Спосіб збільшення довжини перфораційних каналів продуктивного пласта

Спосіб збільшення довжини перфораційних каналів продуктивного пласта, що включає доставлення гідрореагуючого складу, буферної рідини і води в зону перфорації та обробку продуктивного пласта високотемпературною хімічно активною сумішшю під тиском, який відрізняється тим, що робочі компоненти суміші - гідрореагуючий склад і воду, доставляють у зону перфорації продуктивного пласта розділеними об'ємами, пошаровим продавленням, створюваним у насосно-компресорних трубах поршневим тиском, причому гідрореагуючий склад доставляють в об'ємі суспензії інертної буферної рідини, за яку використовують хлорпохідні вуглецю, наприклад тетрахлоретан, в об'ємному співвідношенні гідрореагуючий склад : буфер = 1:(0,6-2,0), відповідно. (19) (21) a200711949 (22) 29.10.2007 (24) 25.05.2009 (46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р. (72) ЩЕРБИНА КАРИНА ГРИГОРІВНА, UA, КРАВЧЕНКО ОЛЕГ ВІКТОРОВИЧ, UA, КАС'ЯНОВ ВОЛОДИМИР ВАЛЕНТИНОВИЧ, UA, ЛЕЛИК БОГДАН ІВАНОВИЧ, UA, СТРОГИЙ ЄВГЕН МИКОЛАЙОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАШИНОБУДУВАННЯ ІМ. А.М.ПІДГОРНОГО НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA (56) UA 49385, A, 16.09.2002 RU 2011809, C1, 30.04.1994 UA 46425, A, 15.05.2002 US 4078609, 14.03.1978 3 № 9, 2002) шляхом доставляння гідрореагуючого складу, буферної рідини та води в зону перфорації продуктивного пласта й обробки струминою робочого газу під тиском, що генерується, при взаємодії компонентів робочої суміші. Спосіб полягає в доставлянні в замкнутому об'ємі розділених камер пресованого гідрореагуючого складу, буферної рідини і води при масовому співвідношенні гідрореагуючий склад : H2O=1,0:1,0-1,0:4,5. Складність доставляння робочих компонентів у багатокамерному об'ємі, обпресування гідрореагуючого складу, ініціювання реакції взаємодії компонентів, а також часткові втрати енергії термодинамічної системи на розрив стінки ємності при взаємодії гідрореагуючого складу з водою знижують ефективність способу та роблять його надмірно трудомістким. В основу винаходу поставлено задачу створення способу збільшення довжини перфораційних каналів продуктивного пласта, шляхом організації спрощеного доставления з ініціюванням взаємодії компонентного складу реагентної суміші (гідрореагуючий склад, буфер і вода) безпосередньо в зоні перфорації продуктивного пласта з подальшим проникним проходженням каналів високотемпературною хімічно активною газорідинною струминою, утвореною легкопроникним газом воднем з лужним розчином і абразивною домішкою, за рахунок чого досягнуте спрощення способу обробки, підвищення ефективності проходження каналів продуктивного пласта та продуктивності пласта. Поставлена задача досягається тим, шо в способі збільшення довжини перфораційних каналів продуктивного пласта шляхом доставляння гідрореагуючого складу, буферної рідини і води в зону перфорації та обробки продуктивного пласта високотемпературною хімічно активною сумішшю під тиском, згідно з винаходом, робочі компоненти суміші-гідрореагуючий склад і воду доставляють у зону перфорації продуктивного пласта розділеними об'ємами, пошаровим продавленням, створюваним у насосно-компересоних трубах поршневим тиском, причому гідрореагуючий склад доставляють в об'ємі суспензії інертної буферної рідини, за яку використовують хлорпохідні вуглецю, наприклад тетрахлоретан, в об'ємному співвідношенні гідрореагуючий склад : буфер=1:(0,6-2,0), відповідно. Для спрощення процесу обробки та підвищення ефективності проходження каналів продуктивного пласта доставляння вихідних компонентів робочого складу в зону перфорації здійснюють шляхом прямого накачування реагентів через насосно-компресорні труби із використанням як інертної буферної рідини хлорпохідних вуглецю, наприклад тетрахлор етану, при об ємному співвідношенні гідрореагуючий склад : буфер=1:(0,6-2,0), відповідно. Пряме накачування вихідних реагентів через насосно-компересоні труби стає можливим за рахунок різниці об'ємних густин, обраних гідрореагуючого складу і буферної рідини, що дозволяє здійснювати обробку перфораційних каналів без 86886 4 використання додаткового устаткування для доставляння й ініціювання реакції взаємодії вихідних компонентів, без додаткових трудовитрат на підготовку гідрореагуючого складу, а також втрат енергії утвореної термодинамічної системи. При цьому кількість реагентів, необхідних для обробки продуктивного пласта, не залежить від об'єму доставкової ємності, а визначається потребою об'єму перфораційної зони обсадної колони свердловини і складом компонентів суміші. Отже, генерована в способі термодинамічна енергія високотемпературної хімічно активної газорідинної струмини із продуктами реакції вихідного компонентного складу повністю використовується на обробку пласта, що дозволяє підвищити ефективність обробки перфораційних каналів і продуктивність продуктивного пласта. Запропонований спосіб можна використовувати для одночасної обробки пласта будь-якої товщини, розраховуючи кількість реагентів, що визначається винятково якістю обробки й об'ємом перфорованої зони обсадної колони, відповідно до її діаметра і товщини пласта. При цьому, високотемпературні газові струмини, утворені в реакції гідрореагуючого складу з водою, проникають безпосередньо в перфораційні отвори уздовж всієї перфораційної зони, впливаючи на пласт і флюїд. Як вихідний гідрореагуючий склад використовують твердотільний порошковий матеріал, змішаний з буферною рідиною до стану суспензії, що дозволяє виключити операцію обпресування зразків. Оскільки термохімічна реакція гідрореагуючого складу з водою протікає безпосередньо на поверхні гідрореагуючого складу, зі зміною форми якої змінюється швидкість дискретно-імпульсного викиду робочої струмини, підвищується темп газоутворення та швидкість наростання тиску, це дозволяє підвищити ефективність обробки перфораційних каналів продуктивного пласта. При цьому, збільшення довжини перфораційних каналів відбувається не тільки за рахунок механічної дискретно-імпульсної подачі енергії в продуктивний пласт, але й за рахунок високої проникаючої здатності водню в будь-яке навіть досить густе середовище з активним хімічним впливом всіх складових компонентів продукту реакції при обробці широкого класу порід, що залягають. Так, лужний компонент сприяє частковому розчиненню глин, алевролітів, пісковиків, збільшуючи проникність порід за рахунок розчинення парафінової складової породи пласта та забезпечуючи вільний вихід пластового флюїду. Незважаючи на те, що буферна рідина хлорпохідних вуглецю в реакції гідрореагуючого складу з водою не бере участі, її наявність також сприяє розчиненню парафінових відкладень збільшуючи швидкість виходу конденсованої фази пласта. Згідно з експериментальними даними співвідношення гідрореагуючого складу і хлорпохідних вуглецю, наприклад тетрахлорметану, обране задовільним співвідношенню гідрореагуючий склад : буфер=1:(0,6-2,0), при якому відповідно кількість і тиск газорідинної системи, що впливає на пласт, будуть вищі ніж у відомому способі, тобто - ефек 5 86886 тивність обробки зросте. Зменшення хлорпохідних нижче об'ємного співвідношення гідрореагуючий склад : буфер=1:0,5 ускладнює накачування суміші. Збільшення хлорпохідних вище об'ємного співвідношення гідрореагуючий склад : буфер = 1:2,0 (нееффективне) не має сенсу, оскільки призводить до зменшення вмісту основного компонента з проникним впливом в породу пласта - водню у суміші. Відмінні ознаки способу є загальними необхідними і достатніми для досягнення технічного результату та вирішення поставленої задачі. Спосіб здійснюють наступним чином. Через насосно-компр&со%і труби накачують попередньо підготовлену робочу суміш у вигляді суспензії буфера зі зваженими твердими частками гідрореагуючого складу. При цьому обрані компоненти суміші буфера і гідрореагуючого складу у суспензії при накачуванні не реагують між собою. Шар суспензії продавлюють за допомогою водяної помпи в попередньо обводнену зону перфорації продуктивного пласта. Нагнічувана при цьому по насосно-компресорних трубах вода, впливає на суспензію за принципом поршня тиску, додатково стискаючи робочу суспензію стовпом рідини. Оскільки об'ємна густина суспензії перевищує густину обводненого шару свердловини, шар суспензії буферної рідини із включеннями гідрореагуючого складу опускається в обводнений шар зони перфорації, а гідрореагуючий склад під тиском випадає у воду, ініціюючи початок реакції з молекулярним складом води. Таким чином, реакція генерування теплової енергії здійснюється без додаткових засобів доставления безпосередньо в зоні перфорації продуктивного пласта. Проходження пластової породи продуктами реакції утвореної водневмісної горючої суміші створює в пласті необоротні фізико-хімічні перетворення, що сприяють збільшенню перфораційних каналів пласта. Присутність у пла Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 сті газової фази прискорює винос водню із протяганням компонентів робочої струмини у прилеглі до перфораційних отворів пластові канали і тріщини, поглиблюючи та розгалужуючи їх. Зі збільшенням поршневого тиску рідини продукти газової фази збільшують депресію в каналах перфорації продуктивного пласта, викликаючи порушення статичної рівноваги між породою і пластовим флюїдом. В об'ємі продуктивного пласта виникає бурхливе дифузійне переміщення та масоперенос пластового флюїду з виносом на поверхню при збереженні цілісності скелета продуктивного пласта. Приклад конкретного виконання. Якщо продуктивний пласт і зона перфорації складає 1 м, діаметр обсадної колони свердловини - 146 мм, масове співвідношення гідрореагуючий склад : H2O = 1:1. У таких умовах загальний об'єм для розміщення реагентів становить 16,7 дм3 (прототип - 11,3 дм3 у співвідношенні: 4,96 дм3 - для 6,34 кг - гідрореагуючого складу і 6,34 дм3 для 6,34 кг - H2O). Як гідрореагуючий склад використовували порошок алюмогідриду натрію густиною 1,28 г/см, що змішували з тетрахлоретаном в об'ємному співвідношенні гідрореагуючий склад : буфер = 1:0,5. Кількість буфера 3 дм3, води - 7,68 дм3. Тоді кількість гідрореагуючого складу становить 7,68 кг (6,0 дм ), що на 21% вище ніж у прототипі. Робочу суміш у вигляді суспензії накачували в зону перфорації, де під силою тяжіння гідрореагуючий склад випадав у воду. Адіабатична температура реакції становила 2000 К, тиск - 659 МПа. Утворена в результаті реакції струмина газорідинних компонентів через перфораційні отвори проникала у пласт, забезпечуючи механічну і хімічну обробку породи, подовжуючи та розгалужуючи канали перфорації і тріщини зі збереженням цілісності скелета продуктивного пласта. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601