способ обработки призабойной зоны пласта скважин

Формула изобретения

1. Способ обработки призабойной зоны пласта, включающий закачку в зону обработки химического реагента и воздействие на призабойную зону пласта газовой смесью в виде последовательных импульсов, отличающийся тем, что предварительно проводят гидравлическую очистку зоны перфорации продуктивного пласта скважины, после чего осуществляют высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие на призабойную зону пласта скважины с давлением на фронте ударной волны, равным или превышающим горное давление в зоне обработки, с последующей химической обработкой призабойной зоны пласта путем закачки в зону обработки химического реагента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие на призабойную зону пласта скважины осуществляют с давлением на фронте ударной волны, превышающим горное давление в зоне обработки не менее чем в 1,5 раза.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие осуществляют последовательно на пропластки с нефтегазонасыщенностью и/или с потенциальной нефтегазонасыщенностью в зоне перфорации продуктивного пласта скважины.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие осуществляют в среде пенообразующей системы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс гидравлической очистки зоны перфорации продуктивного пласта скважины осуществляют посредством закачки жидкости, состав и плотность которой обеспечивают удаление и вынос на дневную поверхность из скважины веществ, способствующих загрязнению зоны перфорации.

6. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что процесс гидравлической очистки зоны перфорации продуктивного пласта скважины осуществляют посредством закачки либо технологической воды, либо нефтяных эмульсий, либо водных растворов солей.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что химическую обработку призабойной зоны пласта осуществляют реагентом, имеющим кислый рН, создаваемый кислотами или их смесями, или веществами, гидролизующимися в водной среде с образованием кислот.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что химическую обработку призабойной зоны пласта осуществляют реагентом, имеющим щелочной рН, создаваемый щелочами или их смесями, или веществами, гидролизующимися в водной среде с образованием щелочей.

9. Способ по п.1, или 7, или 8, отличающийся тем, что реагент для химической обработки призабойной зоны пласта содержит ингибитор коррозии или их смесь.

10. Способ по п.1, или 7, или 8, отличающийся тем, что реагент для химической обработки содержит ионогенные и/или неионогенные ПАВ.

11. Способ по п.1, или 7, или 8, отличающийся тем, что реагент для химической обработки призабойной зоны содержит низкомолекулярные или высокомолекулярные вещества, способные в водной среде образовывать гели или растворы с повышенной вязкостью.

12. Способ по п.1, или 7, или 8, отличающийся тем, что реагент для химической обработки призабойной зоны содержит вещества, способные в водной среде образовывать гели, или растворы с повышенной вязкостью, например Al₂(SO₄)₃, FeCl ₃, полиакриламид, производные целлюлозы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и других скважин и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта с целью повышения ее производительности.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта скважин с целью увеличения их производительности, заключающийся в последовательной газоимпульсной обработке интервала зоны перфорации по локальным участкам, причем на каждом локальном участке предварительно производят воздействие импульсами давления с энергией 250-400 кДж и длительностью колебаний ударной волны до их полного затухания, а затем генерируют импульсы с энергией 6-8 кДж и частотой 10-15 Гц (RU №2105874, кл. Е 21 D 43/25, 1996).

Особенностью данного способа является не только возможность регулирования параметров газоимпульсного воздействия, уровня давления на фронте ударной волны, длительности и частоты генерируемых импульсов, но и выбора локальных участков для высокоэнергетического газоимпульсного воздействия, в том числе участков в низкопроницаемых, но потенциально нефтегазонасыщенных зонах пласта. Благодаря этому появляется возможность улучшать фильтрационно-емкостные характеристики горной породы в призабойной зоне продуктивного пласта за счет очистки порового пространства от кольматанта и создания сети дополнительных микротрещин в горной породе продуктивного пласта с различными горно-геологическими характеристиками.

К недостаткам данного способа следует отнести неоднозначность получаемых результатов, поскольку не на всех скважинах удается получить желаемый результат.

Широко известны химические способы воздействия на призабойную зону пласта с целью интенсификации добычи нефти эксплуатационных скважин и увеличения приемистости нагнетательных скважин как для терригенных, так и для карбонатных пород (SU №1480413, №1756546, №1816035, кл. Е 21 В 43/25; RU №1607481, №1647202, №1648108, №1682542, №2013528, №2054533, №2070964, кл. Е 21 В 43/27).

Положительный результат при химическом воздействии на призабойную зону продуктивного пласта достигается в основном за счет увеличения площади дренажа, растворения асфальто-смолистых и парафиновых отложений, декольматации (разглинизации) пор, каналов, микротрещин и т.д.

При этом не только восстанавливаются коллекторские свойства призабойной зоны пласта, но и образуются дополнительные каналы в горной породе, благодаря которым интенсифицируется приток флюида в скважину, увеличивается приемистость нагнетательных скважин.

К недостаткам химических методов обработки призабойной зоны пласта скважин следует отнести тот факт, что в ряде случаев, особенно в коллекторах с низкими значениями проницаемости и пористости горной породы, глубина проникновения химического реагента в призабойную зону пласта является незначительной. Кроме этого, при высокой неоднородности продуктивного пласта по толщине и простиранию химический реагент поглощается в основном хорошо проницаемыми зонами пласта, и, соответственно, не затрагивает свойства низкопроницаемых зон пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки призабойной зоны пласта скважин, заключающийся в закачке в зону обработки пласта химического реагента с последующим высокоэнергетическим воздействием на призабойную зону пласта газовой смесью в виде последовательных импульсов с величиной давления, в 1,5-2 раза превышающей горное давление (RU №2105875, Е 21 В 43/25, 06.05.96).

Недостатком этого способа является следующее.

При газоимпульсной обработке скважин по данному способу рабочим телом, расклинивающим горную породу либо очищающим поровое пространство продуктивного пласта, является, в основном, жидкость, заполняющая ствол скважины в зоне перфорации. Она может проникать в призабойную зону пласта на значительную глубину, при этом в зависимости от своих физико-химических свойств, а также от характеристик горной породы в зоне обработки не всегда может оказывать существенное положительное влияние на процесс восстановления фильтрационно-емкостных характеристик горной породы, а следовательно, и на производительность скважины.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности скважин за счет увеличения степени охвата химическим воздействием горной породы продуктивного пласта, увеличения глубины проникновения химического реагента, а также более эффективного восстановления фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны пласта за счет предварительного, перед химической обработкой, образования дополнительных каналов и микротрещин в коллекторах как с высокими, так и низкими значениями проницаемости и пористости горной породы.

Технический результат достигается тем, что в способе комплексной обработки призабойной зоны пласта, включающем закачку в зону обработки химического реагента и воздействие на призабойную зону пласта высокоэнергетическими газовыми импульсами, согласно изобретению предварительно проводят гидравлическую очистку зоны перфорации продуктивного пласта скважины, затем осуществляют высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие на призабойную зону пласта скважины с давлением на фронте ударной волны, равным или превышающим горное давление в зоне обработки, после чего осуществляют химическую обработку призабойной зоны путем закачки в зону обработки химического реагента и выдержки в течение 4-24 часов.

Задача решается также тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие на призабойную зону пласта скважины осуществляют с давлением на фронте ударной волны, превышающим горное давление в зоне обработки не менее чем в 1,5 раза.

А также тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие осуществляют последовательно на пропластки с нефтегазонасыщенностью и/или с потенциальной нефтегазонасыщенностью в зоне перфорации продуктивного пласта скважины.

А также тем, что высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие осуществляют в среде пенообразующей системы.

Задача решается также тем, что процесс гидравлической очистки зоны перфорации продуктивного пласта скважины осуществляют посредством закачки жидкости, состав и плотность которой обеспечивают удаление и вынос на дневную поверхность из скважины веществ, способствующих загрязнению зоны перфорации.

А также тем, что процесс гидравлической очистки зоны перфорации продуктивного пласта скважины осуществляют посредством закачки либо технологической воды, либо нефтяных эмульсий, либо водных растворов солей.

Задача решается также тем, что химическую обработку призабойной зоны пласта осуществляют закачкой реагента, имеющего кислый рН, создаваемый кислотами или их смесями, или веществами, гидролизующимися в водной среде с образованием кислот.

А также тем, что химическую обработку призабойной зоны пласта осуществляют реагентом, имеющим щелочной рН, создаваемый щелочами или их смесями, или веществами, гидролизующимися в водной среде с образованием щелочей.

А также тем, что реагент для химической обработки призабойной зоны пласта содержит ингибитор коррозии.

Задача решается также тем, что реагент для химической обработки содержит ионогенные и/или неионогенные ПАВ.

А также тем, что реагент для химической обработки призабойной зоны пласта содержит вещества, в том числе полимерные, способные в водной среде образовывать гели, или растворы с повышенной вязкостью, например Al₂(SO₄ )₃; FeCl₃, полиакриламид, производные целлюлозы.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Процесс гидравлической очистки зоны перфорации продуктивного пласта скважины осуществляют посредством закачки жидкости, состав и плотность которой обеспечивают удаление и вынос на дневную поверхность из скважины веществ, способствующих загрязнению зоны перфорации, в качестве такой жидкости могут быть использованы либо технологическая вода, либо нефтяные эмульсии, либо водные растворы солей. После гидравлической очистки скважины в зону обработки опускают погружной газовый генератор импульсов давления и осуществляют высокоэнергетическое газоимпульсное воздействие на призабойную зону пласта скважин с давлением на фронте ударной волны, равным или превышающим горное давление в зоне обработки, причем высокоэнергетическому газоимпульсному воздействию подвергают локальные участки в зоне перфорации продуктивного пласта, выбранные из числа пропластков как с нефтегазонасыщенностью, так и с потенциальной нефтегазонасыщенностью, при этом газоимпульсную обработку могут проводить в среде пенообразующей системы.

Следует подчеркнуть, что для обработки призабойной зоны пласта скважины используют известные, широко использующиеся в области эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и других скважин реагенты, и подбор их для химической и газоимпульсной обработки призабойной зоны скважины по данному изобретению осуществляют с учетом характеристик горной породы в призабойной зоне продуктивного пласта, состава отложений в зоне перфорации, состава кольматанта, степени обводненности продукции и т.д. Соответственно, призабойную зону продуктивного пласта обрабатывают кислым или нейтральным, или щелочным реагентом (используют при этом растворы индивидуальных кислот или щелочей, например HCl, NaOH, или смеси кислот или смеси щелочей, например HCl и плавиковая кислота, NaOH и КОН, или соединения или смеси, соединений, которые в водной среде в результате гидролиза или иного взаимодействия дают кислую или щелочную реакцию). Реагент для химической обработки призабойной зоны пласта может включать также известные функциональные добавки, такие как, например, ионогенные и/или неионогенные ПАВ в качестве коагулянтов, эмульгаторов, пенообразующих компонентов; органические (в том числе спиртовые и углеводородные) составляющие, способствующие растворению ряда органических отложений и загрязнителей зоны перфорации; окислительно-восстановительные системы; вещества, образующие водные коллоидные растворы, препятствующие осаждению нерастворимых солей; гелеобразующие компоненты, в том числе полимерные; ингибиторы коррозии и т.д.

Однако осуществление способа именно в заявленной последовательности операций комплексной обработки призабойной зоны пласта (при всех остальных равных условиях) обеспечивает более полное восстановление фильтрационных свойств призабойной зоны пласта, соответственно, производительности скважины, поскольку при заявленной последовательности операций обработки призабойной зоны увеличиваются степень охвата химическим воздействием горной породы продуктивного пласта и глубина проникновения химического реагента, в том числе за счет образования дополнительных каналов и микротрещин в коллекторах как с высокими, так и низкими значениями проницаемости и пористости горной породы, но без разрушения скелета горной породы.

Заявляемый способ был опробован в феврале 2001 г. на ряде скважин Ямашинского месторождения. Во всех случаях в 2-3 раза увеличилась их производительность, например скважина №2541 с февраля 2001 г. имеет дебит по нефти до 2 т/сут вместо 0,7 т/сут, которые она имела до обработки.