Спосіб інтенсифікації видобутку вуглеводнів

Спосіб інтенсифікації видобутку вуглеводнів, що включає насичування геофізичного середовища білясвердловинної зони продуктивного пласта аерованим окиснювачем з утворенням сумішей Відомий спосіб інтенсифікації видобутку вуглеводнів [1], що включає розкриття продуктивного пласта свердловиною, та послідовний підрив в свердловині зарядів торпеди Недоліками відомого способу є обмежений діаметр зони розущільнення пласта (до 60 діаметрів заряду) навколо свердловини, а також те, що розущільнення є порівняно недовгочасним, після дванадцяти МІСЯЦІВ експлуатації свердловин ефективність від цього рішення різко зменшується Найбільш близьким технічним вирішенням до запропонованого є спосіб інтенсифікації видобутку вуглеводнів [2], що включає насичування геофізичного середовища білясверддовинної зони продуктивного пласта аерованим окиснювачем з утворенням сумішей пластових вуглеводнів і окиснювача, послідовний підрив у свердловині, на рівні пласта, зарядів вибухової речовини торпеди з ініціюванням в сумішах екзотермічної реакції Недоліками відомого способу є недостатня КІЛЬКІСТЬ наведення їм пустот та тріщин у геофізичному середовищі, внаслідок чого не забезпечується необхідна проникність пласта та потрібні ріст дебіту свердловини І вуглеводньовіддача пласта В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу Інтенсифікації видобутку вуглеводнів шляхом додаткової дії на геофізичне середовище продуктивного пласта поверхневих хвиль Релея, під дією яких частки породи в них рухаються по еліптичних орбітах, витягнутих у вертикальному направленні і заподіюють додаткове значне пластових вуглеводнів і окиснювача, послідовний підрив у свердловині на рівні пласта зарядів вибухової речовини торпеди з забезпечуванням ініціювання в сумішах екзотермічної реакції, який відрізняється тим, що попередньо поблизу денної поверхні над білясвердловинною зоною продуктивного пласта розміщують заряди спрямованої у бік пласта газокумулятивної дії, які підривають з забезпеченням перетворення їх об'ємних сейсмічних хвиль на межах пустот та просторів розкритих тріщин пласта у хвилі Релея утворення пустотностеи та тріщинуватості, які досягають за рахунок того, що попередньо, поблизу денної поверхні, по над білясвердловинною зоною продуктивного пласта, розміщують заряди вибухової речовини спрямовані у сторону пласта газокумулятивної дії, які підривають з забезпеченням перетворення їх об'ємних сейсмічних хвиль на межах пустотностеи та просторів розкритих тріщин пласта у хвилі Релея, що забезпечує зростання проникності пласта, дебіту свердловини, та вуглеводньовідцачі пласта Це досягається тим, що в способі інтенсифікації видобутку вуглеводнів, який включає насичування геофізичного середовища білясвердловинної зони продуктивного пласта аерованим окиснювачем з утворенням сумішей пластових вуглеводнів і окиснювача, послідовний підрив у свердловині, на рівні пласта, зарядів вибухової речовини торпеди з забезпечуванням ініціювання в сумішах екзотермічної реакції, попередньо, поблизу денної поверхні над білясвердловинною зоною продуктивного пласта розміщують заряди спрямованої у бік пласта газокумулятивної дії, які підривають з забезпеченням перетворення їх об'ємних сейсмічних хвиль на межах пустотностеи та просторів розкритих тріщин пласта у хвилі Релея Сукупність ВІДМІТНИХ ознак при взаємодії із відомими ознаками забезпечила виявлення нових технічних властивостей винаходу Ці властивості заключаються втому, що при насичуванні попередньо аерованих окиснювачем канальних та поро о> ^о ю 50492 вих просторів біля свердловинної зони геофізичного середовища продуктивного пласта в середовищі утворюються енергетичні суміші пластових вуглеводнів та окислючача, здатні в залежності від типів вуглеводнів і окиснювачів та їх відсоткового співвідношення до ініціювання в них екзотермічних реакцій горіння (чи детонації) від вибуху зарядів торпеди, розташованої в свердловині При підриві зарядів торпеди, наприклад, з більш низькими детонаційними характеристиками, вибухові хвилі почергово проходячи обсадну колону, створюють у пласті хвильове поле, під дією якого білясвердловинна область продуктивного пласта приходить в підвищений напружений стан, а в аерованому окиснювачі, що знаходиться в свердловині, ІНІЦІЮЄТЬСЯ екзотермічна реакція - горіння При цьому, за рахунок попередньої аерації окиснювача збільшується площина його реакційної здатності і тим самим різко зростає швидкість горіння При подальшому послідовному підриві другого заряду з більш високими детонаційними характеристиками, вибухова дія останнього також ІНІЦІЮЄ у аерованому окиснювачі, розташованому в свердловині, екзотермічну реакцію - горіння, а вибухові хвилі від дії цього заряду перетворюються в попередньо напруженому масиві пласта в квазіпоздовжні і квазіпоперечні хвилі, які ІНІЦІЮЮТЬ в енергетичних аерованих сумішах, розташованих в пласті, екзотермічні реакції горіння (чи детонації) з підвищеними швидкостями їх дм При цьому в пласті утворюються вторинні і третинні хвильові поля, які при взаємодії з первинним і між собою провадять велике розущільнення білясвердловинної області продуктивного пласта з поворотом, зміщенням елементів геофізичного середовища (зерен, блоків і т і) із наведенням в ньому великої КІЛЬКОСТІ додаткових флюїдних каналів Причому, за рахунок екзотермічної реакції енергетичних сумішей, розташованих у пласті, відбувається частковий випал породи навколо просторів каналів та пор в геофізичному середовищі, що частково підвищує їх СТІЙКІСТЬ але зменшує СПІЛЬНІСТЬ їх взаємодії і тим самим зменшує вуглеводньовіддачу пласта Слід зазначити, що при цьому під дією підвищеного тиснення газів від екзотермічної реакції відбувається ВІДГІН флюїду углиб пласта і пустотності та тріщини розкриваються, забезпечуючи можливість перетворення об'ємних сейсмічних хвиль у хвилі Релея Тому, наступною операцією підривають, попередньо розташовані поблизу денної поверхні над білясвердловинною зоною, заряди газокумулятивної дії, з забезпеченням перетворення їх об'ємних сейсмічних хвиль на межах просторів пустот та розкритих тріщин пласта у хвилі Релея Цей тип сейсмічної хвилі характерний тим, що частинки породи в ній рухаються по еліптичних орбітах, витягнутих у вертикальному направлені і заподіюють утворення значної КІЛЬКОСТІ додаткових тріщин, підвищуючи проникність геофізичного середовища пласта та ріст дебіту свердловини і вуглеводньовіддачі пласта Виявлення цих технічних властивостей винаходу виконувалось частково на базі теоретичних та експериментальних досліджень по проекту № 1747 УНТЦ В результаті було встановлено новий технічний результат - значне зростання до 4 раз дебіту нафтовидобувної свердловини і до 12 разів дебіту газовидобувних свердловин На фігурі 1 відображена схема розташування зарядів вибухових речовин та окиснювача у видобувній свердловині, на фігурі 2 - теж в плані (з обв'язувальним устаткуванням, та зарядами газокумулятивної дії) 1 - продуктивний пласт, 2 - заряди газокумулятивної дії, 3 - видобувна свердловина, 4 - рідина, 5 - автоцистерна, 6 - насос, 7 - прилад аерації, 8 -компресор, 9 - аерований окиснювач, 10 - перфораційний отвір, 11 -продавлююча речовина, 12 - зволожувач повітря, 13 -торпеда, 14 - заряд з більш низькими детонаційними характеристиками, 15 - заряд з більш високими детонаційними характеристиками Попередньо провадять ПІДГОТОВЧІ роботи, що заключаются в обстеженні видобувної свердловини і реєстрації и основних даних Після ЦЬОГО, використовуючи ВІДОМІ методики, встановлюють фізико-механічні та динамічні характеристики породи продуктивного пласта , визначають тип окиснювача, його об'єм і необхідну ступінь аерації та необхідну відстань від свердловини, в межах якої окиснювач насичує геофізичне середовище, провадять розрахунки зарядів торпеди і величин сповільнень між підривами кожного з них з урахуванням ЦІЛІСНОСТІ КОЛОНИ І взаємодії хвильових полів в зоні розущільнення пласта, та розрахунки поверхневих газокумулятивних зарядів, місць їх розташування і величин сповільнень між підривами кожного з них Потім провадять обв'язку наземного устаткування, використовуючи при цьому установки і механізми ВІДОМІ в даній області техніки Паралельно з цим, формують заряди вибухових речовин торпеди із детонаційним зв'язком між ними і формують циліндричні газокумулятивні заряди, та приступають до реалізації способу Спосіб інтенсифікації видобутку вуглеводнів реалізують наступним чином Попередньо, поблизу денної поверхні по над біля свердловинною зоною продуктивного пласта 1 розміщують заряди 2 спрямованої у бік пласта 1 газокумулятивної дії Заряди 2 розміщують на глибину забезпечуючи їх камуфлетний вибух і понад ними виконують забійку У видобувну свердловину 3, до нижньої межі оброблюваного горизонту продуктивного пласта 1, подають рідину 4, наприклад, технічну воду Потім, водяний розчин окиснювача, наприклад 40% водяний розчин аміачної селітри, чи 50% водяний розчин перхлорату амонію, або ж 50% водяний розчин перхлорату калію і т і , із автоцистерни 5 насосом 6 подають у спеціальну установку 7, наприклад ежекторний змішувач чи аератор, який сполучається із компресором 8 В установці 7 окиснювач аерують повітрям із потрібним ступенем 50492 аерації, наприклад, рівним 1 (КІЛЬКІСТЬ повітря в 1 м3 на 1 м3 розчину окиснювача) в умовах на поверхні Приготовлений аерований окиснювач 9 під розрахунковим тиском подають у свердловину 3 і через перфораційні отвори 10 свердловини 3 насичують білясвердловинну зону геофізичного середовища продуктивного пласта 1 із утворенням енергетичних сумішей вуглеводнів, що знаходяться в каналах і породах пласта, і аерованого окиснювача, здатних до Ініціювання в них екзотермічної реакції горіння (чи детонації) Продавлювання розрахункового об'єму, наприклад, 5 - 8м 3 аерованого окислювача 9 в пласт 1 здійснюють за допомогою продавлюваної речовини 11, наприклад, зволоженого повітря, що поступає із відомої в даній області техніки технологічної установки 12 - зволожувача повітря При цьому аерований окиснювач 9 у свердловині З продавлюють у білясвердловинну область до рівня верхньої межі оброблюваного горизонту продуктивного пласта 1 Потім в зоні свердловини 3, що заповнена аерованим окиснювачем, розміщують торпеду 13 з зарядами 14 і 15, які мають різні детонаційні характеристики, наприклад, заряд 14 виготовлений із тротилу, а заряд 15 із октогену Потім підривають заряд 14 Породжені ним хвилі утворюють в пласті 1 хвильове поле, під дією якого білясвердловинна область продуктивного пласта 1 приходить в підвищений напружений стан, а в аерованому окиснювачі 9, що знаходиться в свердловині 3, ІНІЦІЮЄТЬСЯ екзотермічна реакція - горіння Потім З ультракороткосповільненим інтервалом підривають заряд 15 Породжена зарядом 15 вибухова дія ІНІЦІЮЄ ще раз в аерованому окиснювачі 9, розташованому у свердловині 3, екзотермічну реакцію, горіння, а вибухові хвилі від дії заряду 15 перетворюються в попередньо напруженому масиві в квазіпоздовжні і квазіпоперечні хвилі, які ІНІЦІЮЮТЬ в енергетичних сумішах, розташованих в пласті 1, екзотермічні реакції горіння (чи детонацію), утворюючи в пласті 1 вторинні і третинні хви льові поля Які при взаємодії між собою і з первинним провадять велике розущільнення білясвердловинної області пласта 1 з поворотом, зміщенням елементів геофізичного середовища (зерен, блоків і т і) ІЗ наведенням в ній великої КІЛЬКОСТІ додаткових флюїдних каналів, причому за рахунок екзотермічної реакції енергетичних сумішей, розташованих в пласті, відбувається частковий випал породи навколо просторів у геофізичному середовищі, що частково підвищує їх СТІЙКІСТЬ але зменшує СПІЛЬНІСТЬ їх взаємодії і тим самим зменшує вуглеводньовіддачу пласта Зазначимо, що при екзотермічній реакції сумішей у пласті, під дією підвищеного тиснення газів відбувається ВІДГІН флюїду углиб пласта і пустотності та тріщини розкриваються, забезпечуючи можливість перетворення об'ємних сейсмічних хвиль у хвилі Релея Тому наступною операцією підривають заряди 2 газокумулятивної дії, з забезпеченням перетворення їх об'ємних сейсмічних хвиль на межах просторів пустот та розкритих тріщин пласта у хвилі Релея, у яких частинки породи рухаються по елептичних орбітах, витягнутих у вертикальному напрямку і заподіюють не тільки руйнування коркоподібних утворень від випалу породи, але і утворення значної КІЛЬКОСТІ додаткових тріщин, що значно підвищує проникність геофізичного середовища пласта Це в свою чергу забезпечує ріст дебіту свердловини та вуглеводньовідцачу пласта Потім, враховуючи велике розущільнення пласта 1, в продуктивній зоні свердловини 2, з використанням широко відомих в даній області методів, провадять додаткову перфорацію в обсадній колоні, після чого свердловину широко відомими в даній області промисловості методами вводять в робочий режим Список використаної літератури 1 Патент на винахід, Україна № 17925А, Е21В43/263, від 03 06 97р (аналог) 2 Патент на винахід, Україна № 31388А, Е21В43/263, від 1$ 08 98р (прототип) 50492 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71