способ и установка для воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти

Формула изобретения

1. Способ воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти, включающий низкочастотное виброакустическое и термическое воздействие, отличающийся тем, что виброакустический излучатель и термоизлучатель размещают в интервале перфорации под электроприводом погружного насоса, во время работы которого проводят последовательно термическое и высокочастотное виброакустическое воздействия на ближнюю зону пласта, а низкочастотное виброакустическое воздействие проводят на дальнюю зону пласта после термического и высокочастотного воздействий, при этом контроль за воздействием осуществляют по кабелю питания электропривода погружного насоса и кабельному подвесу, соединяющему виброакустический излучатель и термоизлучатель с электроприводом погружного насоса.

2. Установка для воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти, включающая наземный блок управления и контроля, электрический кабель, скважинный прибор, включающий виброакустический излучатель, блок питания и управления излучателем, отличающаяся тем, что скважинный прибор дополнительно содержит термоизлучатель, размещенный на регулируемом по длине кабельном подвесе под электроприводом погружного насоса, установленного в скважине, оборудованной насосно-компрессорными трубами, и электронный узел, связанный с блоком управления, для обеспечения последовательного включения термоизлучателя и высокой частоты виброакустического излучателя, а после их отключения - низкой частоты виброакустического излучателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к области нефтяной промышленности, в частности к интенсификации добычи нефти путем воздействия на пласт.

Известен способ обработки продуктивного пласта, заключающийся в проведении термогазохимического, барического и виброволнового воздействия на продуктивный пласт путем сжигания в интервале пласта твердотопливного заряда специального состава (Патент РФ №2176728, Бюлл. Изобретений №34, 10.12.2001).

Недостатком этого способа является необходимость выполнения дополнительных спускоподъемных операций, относительно малая длительность воздействия, ограничиваемая временем горения заряда и отсутствия возможности регулирования уровня барического воздействия при воздействии на объекты с близкорасположенными пластовыми водами, незначительное повышение эффективности воздействия на пласт и его нефтеотдачи.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, вскрытого центральной и периферийными скважинами, через которые последовательно проводят прогрев и акустическое воздействие с последующим отбором нефти из периферийных скважин (авт. св. СССР №599576, Бюлл. Изобретений №12, 30.03.92).

Недостатком способа является большая энергоемкость процесса прогрева через периферийные скважины, необходимость их одновременной остановки, подъема насосного оборудования из периферийных скважин для осуществления прогрева. Происходит незначительное повышение эффективности воздействия на пласт и его нефтеотдачи.

Наиболее близким, принятым за прототип является способ увеличения нефтеизвлечения из нефтяного пласта ремонтируемой скважины, включающий промывку скважины, очистку призабойной зоны путем воздействия на пласт термоволновыми излучениями при погружении в скважину термоволнового излучателя (патент РФ №2163665, Бюлл. Изобретений №6, 27.02.2001).

Недостатком этого способа является то, что его реализация осуществляется при извлеченном насосном оборудовании, а само воздействие проводится к тому моменту, когда продуктивность значительно снижается, т.е. скважина длительное время эксплуатируется неэффективно. Отмечается лишь незначительное повышение эффективности воздействия на пласт и его нефтеотдачи.

Наиболее близким, принятым за прототип является устройство для акустического воздействия на призабойную зону продуктивных пластов, содержащее наземный блок, скважинный прибор, состоящий из генератора, акустического излучателя и датчика, причем скважинный прибор выполнен трехсекционным (патент РФ №2026970, Бюлл. Изобретений №2, 20.01.95).

Недостатком устройства является малая эффективность воздействия на пласт, незначительное повышение нефтеотдачи вследствие того, что воздействие на пласт проводится лишь в процессе ремонтных операций в скважине, при извлеченном насосном оборудовании и вне теплового воздействия на пласт.

Предлагаемыми изобретениями решается задача повышения эффективности воздействия на пласт и его нефтеотдачи за счет увеличения притока нефти при виброакустическом и термическом воздействии, а также увеличения межремонтного срока службы погружного насоса, уменьшения скорости образования парафиновых и асфальтеновых отложений в насосе, за счет прогрева нефти.

Для получения такого технического результата в предлагаемом способе воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти, включающем низкочастотное виброакустическое и термическое воздействие, виброакустический источник и термоизлучатель размещают в интервале перфорации под электроприводом погружного насоса, во время работы которого проводят последовательно термическое и высокочастотное виброакустическое воздействие на ближнюю зону пласта, а низкочастотное виброакустическое воздействие проводят на дальнюю зону пласта после термического и виброакустического воздействия, при этом контроль за воздействием осуществляют по кабелю питания электропривода погружного насоса и кабельному подвесу, соединяющему виброакустический излучатель и термоизлучатель с электроприводом погружного насоса.

Для достижения названного технического результата предлагается установка для воздействия на призабойную зону пласта в процессе добычи нефти, включающая наземный блок управления и контроля, электрический кабель, скважинный прибор, включающий виброакустический излучатель, блок питания и управления излучателем. Скважинный прибор дополнительно содержит термоизлучатель, размещенный на регулируемом по длине кабельном подвесе под электроприводом погружного насоса, установленного в скважине, оборудованной насосно-компрессорными трубами, и электронный узел, связанный с блоком управления для обеспечения последовательного включения термоизлучателя и высокой частоты виброакустического излучателя, а после их отключения - низкой частоты виброакустического излучателя.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена установка для воздействия на призабойную зону пласта.

Основной особенностью предлагаемого способа является проведение двухчастотного виброакустического и термического воздействия в процессе добычи нефти. Виброакустический излучатель и термоизлучатель размещают под электроприводом погружного насоса в интервале перфорации.

Последовательно проводят термическое и высокочастотное виброакустическое воздействие на ближнюю зону пласта, а затем низкочастотное виброакустическое воздействие на дальнюю зону пласта после термического и высокочастотного виброакустического воздействия. Длительность циклов теплового с высокочастотным и низкочастотного воздействия (температура нагрева и частотные параметры) выбирается и устанавливается в зависимости от состава пластового флюида и режима работы скважины. Проводят контроль за воздействием по кабелю питания электропривода погружного насоса и кабельному подвесу, который соединяет виброакустический излучатель и термоизлучатель с электроприводом погружного насоса.

Предлагаемое устройство состоит из блока управления и контроля 1, входящего в станцию управления 2, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 3, погружного насоса 4, электропривода 5 погружного насоса, силового электрического кабеля 6, стыковочного узла 7, кабельного подвеса 8, виброакустического излучателя 9, термоизлучателя 10 и электронного узла 11. Термоизлучатель 10 размещен на регулируемом по длине кабельном подвесе 8 под электроприводом 5 погружного насоса 4, установленного в скважине, оборудованной насосно-компрессорными трубами 3.

Электронный узел 11 связан с блоком управления 1 для обеспечения последовательного включения термоизлучателя 10 и высокой частоты виброакустического излучателя 9, а после их отключения - низкой частоты виброакустического излучателя.

Устройство работает следующим образом.

Скважинный прибор, состоящий из электронного узла 11, виброакустического излучателя 9 и термоизлучателя 10 устанавливают в нижней части электропривода 5 на регулируемом по длине кабельном подвесе 8 посредством стыковочного узла 7. После этого погружной насос 4 на колонне НКТ спускают в скважину. Виброакустический излучатель 9 и термоизлучатель 10 размещают в интервале перфорации под электроприводом 5 погружного насоса 4. Электропривод 5 при помощи силового электрического кабеля 6 связан со станцией управления 2, а электронный узел 11 посредством кабельного подвеса 8 и силового электрического кабеля 6 связан с блоком управления и контроля 1. При включении электропривода 5 питание с силового электрического кабеля 6 по кабельному подвесу 8 подается на электронный узел 11, который обеспечивает последовательное включение термоизлучателя 10 и высокой частотны виброакустического излучателя 9, при котором происходит воздействие на ближнюю зону пласта, а после их отключения производят включение низкой частоты виброакустического излучателя, воздействующей на дальнюю зону пласта. Контроль за работой излучателей ведется с блока управления и контроля 1.

Таким образом, использование предложенного способа и устройства позволит повысить эффективность воздействия на пласт и его нефтеотдачу, за счет увеличения притока нефти при виброакустическом и термическом воздействии, а также увеличить срок межремонтной эксплуатации за счет предотвращения образования парафиновых и асфальтеновых отложений в погружном насосе.