заполнения .скважины свежей смесью. Поэтому про-
25 дукты детонации предыдущего цикла вытесняют в пласт инертным, например ! природным, газом или воздухом, ис:ключая тем самым возможность смешения нагретого газообразного хлорисЗО того водорода с исходной смесью.
Начальное давление взрывчатой смеси, которым определяется давление на фронте детонационной волны в начальном цикле и интенсивность механического воздействия на призабойную зону, зависит от начальных давлений и температуры газа в скважине.
Оно ограничено парциальным давлением паров хлора на линии насыщения при внутрискважинной температуре,. Зави40. симость давления конденсации паров хлора в хлороводородной смеси стехиометрического состава от температуры можно выразить эмпирическим соотношением
Р4(! ) астм иркТ Т„р-Ф7 !( и p p„ = 3 6 2, х сл м где T - температура смеси, К; щ T p — критические температуры и кр! парциальноЕ давление паров хлора в стехиометрической смеси.
В таблице приведены соответствующие этой формуле опытные данные по давлению и плотности стехиометрической хлороводородной .смеси на линии насыщения для ряда значений температуры
991034
Формула изобретения
Составитель H. Спасская
Редактор A. Шишкина ТехредМ.Гергель Корректор A. Дзятко
Заказ 88/48 Тираж 601 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Эти данные показывают, что при высоком исходном давлении газа в скважине (до начала обработки) и невысоких температурах необходим нагрев исходной смеси в первом цйкле.
Например, при качальном давлении газа в скважине 60 атм, исходную смесь в первом пусковом цикле нагревают в скважину подогретой до 85-100 С.
В следующих циклах. необходимость предварительного подогрева смеси 10 оказывается излишней иэ-за прогрева. трубной колонны эа счет взрыва газа в первом цикле. Заполнение межтрубного пространства между внутренней (взрывной ) и внешней обсадной) ко- 15 лоннами труб водой обеспечивает поддерживание требуемого температурного режима в скважине в пределах 100 С, о препятствующего как конденсации паров хлора при высоких давлениях газа 20 в пласте, так и перегреву внутренней сменной трубной колонны при многократном вэрывании в ней.
Оптимальное число циклов взрыва,ния устанавливают путем сравнения регистрируемых в процессе обработки интервалов времени, затрачиваемого на продавливание,хлористого водорода в пласт инертным газом в каждам цикле. Сокращение этого интервала време- 30 ни при сопоставимых условиях продавливания сопряжено с увеличением проницаемости приэабойной зоны, и следо вательно, является объективной мерой оценки эффективности воздействия в каждом цикле.
Применение предлагаемого способа обработки скважин газообразным хлористым водородом обеспечивает по сравнению с известным следующие. преимущества: а) возможность получения хлористого водорода о высокими термодинамическими параметрами непосредственнс в обрабатываемой скважине
7 б) возможность производить наряду с термохимическим интенсивное механическое воздействие на призабойную зону;. в)сокращение времени-обработки, сроков освоения новых и -возбуждения старых скважин г)воэможность-контролируемого осущестления обработки; д)уменьшение корроэионного воздействия на обсадные и эксплуатационные трубы за счет увеличения скорости обработки и термостатирования внутренней колонны взрывных труб.
Все это приводит к увеличению проницаемости и размеров обрабатываемой призабойной зоны пласта.
Способ обработки нефтегазовой скважины, заключающийся в нагнетании газообразного хлористого водорода в призабойную зону пласта, отличающийся тем, что, с целью увеличения проницаемости и размеров обрабатываемой зоны, хлористый водород получают в скважине путем заполнения последней смесью . хлора и водорода под давлением, не превышакщим парциального давления хлора, с послецующей детонацией cMe-си инициированием взрыва на уетье скважины.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 73б28, кл. Е 21 В 43/27„ 1947.
2. Авторское свидетельство СССР
9 589375, кл. Е 21 В 43/27, 1978 (прототип).
