способ импульсной обработки пластов

Формула изобретения

Способ импульсной обработки пластов, включающий генерирование вибросейсмических колебаний цугами импульсов от излучающего источника, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности добычи полезных ископаемых, определяют сейсмический шум продуктивного пласта, производят циклическое вибросейсмическое воздействие на продуктивный пласт до увеличения сейсмического шума, а при снижении сейсмического шума до значения, близкого к первоначальному, вибровоздействие повторяют до тех пор, пока дебит продукта скважин примет установившееся значение, затем вибровоздействие прекращают и возобновляют при снижении дебита скважин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области геотехнических процессов добычи полезных ископаемых, в частности, к способам и режимам воздействия управляемыми физическими волнами на продуктивные пласты, и может быть использовано при добыче жидких и газообразных углеводородов, воды и других жидких и газообразных полезных продуктов из земных недр.

Цель изобретения состоит в разработке такого способа, который позволит сохранить высокую эффективность волнового воздействия на горный массив и продуктивный пласт при минимальных затратах.

Согласно предлагаемому изобретению цель достигается путем импульсного воздействия на продуктивную залежь по заданному режиму, который определяется условием: до управляемого волнового воздействия определяют сейсмический шум продуктивного пласта, затем производят циклическое вибросейсмическое воздействие на продуктивную залежь до увеличения сейсмического шума, а при снижении сейсмического шума до первоначального вибровоздействия, управляемое вибросейсмическое воздействие повторяется до тех пор, пока дебит продукта скважин примет установившееся значение, затем вибровоздействие прекращается и возобновляется при явно выраженном снижении дебита куста скважин.

Авторам неизвестны способы волнового воздействия на пласт, в которых соблюдались бы такие условия. Поэтому данное решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 для пояснения способа изображена сейсмограмма пласта в координатах скорость Х время t. На фиг.2 показано изменение содержание углеводородов СН₄ во времени t в пластовых флюидах при вибровоздействии с возмущающей силой 50 и 100 тс на месторождении Абузы. Здесь обозначено t_ц.и время работы сейсмоисточника цуг импульсов, Dt_p1 - время реакции пласта изменение дебита СН₄ скважины от воздействия одного цуга импульсов Dt_ц.и с возмущающей силой 100 тс; Dt_p2 время реакции пласта при воздействии двух цугов импульсов Dt_ц.и с возмущающей силой 50 тс, разнесенных во времени на 3 ч.

Способ осуществляется следующим образом. Выбирают нефтяную залежь (предпочтительно заводненную, с глубиной залегания до 2000 м, с мощностью продуктивного пласта порядка 30 м, содержащего нефть с вязкостью до 60 мПас, углом падения пласта не менее 3-5^o. Определяют место установки сейсмоисточника, которое обеспечивает его устойчивую работу при минимальном затухании сейсмических волн в объеме геометрического конуса, основание которого направлено на продуктивный пласт. Монтируют сейсмоисточник, измеряют уровень сейсмического шума с помощью сейсмоприемных датчиков и строят сейсмограмму, на которой обозначено: скорость деформации пласта до включения сейсмоисточника, tg время измерения сейсмического шума пласта до волнового воздействия. Затем включают сейсмоисточник на время t_ц.и цуга импульсов и получают скорость деформаций пласта во время волнового воздействия. Потом отключают сейсмоисточник и систематически измеряют скорость деформации пласта после волнового воздействия до установившегося значения скорости деформации пласта после волнового воздействия. Время реакции пласта t_p1t_p1 определяется от момента отключения сейсмоисточника до момента, когда принимает установившееся значение при . Одновременно ведут измерение дебита скважин. Цикл воздействий повторяется до тех пор, пока дебит скважины примет установившееся значение. При явно выраженном снижении дебита скважин сейсмическое воздействие повторяется по вышеописанной методике и до установившегося значения дебита, которое может отличаться от начального или ранее установившегося значения. Так повторяют до 10 раз, измеряя дебит скважин в радиусе, равном двум глубинам залегания пласта. Из всех полученных значений время реакции пласта t_p выбирают наименьшее.

Включают сейсмоисточник на длительную работу в таком режиме, чтобы интервал времени между цугами импульсов Dt_ц.и был меньше или равен времени реакции продуктивной залежи Dt_p от волнового воздействия (фиг.2).

Предлагаемый способ был опробован на двух нефтяных месторождениях.

Пример 1 (см.фиг.2). На нефтяном месторождении Абузы ПО "Краснодарнефтегаз" управляемое волновое воздействие осуществлялось цугом гармонических импульсов Dt_ц.и 0,5 ч. Повышение дебита легких фракций СН₄ продолжалось 4 ч (Dt_p.1 4 ч) при воздействии цуга импульсов с возмущающей силой 100 тс. При последовательном (с интервалом в 2,5 ч) воздействии цугов импульсов с возмущающей силой 50 тс время реакции Dt_p2 6 ч. Прирост дебита легких фракций СН₄ составил более 10 крат, нефти до 2 раз (с учетом снижения обводненности).

Пример 2. На нефтяном месторождении Чангыр-Таш пл. Текебель, Кирг.ССР управляемое волновое воздействие, осуществляемое цугами импульсов в виде удара Dt_ц.и 0,2 ч с последующей паузой до Dt_p 8 ч, привело к повышению дебита нефти в шести контрольных скважинах в среднем на 47% при снижении обводненности на 24%

После прекращения волнового воздействия на месторождении наблюдался повышенный дебит скважин в течение 180 суток. Затем устанавливался фоновый дебит скважин, равный до волнового воздействия.

Из проведенных промысловых экспериментов управляемого волнового воздействия на нефтяные месторождения, а также с учетом воздействия землетрясении и других случайных волновых воздействий установлено, что для каждого месторождения при заданной энергетике механического воздействия существует свой прерывный режим воздействия управляемыми механическими волнами, который обеспечивает повышение дебита нефти. Параметры прерывного режима в большой степени зависят от энергетических параметров волн управляемого воздействия, напряженного состояния горного массива, физико-механических и реологических свойств горных пород, нефти, газа, флюида, способов разработки залежи. Интегральный учет всех факторов осуществляется в данном способе.

Указанный способ прост в осуществлении, экологически чист, стоимость добытой нефти с применением указанного способа в несколько раз дешевле. Более эффективно применение способа на истощенных и нерентабельных месторождениях, в которых содержится от 40 до 70% нефти от начальных запасов, они размещены в благоприятных природных условиях, оснащены оборудованием, запасы их исчисляются миллиардами тонн.