Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта

Реферат: Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції, видалення продуктів реакції та керування процесом реакції шляхом використання регулятора початку реакції у вигляді уповільнювача або прискорювача, причому перед або/та після проведення термохімічної реакції виконують різке охолодження привибійної зони продуктивного пласта за рахунок введення у свердловину хімічних реагентів з ендотермічною реакцією їх взаємодії. UA 121005 U (12) UA 121005 U UA 121005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до способів обробки свердловин для підвищення їх продуктивності. Відомий спосіб термохімічної обробки пласта [А.с. СРСР № 1739014, МПК5Е21В 43/27, Е21В 43/24, публ. 07.06.1992 p.], який полягає в тому, що перед закачуванням в пласт азотну кислоту змішують з карбамідом, отримують азотну кислоту в неактивній формі в вигляді її комплексу з карбамідом. При додаванні розчину нітриту натрію до осаду азотнокислого карбаміду, останній одразу руйнується, при цьому утворюються азотна кислота і карбамід. Реакція проходить з виділенням теплоти. Недоліком цього способу є невисока адіабатична температура при виконанні технологічного процесу, що не дозволяє ефективно проводити внутрішньопластову термохімічну обробку. Відомий спосіб термохімічної обробки пласта [патент України № 29074А, МПК6 Е21В 43/27, публ. 16.10.2000 p.], що включає нагнітання через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта розчину, що містить нітрат карбаміду, алюміній, гідрид натрію та воду. При контакті розчину хімічних реагентів з породою продуктивного пласта відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури. Свердловину залишають на реагування активного складу з породою, після чого видаляють продукти реакції та пускають свердловину в експлуатацію. Недоліком цього способу є недостатньо висока ефективність та складність використання завдяки тому, що водний розчин нітрату карбаміду у водному середовищі дисоціює на азотну кислоту і карбамід, що, у свою чергу, веде до інтенсивної корозії технологічного та промислового обладнання і, як наслідок, до некерованості процесу. Найбільш близьким до пропонованого технологічного рішення, є спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного 6 пласта [патент України №104209U, МПК Е21В 43/27, публ. 11.01.2016 p.], що включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції та видалення продуктів реакції, а керування процесом реакції здійснюють шляхом використання регулятора початку реакції у вигляді уповільнювача або прискорювача. Недоліком цього способу є його не досить висока ефективність тому, що термохімічна реакція, яка дозволяє підвищити температуру у привибійній зоні продуктивного пласта, не завжди призводить до розущільнення гірських порід та утворення у їх масиві сітки тріщини. Задачею корисної моделі є створення способу впливу на привибійну зону продуктивного пласта, який дозволяє підвищити ефективність обробки за рахунок інтенсивного розущільнення гірських порід у привибійній зоні продуктивного пласта та утворення у їх масиві розгалуженої сітки тріщини. Поставлена задача у способі керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта, що включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції, видалення продуктів реакції та керування процесом реакції шляхом використання регулятора початку реакції у вигляді уповільнювача або прискорювача, згідно з корисною моделлю, вирішується тим, що додатково перед або/та після проведення термохімічної реакції виконують різке охолодження привибійної зони продуктивного пласта за рахунок введення у свердловину хімічних реагентів з ендотермічною реакцією їх взаємодії. Спосіб здійснюється наступним чином. Доставляють реагенти до устя свердловини. Розчиняють доставлені хімреагенти у воді. Для охолодження привибійної зони продуктивного пласта нагнітають у свердловину розчин хімічних реагентів з ендотермічною реакцією їх взаємодії перед або/та після проведенням термохімічної реакції. При досягненні розчину хімічних реагентів з ендотермічною реакцією їх взаємодії продуктивного пласта починається термохімічна реакція з різким зниженням адіабатичної температури. Далі нагнітають отриманий розчин хімреагентів для проведення термохімічної реакції через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта або в пласт. При досягненні розчину хімічних реагентів продуктивного пласта починається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури і відбувається комплексний водневий та термобарохімічний вплив на продуктивний пласт. Свердловину залишають на реагування активної суміші з породою. Потім видаляють продукти реакції та пускають свердловину в експлуатацію. За рахунок різкої знакоперемінної зміни температури відбувається інтенсивне розущільнення гірських порід у привибійній зоні продуктивного пласта та утворення у їх масиві 1 UA 121005 U 5 розгалуженої сітки тріщини. А це, у свою чергу, дозволяє підвищити ефективність обробки і, як наслідок, продуктивність свердловини. Для підтвердження ефективності реалізації запропонованого способу та можливості інтенсивного розущільнення гірських порід у привибійній зоні продуктивного пласта з утворенням у їх масиві розгалуженої сітки тріщин при виконанні технологічного процесу, були проведені лабораторні випробування на моделі гірської породи. Результати досліджень запропонованого способу керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта надані в таблиці 1. Таблиця 1 № п/п Ендотермічний вплив 1. 2. 3. 4. 5. + + Ендотермічний вплив Вихідний дослід За способом-прототипом + За пропонованим способом + + + + + Екзотермічний вплив Проникність породи 2 kпр, мм -12 0,018·10 -12 0,052·10 -12 0,159·10 -12 0,178·10 -12 0,213·10 10 15 20 25 30 35 40 45 Як видно з таблиці 1, проникність за пропонованим способом, у залежності від порядку чергування ендотермічного та екзотермічного впливу, збільшується у 3-4 рази більше, ніж за способом-прототипом. Найбільше збільшення проникності відбувається за умови проведення ендотермічного впливу до і після екзотермічного впливу. Найменше - за умови проведення ендотермічного впливу після екзотермічного впливу. Все вищевикладене підтверджує наявність, при реалізації технології за пропонованим способом, інтенсивного розущільнення гірських порід у привибійній зоні продуктивного пласта з утворенням у їх масиві розгалуженої сітки тріщини. А це, у свою чергу, сприяє збільшенню проникності гірської породи. Приклад 1 виконання способу-прототипу. Свердловина глибиною 3844 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 3278-3282 м. Колектор є пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Пластова температура - 92 °C. Дебіт 3 свердловини після 14 років експлуатації знизився з 176 до 36 м /добу. Біля свердловини заготовили комплекс хімреагентів для проведення екзотермічного впливу за способом-прототипом. Обов'язали устя свердловини зі спецтехнікою і приготували активні розчини хімічних реагентів для екзотермічного впливу розчинивши їх безпосередньо перед закачуванням у свердловину у воді. Закачали отриманий розчин для екзотермічного впливу, через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування розчину вилучили продукти реакції та пустили свердловину в роботу. Дебіт 3 свердловини збільшився до 58 м /добу. Приклад 2 виконання пропонованого способу. Свердловина глибиною 3844 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 3278-3282 м. Колектор є пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Пластова температура - 92 °C. Дебіт 3 свердловини після 14 років експлуатації знизився з 176 до 36 м /добу. Біля свердловини заготовили комплекс хімреагентів для проведення ендотермічного та екзотермічного впливу. Обов'язали устя свердловини зі спецтехнікою і приготували активні розчини хімічних реагентів для ендотермічного та екзотермічного впливу розчинивши їх безпосередньо перед закачуванням у свердловину у воді. Закачали отримані розчини, спочатку для екзотермічного, а за ним для ендотермічного впливу, через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування розчину вилучили продукти 3 реакції та пустили свердловину вроботу. Дебіт свердловини збільшився до 153 м /добу. Приклад 3 виконання пропонованого способу. Свердловина глибиною 3844 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 3278-3282 м. Колектор є пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Пластова температура - 92 °C. Дебіт 3 свердловини після 14 років експлуатації знизився з 176 до 36 м /добу. Біля свердловини заготовили комплекс хімреагентів для проведення ендотермічного та екзотермічного впливу. Обов'язали устя свердловини зі спецтехнікою і приготували активні 2 UA 121005 U 5 10 15 20 25 розчини хімічних реагентів для ендотермічного та екзотермічного впливу розчинивши їх безпосередньо перед закачуванням у свердловину у воді. Закачали отримані розчини, спочатку для ендотермічного, а за ним для екзотермічного впливу, через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування розчину вилучили продукти 3 реакції та пустили свердловину в роботу. Дебіт свердловини збільшився до 166 м /добу. Приклад 4 виконання пропонованого способу. Свердловина глибиною 3844 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 3278-3282 м. Колектор є пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Пластова температура - 92 °C. Дебіт 3 свердловини після 14 років експлуатації знизився з 176 до 36 м /добу. Біля свердловини заготовили комплекс хімреагентів для проведення ендотермічного та екзотермічного впливу. Обов'язали устя свердловини за допомогою спецтехніки і приготували активні розчини хімічних реагентів для ендотермічного та екзотермічного впливу розчинивши їх безпосередньо перед закачуванням у свердловину у воді. Закачали отримані розчини, спочатку для ендотермічного, а за ним для екзотермічного і далі для ендотермічного впливу, через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування розчину вилучили продукти реакції та пустили свердловину в роботу. Дебіт свердловини збільшився до 3 184 м /добу. Результати промислових випробувань наведено у таблиці 2. Таким чином, застосування запропонованого способу дозволить підвищити ефективність впливу на привибійну зону продуктивного пласта за рахунок різкої знакоперемінної зміни температури, що призводить до інтенсивного розущільнення гірських порід у привибійній зоні продуктивного пласта та утворення у їх масиві розгалуженої сітки тріщини. А це, у свою чергу, дозволяє підвищити ефективність обробки і, як наслідок, продуктивність свердловини. Таблиця 2 3 № п/п 1. 2. 3. 4. Дебіт свердловини, м /доб. до обробки після обробки Приклад За способом-прототипом (приклад 1) За пропонованим способом (приклад 2) За пропонованим способом (приклад 3) За пропонованим способом (приклад 4) Збільшення дебіту, 3 м /доб. 36 58 22 36 153 117 36 166 130 36 184 148 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта, що включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції, видалення продуктів реакції та керування процесом реакції шляхом використання регулятора початку реакції у вигляді уповільнювача або прискорювача, який відрізняється тим, що перед або/та після проведення термохімічної реакції виконують різке охолодження привибійної зони продуктивного пласта за рахунок введення у свердловину хімічних реагентів з ендотермічною реакцією їх взаємодії. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3