способ гидравлического разрыва пласта

Формула изобретения

СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА, включающий повышение давления в изолированном пакерами интервале пласта, отличающийся тем, что повышение давления в изолированном пакерами интервале пласта осуществляют нагревом жидкости посредством установленного в изолированном интервале пласта нагревателя, контролируют температуру и давление нагреваемой жидкости и прекращают нагрев при достижении давления гидроразрыва пласта, причем нагрев жидкости осуществляют мощностью 3 9 мВт/м³.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления продуктивности скважин на пресные, минеральные, термальные и промышленные воды, понизившейся вследствие закупоривания (кольматации) водопроводящих каналов в призабойной зоне водоносного пласта.

Известен способ термического воздействия, приводящий к гидроразрыву горных пород, который может быть использован и для восстановления продуктивности скважин на воду [1] Способ включает повышение давления в призабойной зоне путем нагнетания в скважину жидкости и ее нагрева. Давление повышают до величины, превышающей критическое давление перехода жидкой фазы в парообразную. Жидкость нагревают до критической температуры перехода жидкой фазы в парообразную. Интенсивность подвода тепла регулируют с учетом глубины интервала разрыва, плотности, проницаемости и пьезопроводности пласта. Для реализации данного способа необходимо применение колонны насосно-компрессорных труб и дожимного устройства, с помощью которого повышают давление в призабойном интервале скважины до необходимого уровня, что требует значительных материальных и трудовых затрат.

Поскольку термодинамический режим в призабойном интервале регулируется в процессе обработки так, чтобы предотвратить фазовый переход (370^оС), то в призабойной зоне пласта будет иметь место фильтрация лишь однофазной жидкости с относительно небольшой скоростью, которая может не обеспечить вымывание кольматирующих частиц из раскрывшихся в результате гидроразрыва трещин.

Известен способ гидроразрыва пласта, взятый на прототип [2] в котором изолируют пакерами интервал пласта, повышением давления производят гидроразрыв пласта.

Недостатки этого способа невысокая эффективность способа, необходимость использования колонны насосно-компрессорных труб и громоздких насосных установок для подачи жидкости в подпаркерное пространство, что также требует значительных материальных и трудовых затрат.

Цель изобретения повышение эффективнсоти воздействия на кольматированную зону продуктивного пласта при одновременном снижении материальных и трудовых затрат.

Поставленная цель достигается тем, что гидроразрыв пласта осуществляют нагревом жидкости и посредством установки в изолированном участке пласта нагревателя. Нагрев жидкости осуществляют до достижения гидроразрыва пласта. Осуществляют контроль параметров давления и температуры. Нагрев осуществляют мощностью 3-9 мВт/м³. Гидроразрыв пласта производят путем нагрева жидкости в изолированном участке пласта с помощью спускаемого на кабель-тросе электронагревателя, обеспечивающего удельную тепловую мощность нагрева 3-9 МВт/м³ и оснащенного пакерными устройствами и датчиком температуры.

Изобретение поясняется чертежом.

Способ реализуют следующим образом.

В скважину до глубины проектируемого гидроразрыва с помощью грузонесущего кабель-троса 1, лебедки 2 и блок-баланса 3 спускают генератор 4 тепла, к которому подают электрическую энергию от регулируемого источника 7, расположенного на поверхности. Участок пласта, где размещается генератор тепла, изолируют от остальной части скважины с помощью пакерных устройств 5 и 6, расположенных в верхней и нижней частях корпуса генератора, и осуществляют прогрев жидкости и последующее изменение ее агрегатного состояния сопровождаются повышением давления в изолированном интервале скважины вследствие действия фильтрационных сопротивлений в приствольной части водоносного пласта, особенно высоких в зоне кольматации. При соответствующей мощности теплового источника давление в межпакерном пространстве возрастает до значения, равного давлению гидроразрыва пласта, что приводит к нарушению его сплошности и обеспечивает гидравлическую связь ствола скважины с ненарушенной частью продуктивного пласта.

Благодаря плавной регулировке и доставке необходимой подводимой мощности к генератору тепла и контролю процесса, происходящего в этой зоне, обеспечивается такое увеличение объема флюида, которое, несмотря на фильтрационные утечки, обеспечивает рост давления жидкости вплоть до достижения давления гидроразрыва пород на данной глубине.

Формирование значительных по величине градиентов температуры в околоствольном пространстве может привести к появлению трещин терморазрыва вследствие действия термических деформаций, что даст дополнительный эффект термомеханического воздействия. Еще одним дополнительным эффектом является существенное повышение скорости фильтрации в призабойной зоне пласта вследствие формирования больших градиентов давления в области двухфазной фильтрации, что способствует эффективному вымыванию кольматирующих частиц из водопроводящих каналов.