Способ создания в пласте канала с минерализованной жидкостью

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для интенсификации добычи вязких нефтей. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет формирования канала в заданном направлении. На месторождении выбирают две отстоящие одна от другой скважины, которые должны быть с необсаженным забоем. На забои скважин опускают электроды, которые подключают соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника энергии. Минерализованный агент подают в скважину с отрицательным электродом и между электродами пропускают постоянный электрический ток. Процесс диффузии минерализованного агента в пласте или формирование минерализованного канала контролируют по возрастающей величине электрического тока. При этом величину плотности тока ограничивают температурой кипения жидкости в канале. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ! (51) 5 Е 21 В 43/24 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

- ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2! ) 4460496/24-03 (22) 10.05.88 (46) 30.09.90, Бюл. № 36 (71) Комплексный отдел исследований и внедрения разработок Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института (72) П. И. Носов, О. В. Афанасьева, М. И. Латыпов и Л. П. Михайлов (53) 622.245 (088.8) (56) Патент <,ША № 4499948, кл. Е 21 В 43/24, 1983. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ В ПЛАСТЕ

КАНАЛА С МИНЕРАЛ ИЗОВАННОЙ

Ж ИД КОСТЬЮ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для интенсификации добычи вязких нефтей.

Цель изобретения — повышение эффективИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации добычи вязких нефтей.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет формирования канала в заданном направлении. .На чертеже показана схема лабораторной установки.

Сущность способа заключается в эффекте многократного увеличения скорости диффузии солей через насыщенную флюидами пористую среду в электрическом поле постоянного тока в направлении его положи, тел ьного потенциал а. Эффект оп редел.яет во времени л идирующее направление искусственной минерализации пласта и тем самым создание между электродами в пласте минерализованного канала.

Вследствие дипол ьной нейтрализации ионов соли в рассоле молекулами воды и интенсификации процесса диссоциации молекул воды на анионы водорода и катионы

„„SU„„.1596112 А1

2 ности способа за счет формирования канал:. в заданном направлениtt. 11а л<есторожден i выбирают две отстоягцие од га от друго ; скважины, которые должны быть с !reoficaженным забоем. На забои скважин опуска|от электроды, которые подключают соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника энергии. Мннерализованный агент подают в скважину с отрицательным электродом и между электродами пропускают постоянный электрический ток, Процесс диффузии минерализованного агента в пласте или формирование минерализованного канала контролируют по возрастающей величине электрического тока. При этом величину пло ности тока ограничив;пот температурой кипения жидкости в канале.

1 ил., 1 табл. гидроксида при пропускании через него постоянного электрического то:.<а механизм диффузии соли может быть представлен следующим образом. Из-за процесса диссоциацни, в первую очередь, дипольных молекул воды, ослабленных связью с ионами соли, рассол теряет свою электрическую нейтральность. При этом формируются устойчивая вследствие разной полярности с гидроксилом гидроксидная группа с положительным ионом соли и аналогичная, HO не устойчивая,,гидроксидная группа с отрицательным ионом соли, причем последняя распадается на отрицательный ион соли и гидроксил. Так как гидроксидная группа с положнтел ьным ионом соли и образовавшиеся ионы заряжены отрицательно, то под действием сил элект рического поля они направляются к положи тельному электроду, а анионы водорода, oGразовавшиеся при диссоциацнн дипольных молекул воды, — к отрицательному электроду. При параллельном перемещении в

1N6112

Режим испытаний

Режим минералиэации пласта

Концентрация соли в скважине 7, 7

Время минеТок в канале мА рализации, мин до . после через про- про†две цес- цесса мин са после до процеспосле процесса са роесса

7 14 16

360Естественный

Искусственный (напряжение

300 В) 7 14 80 электрическом поле указанных частиц и их флуктационном взаимодействии в пласте образуются молекулы соли. Последнее соз. дает условие для последовательной минерализации пласта в направлении, определяемом расположением электродов. По причине минимальности нуги протекания электрического тока канал более или менее близко формируется с прямой линией, проходящей через электроды.

Однако вследствие частичной минерализации пути между электродами и уменьше. ния таким образом между ними электрического сопротивления при неизменном значении напряжении источника происходит рост тока и термический прогрев канала, в частности в еще неминерализованной его части.

Последний при достижении определенной температуры яз-за испарения жидкости ухудшает условия интенсификации процесса диффузии соли, Это обстоятельство и определяет необходимость стабилизации уровня плотности тока в сечении канала на уровне, определяемом,по крайней мере, температурой кипения жидкости в канале.

Таким образом, формируется направленный канал в пласте.

Способ опробован в лабораторных условиях.

На чертеже показана схема лабораторной установки, При испытаниях корпус 1 с крышкой 2 выполнен из органического стекла толщиной

8 мм и имел внутренние габаритные размеры: ширина 200 мм, длина 120 мм, высота 50 мм, пласт включал внешние слои 8 и 9 из водобитумонасыщенного песчаника пористостью

20Я„битумонасыщенностью 8Я, толщиной

20 мм, средний слой 10, толщийои 10 мм, выполнейный из водонасыщенного песчаника пористостью 200, скважины Я 20 мм изго. товлены из стальной перфорированной трубки, электроды Я 6 мм .— из медного кругляка, источник мощностью 2 кВт позволял регулировать напряжение от 0 до 300 В, В диэлектрическом корпусе 1 установки с крышкой 2 и отверстиями 3 и 4 в ней раз-. мещены модель пласта 5 и модели скважин 6, и 7. Модель пласта 5 выполнена трехслойной, при этом внешние ее слои 8 и 9 изготовлены из водобитумонасыщенног0 песчаника, а средний слой 1Π— из водонасыщенного песчаника. Скважины 6 и 7 размещены в корпусе 1 у противоположных его торцов, установлены перпендикулярно слоям пласта 5, перфорированы на всем его протя>кении и выполнены посредством отверстий 3 н 4 с внешними выступающими над крышкой 2 корпуса 1 частями. В сква>кины 6 и 7 опущены соответственно . отрицательный 11 и

15 положительный 12 электроды. Электроды посредством проводов 13 с диэлектрической изоляцией соединены с регулируемым источником постоянного напряжения (на чертеже не показан). Скважина 6 заполнена мине„рализованным агентом, скважина 7 — водой.

Формирование минералнзованного канала проводили при включении в сеть источ. ника энергии. При этом процесс сопровождался выделением водорода в скважине 6, последовательным ростом значения электро25 проводности между электродами 11 и 12, выделением пара в период окончания процесса в скважине 7, появлением соли в сква.жине 7 в момент окончания процесса.

Результаты испытаний сведены в таблицу. скважина 6 заполнялась пересыщенным раствором поваренной соли.

Наилучшие результаты получены при напряжении источника питания 300 В, При этом время диффузии соли по сравнению с естественным режимом диффузии уменьшено в 72 раза.

В период испытаний искусственного ре55 жима при токе 80 мА в скважине 7 появился пар, после достижения значения тока 100 мА величина его стола уменьшается. Однако после кратковременного отключения источника энергии (на 5 мин) ток в канале вновь

l596ll2 возрос. Последний эффект можно объяснить выкипанием воды в канале и заполнением

его водой из периферийных слоев канала после отключения источника.

Дальнейшая минерализация продолжена при значении тока 50 мА с соответствующим снижением напряжеш!я вначале до 50 В, а затем последовательно до 50 В. Это позволило повысить величину тока в канале до значения 0,4 А при напряжении 300 В.

Аналогичные результаты получены при увеличении расстояния между электродами в модели пласта в 2 и 5 ряз. При этом одновременно повышали в соответствующее число раз напряжение источника питания.

Способ реализуется следующей последовательностью операций.

На месторождении нефти в направлении создания минерал изовлниого канала выбирают две отстоящие одна от другой сквя>кины, которые должны быть с необсаженным забоем или с забоем, выполненным из диэлектрической перфорированной трубы.

Забои скважин непосредственно перед реализацией способа промывают.

В скважинах подошву пласта электроизолируют диэлектрической пробкой, например, путем закачки в эту Область диэлектрическоГжидкости с удельным весом больше чем единица.

На забой скважины нл кабеле и насоснокомпрессорной трубе опуск!Иот электроды, при этом перед спуском на нижнем конце трубы устанавливают диэлектрическую секцию.

Электроды разных скважин подключают соответственно к отрицательному и положительному полюсу источника энергии.

На забой скважины с электродом, соединенным с отрицательным полюсом источника. энергии, подают минерал изованный агент, например, путем закачки перенасыщенного водного его раствора.

Из скважин компрессором откачивают промывочную жидкость до уровня верхнего конца электрода и закгчивают в нее диэлектрическую жидкость с удельным весом меньше чем единица и в объеме, достаточном для заполнения скважины до статического уровн я.

Включают источник энергии и по пласту между электродами пропускают электрический ток.

Процесс диффузии соли в пласте или формирование минерализованного канала контролируют по возрастающей величине электрического тока в пласте.

Величину тока в пласте ограничивают его значением, фиксируемым при достижении температуры у забоя первой или второй скважины предельно допустимого значения, равного или несколько меньшего, чем температура кипения жидкости в пласте. При этом соответственно уменьп!ают величину напряжеш1я источника энерпш.

Окончание процесса создания минерализованного канала устанавливяюг по резкому увеличению скорости нарастания тока.

Пример. Способ реализован нл одном

> из месторождений природ!юго битума при использовании описанной после.»овлтельио(ти операций. При этом в качестве диэлектрической жидкости с удельным весом более .единицы испол ьзов алась цементно-битум и а я смесь, в качестве материалов электродов— графнтопласт, в качестве минерализованного агентл — тех!!и>!ccl<;»sl !I<)1!ëðåíí;IH «u;l»-.. в качестве днэлектри»ескОЙ жидкccTII с >(ДЕ>!»>ИЫ. >! II C(.O)! >»ЕI! E>I! E(СД:!! I!! 1 О C31>(E м<енная 1!0()T»>, в 1ы !ествс маг pll(I.E(E д !эл(! рической секции насос но-ком»»рессорной

T p ) á ы — c T cêë о I»ë (I ñ T I »< . .! р I! >») ел,.! и 3 а и 1! и способа использовался исто шик электри !сской энергии АИ-70.

ИсследоваЙия поклзали, что Обллсп к применения способа могут служить место;;. рождения высоковязкой нефти с гидрофильнымн коллекторами и обводнснност!ио битума выше Оо, с »-и,»ро(!)Обным! . коллекторами с обводнениостыо битума выцlе 50 >о, месторождения, содержащие в пласте указанные пропластки с указанными выше свойЗО ствами или формируемь!е г> 1!их и(!(у(.сгвс!!ио, например, путем гидроразрывл.

Минерализованный канал .",!Ожет найти применение при прогреве пласта электричеcI

Форм!!алла !1зойр(ч гнил

Способ соз.!лния в 1!ласте клиалл с мииерллизованной жидкостью, включающий спуск разнополярных эле!<тродов ил забой двух сква>кии, подключение электродов к ис45 точник v электрическои э! I(. p! !!!! и 1!Одл lу »lа забой и в пласт минерллизовл»!Иой жидк(сти, ОГЛПЧ(>>Ои(иЙСЯ ТОМ, >!ТО, С LIC.I!>IО (I>()I>)>! ÈРОвлния канала в заданном I!a!Eрлвлеиии, минерализоваиную жидкость подают в пласт через скважи»:у с <)Tpll!)3Tcëüíûì электродом, 5() пропускают постоянный электрический ток между электродами, регулируloT плотность тока, причем регулирование плотности тока осуществляют в зависимости от температуры кипения минерализовянной >кидкосги 3 пластовых условиях.

l596112

Составитель И. Лопакова

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 2899 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101