Спосіб гідророзриву шару

SU (51) МПК5 1 143 150 A1 E 21 В 43/25 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР (21) (22) Заявка 3579000/03 26 04 1983 (71) Заявитель Всесоюзный научно исследовательский институт природных газов (46) Дата публикации 1502 1994 (72) Изобретатель Белоненко В Н , Гриценко А И , Леонтьев И А , Плугин А И Ряшенцев Н П (54) СПОСОБ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА О to со (О ел о -1 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для использования при выполнении работ по интенсификации нефтеи газоотдачи ниэкопроницаемых продуктивных пластов Известен способ гидроразрыва пласта который заключается в том что жидкость гидроразрыва подают в пласт импульсно Недостатком способа является низкая эффективность вызванная тем что пульсации жидкости быстро сглаживаются в пласте что не позволяет проводить глубокий гидроразрыв пласта Известен способ гидроразрыва пласта, в котором жидкость разрыва подают при одновременном воздействии на пласт упругими колебаниями Основным недостатком способа является также низкая эффективность связанная с интенсивным затуханием упругих колебаний в ближней прискважинной зоне пласта Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет снижения давления разрыва пласта Поставленная цель достигается тем, что по способу гидроразрыва пласта путем подачи жидкости разрыва и одновременного воздействия упругими колебаниями подачу жидкости разрыва осуществляют импульсно в период полуволны разрежения На фиг 1 и 2 показаны варианты размещения оборудования на фиг 3 - график эффективности воздействия Способ гидроразрыва пласта осуществляется следующим образом На поверхности земли или на некоторой глубине непромысловых скважин месторождения размещают генераторы 1 упругих колебаний 2 генерируемых преимущественно инфразвуковой частотой передаваемых в пласт 3 в его зону 4 выбранную для очередного цикла воздействия Передачу колебаний в пласт совмещают с подачей по скважинам 5 жидкости для гидроразрыва а по скважинам 6 производят добычу флюида в не промысловых скважинах 7 размещены генераторы колебаний СП О Выбор инфразвуковых сейсмических колебаний и совмещение их с подачей жидкости произведены для максимального увеличения флюидоотдачи пласта и снижения при этом давления накладываемого на жидкость подаваемую для гидроразрыва Эта технология выбрана экспериментально В этом случае подачу жидкости гидроразрыва совмещали с полупериодом волны разрежения подавая ее импульсно Этс способствует проникновению жидкости 9 поры пласта при полупериоде волны разрежения а следующая за этим фаза-полупериод волны сжатия способствует такому проникновению создаваемым дополнительным эффектом задавливания жидкости далее в образовавшиеся поры и трещины в пласте Эффективность воздействия на пласт предлагаемым способом приведена на графике (фиг 3) в сопоставлении с аналогичными показателями известных технологических процессов где кривая 8 показывает эффективность процесса гидроразрыва при обработке прискважинной 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 -3 зоны пласта электромагнитными колебаниями передаваемыми через жидкость заполнившую скважину кривая 9 показывает эффективность воздействия на пласт подачей жидкости гидроразрыва в сочетании с ультразвуковыми колебаниями передаваемыми из полости скважин кривая 10 показывает эффективность воздействия на пласт только инфразвуковыми упругими колебаниями а кривая 11 отражает эффективность флюидоотдачи пласта от применения суммы всех перечисленных способов воздействия (кривые 8 9 10) как видно из графика прирост дебита скважин после проведения гидроразрыва даже от суммарного эффекта воздействия известными способами низок не более 1 5-3 5% в то время как эффективность воздействия на пласт предлагаемым способом (кривая 12) значительно превосходит суммарный эффект от использования известных способов (кривые 8-11) Пример конкретного осуществления способа На участке с пониженным дебитом скважин из-за малопроницаемых пород коллектора в грунте (на поверхности земли) и в полостях двух непродуктивных скважин 7 были размещены генераторы инфразвуковых колебаний 1 скважины 6 заполнили жидкостью для проведения гидроразрыва (водой с добавлением поверхностно-активного вещества 1 0 002) и фланцы обсадных труб соединили с нагнетательными насосами (не показаны), оборудованными перепускными клапанами, соединенными с реле настроенным на полупериод волны направляемой в зону А пласта 3 Инфразвуковые колебания выбраны экспериментально в диапазоне 1 -60 Гц, наиболее эффективно воздействие при 5-20 Гц при таких колебаниях воздействующих на пласт на жидкость в скважинах 6 накладывают избыточное давление в пределах 8 0-20 0 МПа причем это давление накладывают импульсно в полупериод волны разрежения что способствует более эффективному проникновению жидкости в раскрывающиеся поры и трещины более того следующий за попупериод разрежения полупериод сжатия создает дополнительное значительное давление для внедрения жидкости в закрывающиеся наминая от скважин 6 поры и трещины что способствует продавливанию жидкости в глубину пласта 3 Такое проведение гидрораэрыва приводит к эффективному высвобождению запасов флюида из породы пласта по порам и трещинам к добывающим скважинам 5 при снижении усилий требуемых для гидроразрыва уменьшении мощности передаваемых колебаний (в 3-4 раза по сравнению с воздействием показанным на кривой 10) и значительном снижении давления накладываемого на жидкость (в 2-5 раз по сравнению с гидроразрывом показанным на кривой 9) В результате такого воздействия на продуктивный пласт с пизкопроницаемым коллектором на скважинах 5 приборы регистрируют значительное приращение дебита (до 10-16% ) в результате изменения физического и механического состояния пласта при котором в первую очередь появляются трещины и микросдвиги на границах пластов имеющих разные со С О акустические характеристики что приводит к разрыву межзерновых связей и способствует проведению интенсивного гидроразрыва пласта Таким образом, технологические преимущества данного способа по сравнению с базовым объектом включающим операции подземных взрывов для интенсификации добычи флюидов из пластов и проведения на этой основе гидроразрыва заключается в создании эффективной физической системы воздействия на пласт при которой подвергаемые механическим напряжениям породы более интенсивно образуют разрывы между связями и этот процесс имеет материальную направленность что в максимальной степени способствует проведению гидроразрыва на значительно большие расстояния чем при реализации базового объекта и как результат от этого воздействия значительном увеличении (в 3 6 раз) прироста дебита скважин Такая технология и физическая модель 10 осуществления данного способа позволяет эффективно решать одну из важнейших задач - увеличение добычи энергетического сырья для народного хозяйства без проведения для этого дорогостоящих дополнительных буровых работ Эти технические преимущества позволяют получить значительный экономический эффект по сравнению с базовым объектом (56) Кучерявый Ф И Михалюк А В Нестационарное развитие трещины при импульсном гидроразрыве горной породы Горный журнал 1981 N 6 с 56-62 Патент США N 3965982 кл 166 249 1976 Формула изобретения: 15 20 СПОСОБ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА при подаче жидкости разрыва и одновременном воздействии упругими колебаниями отличающийся тем что с целью повышения эффективности процесса за счет снижения давления разрыва пласта подачу жидкости разрыва осуществляют импульсно в период полуволны разрежения 25 О 30 ю О С/) 40 (О С 45 О* 50 СП о 55