способ интенсификации притоков нефти и газа

Формула изобретения

Способ интенсификации притоков нефти и газа, включающий закачку рабочего агента в прискважинную зону пласта и его замораживание-размораживание, отличающийся тем, что в качестве рабочего агента используют охлаждающую смесь, состоящую из водного раствора нашатыря и селитры при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Нашатырь 19,2

Селитра 12,5

Вода 68,3

а ее закачку производят циклически, и после последней закачки осуществляют повторную перфорацию пласта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области интенсификации притоков углеводородов.

Известны способы интенсификации притоков и увеличения фильтрационной характеристики прискважинной зоны пласта (ПЗП) путем продавки в нее растворов кислот [Шалимов В.П., Путилов М.Ф., Уголев B.C., Южанинов П.М. Физико-химические методы повышения производительности скважин. - М.: ВНИИОНГ, 1974; Минеев В.П, Сидоров Н.А. Практическое руководство по испытанию скважин. - М.: Недра, 1981. - С.183-207].

Недостатком этих способов является низкая эффективность работ из-за невозможности закачать кислотный раствор в низкопроницаемые пласты. Кроме того, при наличии высокой неоднородности пласта обработке подвергаются лишь высокопроницаемые разности, что, как правило, не дает значительного прироста дебитов скважин.

Задачей изобретения является разработка способа интенсификации притоков углеводородов, обеспечивающего его эффективность за счет формирования трещин как в высоко, так и в низкопроницаемых частях пласта, что приводит к повышению производительности скважин.

Достигаемый технический результат состоит в разработке способа интенсификации притоков углеводородов, обеспечивающего создание большой фильтровой поверхности и повышение производительности скважин.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в ПЗП закачивают охлаждающую смесь - рабочий агент на основе водного раствора нашатыря и селитры, осуществляют циклическое замораживание-размораживание ПЗП и после закачки последней порции охлаждающей смеси производят повторную перфорацию продуктивного пласта.

Аналогов подобного решения вопроса увеличения фильтровой поверхности и, следовательно, производительности скважин, не найдено. Правда, известно, что процесс замораживания, а затем растепления приводит к снижению прочности пород, частичному их разрушению и, как следствие, увеличению фильтровой поверхности благодаря нарушению ранее сформировавшихся структурных связей [Ершов Э.Д. Криолитогенез. - М.: Недра, 1982. - С.128-148].

Охлаждающие смеси - системы из двух или нескольких твердых или твердых и жидких веществ, при смешивании которых происходит понижение температуры смеси вследствие поглощения тепла при плавлении или растворении составляющих. Данный процесс является обратимым, т.к. переход жидкой фазы в замороженное состояние в дальнейшем сопровождается растеплением, т.е. здесь соблюдается принцип “Карно циклов” [БСЭ, Москва, 1977].

В соответствии со вторым началом термодинамики для обратимых процессов тепловое состояние системы выражается в виде уравнения

где dS - тепловая координата состояния системы-энтропия;

- приведенное количество теплоты.

В предполагаемых фазовых превращениях теплота пласта будет поглощаться замороженной частью и за счет этого будет происходить процесс растепления.

Цикличность проведения работ и применение охлаждающих реагентов позволит высокопроницаемые зоны пласта при формировании трещин соединить с низкопроницаемыми, что приведет к увеличению фильтровой поверхности и повышению производительности скважины.

В таблице представлены результаты лабораторных исследований по изменению проницаемости пород в процессе замораживания. Эксперименты проводились на образцах пород с различной проницаемостью с месторождений Западной Сибири.

Методика экспериментальных исследований заключается в следующем.

Образец керна экстрагировался, высушивался и насыщался моделью (С=20 г/л) пластовой воды под вакуумом. Затем образец помещался в установку УИПК-1М, замерялась относительная проницаемость по пластовой воде и продавливалась охлаждающая смесь.

В качестве охлаждающей смеси брали композицию, состоящую из нашатыря 19,2%, селитры 12,5% и воды 68,3% (см. таблицу).

Образец извлекали из установки УИПК-1М и помещали в ванну с пластовой водой (моделью). После растепления операцию повторяли. После третьей операции большинство образцов разрушилось. После каждой операции замерялась проницаемость по пластовой воде.

Технический результат, полученный при использовании изобретения, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям “изобретательский уровень”.

Технология проведения работ на скважине заключается в следующем.

Перед проведением работ допускают НКТ до нижних отверстий интервала перфорации пласта и производят прямую промывку скважины в течение 2-3 часов для предварительного охлаждения забоя скважины. Затем готовят водный раствор охлаждающей смеси, прямой промывкой доставляют его в интервал перфорированного пласта и через НКТ под давлением (не выше давления разрыва пласта) продавливают в ПЗП для ее замораживания.

Объем закачиваемой композиции определяют исходя из реальных условий скважины (1 м³ смеси на 1 м эффективной толщины пласта). Через 4 часа после продавки смеси в ПЗП начинают освоение скважины. При этом за счет снижения противодавления на пласт начинается процесс разрушения замороженной зоны пласта. Операцию по замораживанию повторяют три раза. После последнего цикла замораживания проводят повторную перфорацию пласта. Это воздействие за счет разницы изменения термонапряжений вызывает возникновение новых трещин в пласте, что приводит к увеличению фильтровой поверхности и производительности скважин.

Использование предлагаемого изобретения позволит создать большую фильтровую поверхность в продуктивном пласте и повысить производительность нефтяных и газовых скважин.