способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта
Классы МПК: | E21B43/00 Способы или устройства для добычи нефти, газа, воды, растворимых или плавких веществ или полезных ископаемых в виде шлама из буровых скважин |
Автор(ы): | Иоссель Ю.Я., Казаров Г.С., Липатов В.В., Люксембург Г.В. |
Патентообладатель(и): | Санкт-Петербургский филиал "Осмос Текнолоджи СПб" Фирмы "Акционерное общество с ограниченной ответственностью "Осмос Текнолоджи", Иоссель Юрий Яковлевич, Казаров Григорий Семенович, Липатов Валерий Васильевич, Люксембург Глеб Валерьевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-06-27 публикация патента:
27.12.1998 |
Изобретение относится к технологии добычи нефти и может быть использовано на нефтяных скважинах в зонах с пониженной проницаемостью. Для этого из основной скважины осуществляют проходку дополнительной скважины под углом к ней и устанавливают в каждой соответственно основной и дополнительный электроды, которые подключают к источнику постоянного тока, создавая электроосмотическое движение жидкости. Кроме того, дополнительная скважина может быть оборудована металлической обсадной трубой выше уровня пласта или диэлектрической обсадной трубой, перфорируемой в зоне расположения дополнительного электрода. Выше и ниже дополнительного электрода могут быть установлены фокусирующие электроды. В обсадной трубе может быть удален участок, расположенный выше нефтяного пласта. Кроме того, дополнительная скважина может быть проведена из основной или из дополнительной скважины, при этом основной электрод устанавливают во второй дополнительной скважине. Напряжение источника постоянного тока и значение тока определяют по математическим зависимостям. Технический результат - повышается эффективность нефтеотдачи пластов. 10 з. п. ф-лы, 8 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1. Способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, включающий размещение в скважинах на уровне нефтяного пласта основного и дополнительного электродов, подключенных к источнику постоянного тока для создания электроосмотического движения жидкости, отличающийся тем, что дополнительный электрод размещают в дополнительной скважине, пройденной под углом к основной скважине через окно, образованное в обсадной трубе основной скважины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительную скважину оборудуют металлической обсадной трубой, конец которой размещают выше уровня нефтяного пласта. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительную скважину оборудуют диэлектрической обсадной трубой, в которой выполняют перфорацию в зоне расположения дополнительного электрода. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что выше и ниже дополнительного электрода в дополнительной скважине устанавливают фокусирующие электроды, соединенные с источником постоянного тока. 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что дополнительный электрод в дополнительной скважине размещают симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта, при этом значение тока устанавливают по выражениюI = I1(1 +
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
где I1 - заданный ток, необходимый для возникновения электроосмотического движения жидкости в нефтяном пласте, А;
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/2124118-3t.gif)
где
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124047/955.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124057/916.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии добычи нефти и может быть использовано на нефтяных скважинах в зонах с пониженной проницаемостью грунта. Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения. Известен способ электролитического повышения скважинного дебита нефти, согласно которому повышение нефтеотдачи достигается за счет эффекта электроосмоса при различных режимах электрообработки, в том числе и с использованием импульсного электрического тока, см., патент США N 2.799.641. Недостатком данного способа является то, что он может быть реализован только в скважинах с открытым забоем. Известен способ обработки скважины с помощью электроосмоса, при котором анодные и катодные электроды опускаются в скважину с открытым забоем, причем аноды располагаются в нефтенасыщенном слое, а катоды - ниже этого слоя, см., патент США N 3.417.823. К недостаткам данного способа относятся малая протяженность зоны электроосмотического воздействия. Известен способ электроосмотической обработки, при котором используют ряды протяженных электродов, между которыми прикладываются потенциалы постоянного и переменного тока, см., патент США N 4.645.004. Недостатками данного аналога являются высокие энергозатраты на осуществление кондуктивного нагрева пласта и высокие затраты на устройство рядов скважин. Известен способ освоения нефтяного пласта, включающий воздействие на пласт одновременно понижением давления и постоянным током, для чего сначала электрод, располагаемый в скважине, дебит которой пытаются увеличить, соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а затем, при появлении притока углеводородов, изменяют полярность электрода, см. а.с. СССР N 1670109. Недостатками данного аналога являются высокие затраты на электроосмотическую обработку пласта, обусловленные утечками тока с поверхностного заземлителя на верхнюю часть обсадной трубы и с брони соединительного кабеля через воду на обсадную колонну и далее в слои грунта, расположенные выше нефтяного пласта. Известен способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, включающий создание в пласте вибрации с частотой, близкой к резонансной частоте пласта и осуществления одновременной электрической стимуляции пласта посредством двух электродов, размещенных на уровне нефтяного пласта в соседних скважинах, см. заявку PCT/NO 86/00080, по которой выдан патент РФ N 1838594, E 21 B 43/24. По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения. Недостатками прототипа, не позволяющими достичь поставленной нами цели, является необходимость бурения соседней скважины до уровня нефтяного пласта, которая для обеспечения необходимой плотности тока должна быть близко расположена к основной скважине, что в некоторых случаях приводит к необходимости перерыва в работе основной добывающей скважины и снижает эффективность технологии обработки пласта. Задачей изобретения является применение электроосмоса для повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта путем наиболее эффективного расположения электродов и создания необходимой плотности тока при любых соотношениях удельных электрических сопротивлений пласта и смежных с ним слоев грунта, а также снижения затрат на бурение дополнительных скважин и исключение перерывов в работе добывающей скважины. Сущность заявляемого изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата. Согласно изобретению способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, включающий размещение в скважинах на уровне нефтяного пласта основного и дополнительного электродов, подключенных к источнику постоянного тока, и пропускание между электродами постоянного тока для создания электроосмотического движения жидкости, отличается тем, что предварительно в обсадной трубе основной скважины образуют окно, через которое осуществляют проходку дополнительной скважины под углом к добывающей скважине до уровня нефтяного пласта. В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. Кроме этого, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, конкретные формы его материального воплощения либо особые условия его использования, а именно:- дополнительную скважину оборудуют металлической обсадной трубой, конец которой размещают выше уровня нефтяного пласта. - дополнительную скважину оборудуют диэлектрической обсадной трубой, в которой выполняют перфорацию в зоне расположения дополнительного электрода. - выше и ниже дополнительного электрода устанавливают фокусирующие электроды, соединенные с источником постоянного тока. - дополнительный электрод размещают симметрично относительно границы раздела нефтяного пласта и вышележащего слоя грунта, при этом значение тока устанавливают по выражению
I = I1(1+
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
где I1 - заданный ток, необходимый для возникновения электроосмотического движения жидкости в нефтяном пласте, A;
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
- предварительно удаляют участок обсадной трубы основной скважины над нефтяным пластом. - осуществляют проходку второй дополнительной скважины до уровня нефтяного пласта, при этом основной и дополнительный электроды устанавливают в дополнительных скважинах. - проходку второй дополнительной скважины осуществляют через окно, предварительно образованное в обсадной трубе основной скважины, под углом к основной скважине. - проходку второй дополнительной скважины осуществляют из первой дополнительной скважины под углом к ней. - электроосмотическое воздействие осуществляют с изменением полярности тока. - напряжение источника постоянного тока выбирают из условия
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/2124118-2t.gif)
где
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124118/961.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124047/955.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124002/183.gif)
![способ повышения нефтеотдачи низкопроницаемого нефтяного пласта, патент № 2124118](/images/patents/347/2124057/916.gif)
Класс E21B43/00 Способы или устройства для добычи нефти, газа, воды, растворимых или плавких веществ или полезных ископаемых в виде шлама из буровых скважин