способ повышения нефтеотдачи пласта

Формула изобретения

Способ повышения нефтеотдачи пласта, включающий спуск источника импульсного инфразвукового излучения на геофизическом кабеле в скважину, установку его напротив продуктивного пласта в зоне перфорации скважины, создание гидроудара, отличающийся тем, что источник импульсного инфразвукового излучения представляет собой кабельный инфразвуковой гидровибратор, включающий полый корпус с расположенной в полости парой поршней из магнитного материала, между поршнями расположена пружина сжатия, корпус снабжен отверстиями, расположенными на концах корпуса и в области пружины, при этом каждый поршень расположен внутри катушки, гидроудар создают за счет высокоскоростного выброса струй жидкости из источника импульсного инфразвукового излучения при подаче на него управляющего сигнала от источника импульсного тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к способам возбуждения скважин.

Известны способ комплексного воздействия на продуктивный пласт и устройство для его осуществления (см. патент на изобретение RU 2321736, МПК E21B 43/25). Способ включает установку и закрепление в обсаженной скважине устройства, включающего цилиндр с всасывающим клапаном и размещенный в нем с возможностью осевого перемещения ступенчатый плунжер с нагнетательным клапаном. При возвратно-поступательном перемещении плунжера производят периодическое депрессионное воздействие на пласт и откачку жидкости путем изменения давления в подплунжерной камере. Дополнительно осуществляют волновое воздействие на пласт. Откачку жидкости, депрессионное и волновое воздействие осуществляют за время одного цикла возвратно-поступательного перемещения плунжера.

Недостатком способа является невозможность создания гидроудара и репрессии на пласт, так как способ позволяет создавать только «мягкую» депрессию. Поэтому это устройство может быть использовано только для очистки призабойной зоны скважины и не может быть использовано для воздействия на пласт.

Известны способ обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления (см. патент на изобретение RU 2180938, МПК E21B 43/25, E21B 28/00). Способ обработки призабойной зоны скважины включает доставку на кабеле в интервал продуктивного пласта имплозионной камеры и создание в зоне обработки депрессии на пласт. Одновременно доставляют на кабеле в интервал продуктивного пласта акустический вибратор и создают в зоне обработки акустические колебания для акустического облучения, при этом после предварительного акустического облучения пласта последующую его обработку ведут при импульсной депрессии-репрессии, интенсивность акустического облучения изменяют синхронно с периодами затухающих колебаний импульса гидравлического давления в скважине, созданного импульсной депрессией имплозионной камеры и последующими циркулирующими в стволе отраженными импульсами депрессии-репрессии от устья и забоя скважины, причем в периоды депрессии обеспечивают максимальную интенсивность акустического облучения, а в периоды репрессии - минимальную.

Недостатком способа является невозможность создания повторяющихся гидроударов и его использования для воздействия на пласт из-за применения одноразово срабатывающей имплозионной камеры, создающей один цикл депрессии на прискважинную зону пласта.

Известны способ и устройство для воздействия на пласты, содержащие текучие среды (см. патент на изобретение RU 2249685, МПК E21B 43/25). Способ создания ударной волны в жидкости в скважине включает сжатие части жидкости, внезапное высвобождение сжатой жидкости в оставшуюся жидкость, создавая таким образом сжимающую ударную волну, и повторение сжатия и высвобождения жидкости. Способ включает следующие стадии: расположение устройства, поддерживаемого насосно-компрессорной колонной и имеющего камеру и внутренний канал, в жидкости так, чтобы устройство было погружено в жидкость, при этом внутренний канал и камера имеют площади поперечных сечений, площадь поперечного сечения внутреннего канала меньше площади поперечного сечения камеры; подача жидкости в камеру и в канал; перемещение поршня в поршневом узле по каналу для сжатия жидкости в камере; перемещение поршня из канала в камеру для выхода сжатой жидкости через канал в жидкость, в которую погружено устройство, при этом поршневой узел включает поршень и штангу, проходящую через второй канал с уплотнением по отношению ко второму каналу для обеспечения уплотнения между сжатой жидкостью в камере и жидкостью в насосно-компрессорной колонне для изоляции насосно-компрессорной колонны над камерой от камеры.

Недостатком способа является невозможность его применения в процессе эксплуатации добывающих скважин из-за спуска устройства на насосно-компрессорных трубах.

Наиболее близким аналогом к заявляемому решению является способ увеличения нефтеизвлечения из нефтяного пласта ремонтируемой скважины (см. патент на изобретение RU 2163665, МПК E21B 43/25, E21B 28/00). На каротажном кабеле спускают в скважину термоволновой излучатель, в верхней части которого смонтирован пакер-поршень, цилиндром для которого является обсадная колонна, и устанавливают напротив продуктивного пласта, подлежащего обработке. Подают энергию для питания термоволнового излучателя по каротажному кабелю и производят обработку пласта термоволновыми излучениями в стационарном режиме с целью разогрева и размягчения твердых отложений в скважине и пласте. Затем с помощью лебедки каротажного подъемника осуществляют возвратно-поступательное движение пакер-поршня для создания низкочастотных инфразвуковых колебаний давления жидкости в обрабатываемом продуктивном пласте.

Недостатками прототипа является необходимость генерации на забое скважины термоволновых излучений с частотой 400 - 2000 Гц с удельной мощностью излучаемой тепловой и волновой энергии не менее 10 кВт на 1 м толщины пласта, что делает способ энергозатратным.

Задачей изобретения является разработка способа повышения нефтеотдачи пласта, не требующего больших энергозатрат.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в упрощении способа при повышении производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что способ повышения нефтеотдачи пласта, включающий спуск источника импульсного инфразвукового излучения на геофизическом кабеле в скважину, установку его напротив продуктивного пласта в зоне перфорации скважины, создание гидроудара, согласно решению, источник импульсного инфразвукового излучения представляет собой кабельный инфразвуковой гидровибратор, включающий полый корпус с расположенной в полости парой поршней из магнитного материала, между поршнями расположена пружина сжатия, корпус снабжен отверстиями, расположенными на концах корпуса и в области пружины, при этом каждый поршень расположен внутри катушки, гидроудар создают за счет высокоскоростного выброса струй жидкости из источника импульсного инфразвукового излучения при подаче на него управляющего сигнала от источника импульсного тока.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для реализации способа повышения нефтеотдачи пласта - источника импульсного инфразвукового излучения, представляющего собой кабельный инфразвуковой гидровибратор; на фиг. 2 - кабельный инфразвуковой гидровибратор в разрезе. Позициями на чертежах обозначены:

1 - корпус;

2 - катушка;

3 - геофизический кабель;

4 - поршень;

5 - пружина;

6 - полость;

7 - отверстие.

Способ повышения нефтеотдачи пласта, включающий спуск в скважину на геофизическом кабеле кабельного инфразвукового гидровибратора, установку его напротив продуктивного пласта в зоне перфорации скважины, создание гидроудара. Кабельный инфразвуковой гидровибратор содержит полый корпус 1 с расположенной в полости 6 парой поршней 4 из магнитного материала с высокой коэрцитивной силой. Между поршнями расположена пружина 5 сжатия. Корпус снабжен отверстиями 7 (промывочными окнами), расположенными на концах корпуса и в области пружины и соединяющими полость корпуса с внешней средой. Корпус снабжен парой катушек 2, закрепленных на корпусе таким образом, чтобы каждый поршень был расположен внутри катушки. Корпус выполнен с возможностью подключения к геофизическому кабелю 3. Катушки гидровибратора при помощи геофизического кабеля соединены с источником импульсного тока, питаемым от бортовой сети геофизического подьемника 220в. Катушка может быть выполнена, по крайней мере, из двух секций, последовательно расположенных вдоль оси корпуса, предпочтительным является выполнение каждой катушки из трех последовательных секций. Секции двух катушек расположены таким образом, чтобы при пропускании по ним импульса тока генерировались магнитные поля, направленные навстречу друг к другу.

Согласно заявляемому способу, гидровибратор спускают в скважину на геофизическом кабеле и устанавливают напротив расчетных точек обработки внутри интервала перфорации. В опущенном в скважину положении отверстия на концах корпуса образуют верхние и нижние промывочные окна, а отверстия в области пружины образуют средние промывочные окна, а поршни расположены один над другим. Внутренняя полость корпуса вибратора сообщается со скважиной через верхние, нижние и средние промывочные окна. Действие вибратора основано на заборе скважинной жидкости через одни промывочные окна и ее высокоскоростном импульсном выбросе через другие окна. От источника импульсного тока подают на гидровибратор управляющий сигнал в виде короткого импульса мощностью 3,5кВ. Проходящий по обмотке катушки ток генерирует магнитное поле, выталкивающее поршень из внутреннего пространства катушки, причем катушки выталкивают поршни навстречу друг другу. Нижний поршень движется вверх, а верхний вниз, поршни сближаются с высокой скоростью (например, 1,5 км/сек), сжимая при этом расположенную между ними пружину. Жидкость из полости между поршнями выходит на большой скорости из средних промывочных окон, что и создает гидроудар (стадия репрессии в средней точке), одновременно происходит забор жидкости через верхние и нижние промывочные окна в полости с внешних сторон поршней (стадия депрессии в верхней и нижней точках). После максимально возможного сближения поршней и окончания импульса тока по действием сжатой пружины начинается движение поршней в противоположном друг относительно друга направлении, то есть, верхний поршень движется вверх, а нижний - вниз. Жидкость, сжимаемая поршнями, выходит их полости корпуса через верхние и нижние промывочные окна и поступает в полость корпуса через средние промывочные окна (стадия депрессии в средней точке и репрессии в нижней и верхней точках). Когда поршни достигают крайних положений, то есть верхний поршень достигает верхней точки, а нижний - нижней точки, вновь подают управляющий сигнал, цикл повторяется, поршни движутся навстречу друг другу.

Это движение двух типов - а) на стадии депрессии жидкость импульсно, рывком движется из пласта в ствол скважины и очищает поровое пространство призабойной зоны пласта (ПЗП), б) на стадии репрессии жидкость рывком загоняется в пласт и производит микроразрыв каналов фильтрации. Многократно повторяя эти процессы, при помощи заявляемого способа возможно значительно увеличить гидропроводность ПЗП, способствуя увеличению дебитов скважин.