способ воздействия на нефтяной пласт

Формула изобретения

Способ воздействия на нефтяной пласт, включающий процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150-450 В и плотностью тока 0,1-10 А/м² через многокомпонентную пластовую смесь осуществлением электрической связи между электродами с использованием в качестве катода обсадной колонны труб, а в качестве анода - электрода, опускаемого в зону перфорации скважины, отличающийся тем, что используют в качестве катода обсадную колонну одной или группы скважин одного горизонта, имеющих гидродинамическую связь, для установки анода используют скважину того же горизонта, не входящую в указанную группу скважин, осуществляют электрическую связь между электродами через участок нефтяного пласта от одной скважины до другой или группы скважин одного и того же горизонта по зоне их гидродинамической связи, причем процесс ведут при напряжении постоянного электрического тока 20-150 В и 450-1000 В и плотности тока 10-100 А/м² при непрерывном создании депрессии во всех скважинах.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к области добычи нефти и может быть использован при разработке залежей с высоковязкой нефтью, в том числе и битумных, для добычи остаточной нефти, селективной водоизоляции пластов, улучшения коллекторских свойств нефтенасыщенных пластов, очистки призабойных зон от минеральных сгустков и отложений асфальтосмолистых веществ (АСВ).

Известен способ разработки нефтяного месторождения по а. с. СССР 1694872, МПК Е 21 В 43/24, опубл. 30.11.91, в котором воздействие на нефтяной пласт осуществляют путем пропускания электрического тока через электроды, помещенные в подошвенных водах под нефтеносным пластом.

Данный способ является неэффективным и имеет ограниченные технологические возможности применения.

Наиболее близким к предложенному является способ воздействия на нефтяной пласт, включающий процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150 - 450 В, плотностью тока 0,1 - 10 А/см² через пластовую многокомпонентную смесь скважины. В качестве катода - обсадная труба скважины. В качестве анода в зоне ее перфорации устанавливают электрод. Производят непрерывную закачку минерализованной воды с устья скважины (патент РФ 2163662, МПК Е 21 В 43/25, опубл. 27.02.2001).

Недостатками этого способа являются повышенная нагрузка на колонну скважины при закачке воды под давлением, возможность обработки ограниченной зоны пласта, воздействие оказывается только в зоне одной скважины, даже если скважин более одной на кусте, в результате малая эффективность метода.

Поставленная задача достигается способом воздействия на нефтяной пласт, включающим процесс пропускания постоянного электрического тока напряжением 150-450 В и плотностью 0,1-10 А через многокомпонентную пластовую смесь осуществлением электрической связи между электродами с использованием в качестве катода труб обсадной колонны, а в качестве анода - электрода, опускаемого в зону перфорации скважины, отличающимся тем, что используют в качестве катода обсадную колонну труб одной или группы скважин того же горизонта, имеющих гидродинамическую связь. Для установки анода используют скважину того же горизонта, не входящую в указанную группу скважин, осуществляют электрическую связь между электродами через участок нефтяного пласта от одной скважины до другой или группы скважин одного и того же горизонта по зоне их гидродинамической связи, причем процесс ведут при напряжении постоянного электрического тока 20-150 и 450-1000 В и плотности тока 10-100 А/м² при непрерывном создании депрессии во всех скважинах.

Положительный электрод может быть выполнен в виде беличьего колеса.

Протекание тока через пластовую многокомпонентную смесь приводит к интенсивному нагреву ее, температура тем больше, чем больше плотность тока.

Электрохимические, электролитические, ионно-плазменные процессы образуют нерастворимые осадки, которые, осаждаясь в водонасыщенных порах, закупоривают их.

Кислород и водород образуют кислую и щелочную среды с высокой температурой соответственно. Термокислая среда взаимодействует с породой пласта, а термощелочная среда снижает поверхностное натяжение нефти, улучшая вымывающие свойства вытесняющего агента, растворяет твердые минеральные сгустки и АСВ, которые за счет депрессии, создаваемой в скважинах насосами, выносятся из пласта, улучшая коллекторские свойства.

Наличие высокой температуры приводит к изменению вязкости нефти, улучшает ее текучесть и вытеснение агентом.

Восстанавливается реликтовая температура пласта.

В начальный момент электрический контакт между электродами происходит по узкому каналу водонасыщенной зоны пласта, температура многокомпонентной смеси в канале начинает повышаться, электрическая проводимость при этом уменьшается, электрическое сопротивление в канале увеличивается, а это приводит к постепенному расширению канала проводимости. При длительном пропускании электрического тока и поддержании плотности тока неизменным за счет увеличения напряжения зона охвата водонасыщенной области пласта воздействием занимает всю зону гидродинамической связи между скважинами.

Кроме того, в процессе воздействия восстанавливается зона поляризации водонефтяного контакта, что в свою очередь увеличивает зону вытеснения нефти, уменьшая процент обводненности скважины.

Пример осуществления.

Дебет скважины А снизился до 9 м³/сут, обводненность скважины 96%, минерализация вытесняющего агента составляет 12%.

Дебет скважины В составляет 1,5 м³/сут, обводненность - 25%.

В интервал перфорации скважины А на насосно-компрессорных трубах с подсоединением силового кабеля опускают положительный электрод, площадь поверхности которого составляет 960 см².

К обсадной колонне другой скважины подсоединяют минусовой токовод.

Напряжение постоянного тока 450 В, плотность тока 0,2 А/см².

В результате воздействия дебет скважин увеличился на 40%, обводненность уменьшилась на 15%.

Таким образом, повышение нефтеотдачи пластов происходит во всех скважинах, охваченных воздействием, за счет:

- вовлечения в разработку участков, обладающих большим сопротивлением к вытесняющему агенту,

- улучшения коллекторских свойств нефтеносного пласта,

- изоляции воды путем осаждения нерастворимых осадков из вытесняющего агента (многокомпонентной пластовой смеси),

- очистки призабойных зон скважин от АСВ и минеральных сгустков,

- повышения температуры пласта в зонах гидродинамической связи скважин,

- восстановления зоны поляризации в области водонефтяного контакта.

Способ экономически эффективно позволяет осуществить обработку множества скважин без применения дополнительных дорогостоящих химических реагентов, при соблюдении экологической безопасности технологии нефтедобычи, значительно снижает себестоимость воздействия.