Способ обработки продуктивных пластов

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для обработки пласта. Цель - повышение эффективности способа за счет расширения области воздействия на пласт импульсной струей рабочего телами создания неоднородного волнового поля в нем. Для этого воздействие осуществляют путем поочередного включения трех или более импульсных струй. Причем момент подачи последующей импульсной струи смещают относительно момента включения предыдущей на промежуток времени, равный Т/0,5-п. где Т - длительность существования импульсной струи; п - общее число струй. Оси импульсных струй м.б. радиально направлены от оси скважины и лежат при этом в плоскостях под углом 360°/п. Степень неоднородности волнового поля существенно влияет на величину градиента напряженности гетерогенной структуры пласта. Это способствует разрушению фазовых границ раздела между твердым телом и жидкостью или жидкостью (нефтью) и жидкостью (водой) и в итоге повышает продуктивность пласта. 1 з.п. флы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Е 21 В 43/25

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716197/03 (22) 10.05.89 (46) 23,05,93, Бюл, ¹ 19 (71) Казанский физико-технический институт Казанского филиала АН СССР (72) B.Å.Àëåìàñîâ, Э.А.Буторин, Я.И,Кравцов, В,А.Карелин и С.А.Николаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 927983, кл. Е 21 В 43/24. 1980, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для обработки пласта. Цель — повышение эффективности способа за счет расширения области воздействия на пласт импульсной струей рабочего тела и создания неоднородного волнового поля в нем, Для этого возИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к импульсной технологии обработки пласта для повышения его продуктивности, Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет более полного охвата пласта воздействием путем обеспечения неоднородности волнового поля, B способе, заключающемся в воздействии на пласт импульсной струей рабочего тела, обработку осуществляют путем воздействия на пласт последовательно-параллельно совокупностью импульсных струй, причем момент подачи очередной импульс., 5U 1816852 А1 действие осуществляют путем поочередного включения трех или более импульсных струй, Причем момент подачи последующей импульсной струи смещают относительно момента включения предыдущей на промежуток времени, равный Т/0,5.п, где Т вЂ” длительность существования импульсной струи; n — общее число струй. Оси импульсных струй м.б. радиально направлены от оси скважины и лежат при этом в плоскостях под углом 360 /п. Степень неоднородности волнового поля существенно влияет на величину градиента напряженности гетерогенной структуры пласта. Это способствует разрушению фазовых границ раздела между твердым телом и жидкостью или жидкостью (нефтью) и жидкостью (водой) и в итоге повышает продуктивность пласта. 1 з.п. флы. 4 ил.

° нюне ной струи смещают относительно предыдуСО щей на промежуток времени, равный Т/0,5» кп, где Т вЂ” длительность существования импульсной струи; n = 3,4, 5,6... — общее число © струй. Ж

Степень неоднородности волнового по- Я ля существенно влияет,на величину градиента нанраженности (деформации) )» гетерогенной структуры пласта, что в свою очередь способствует разрушению фазовых границ раздела между твердым телом (пластом) и жидкостью (нефтью) или жидкостью (нефтью) и жидкостью (водой) и в итоге повышает продуктивность пласта, На фиг, 1 представлены две пары импульсных струй, (I. III и It, IV); на фиг. 2—

1816852 изменение характеристик импульсов давлений; на фиг. 3 — результаты сложения колебаний в продольных волнах, соответствующих импульсам I. II, III, IV; на фиг, 4 — результаты сложения колебаний в поперечных волнах, соответствующих импульсам I, II, 111, IV, На фиг. 1 представлены две пары импульсных струй, направленных радиально от оси скважины и взаимно перпендикулярных друг другу:

l и!11 — первая пара импульсных струй вдоль обоих направлений оси У;

Il u IV — вторая пара импульсных струй вдоль обоих направлений оси Х.

На фиг. 2 приведено изменение характеристик импульсов давления (расхода рабочего тела) во времени в струях l, 11, !И, IV (см. фиг, 1). В момент времени t = О начинается действие импульса I. В момент времени

Т/2, где Т вЂ” длительность существования импульсной струи, в пласт. подают импульс

11 В этот момент времени импульс I имеет максимальную амплитуду. В момент времени Т подают импульсную струю!11, В этот момент времени амплитуда импульса II максимальна, а амплитуда импульса I равна О, В момент времени 3/2 Т подают импульсную струю IV. В этот момент времени амплитуда импульсной струи III максимальная, а амплитуда импульсной струи Il равна нулю. В момент времени 2Т опять подают импульсную струю !. При этом амплитуда импульсной струи III равна нулю, а импульсной струи И вЂ” максимальна. К моменту времени 5/2 N амплитуда импульса! максимальна, а амплитуда импульса IV равна нулю и т.д, Цикл повторяется.

Импульс давления I распространяется в пласте, создавая поле упругих колебаний, которое в общем случае рассматривается в виде одной продольной и двух поперечных волн, распространяющихся в одном направлении вдоль оСи OY. Интенсивность поля характеризуется текущей формой импульса.

Если в течение действия первого поля упругих колебаний подать в пласт в момент времени Т/2 импульсную струю li, перпендикулярную струе I, то в пласте появится новое поле упругих колебаний, которое также можно рассматривать в виде одной продольной и двух поперечных волн, распространяющихся в одном направлении вдоль оси OX. При этом интенсивность нового поля изменяется е соответствии с текущей формой импульса 11 (см. фиг. 2). Поля упругих колебаний, сформированные импульсными струями I и II, в пласте взаимодействуют между собой.

Результаты сложения колебаний в продольных волнах, соответствующих импульсам I u II в секторе (XOY) в горизонтальной плоскости пласта в течение времени Т/2 5 т < Т приведены на фиг. 3. При этом в связи с ростом амплитуды

II результирующие векторы продольных колебаний будут поворачиваться по часовой стрелке от оси OY. Результаты сложения колебаний от пары поперечных волн (соответствующих импульсам I и II) в том же секторе (XOY) в горизонтальной плоскости пласта и в том же временном интервале приведены на фиг. 4, При этом в связи с ростом амплитуды импульса II, поперечная компонента которого совершает колебания вдоль оси ОУ, результирующие векторы поперечных колебаний будут поворачиваться в пространстве против часовой стрелки от

20 оси ОХ, Во временном интервале

Т г 3!2 Т в пласте распространяется два импульса давления (расхода) — II и 111.

Продольные колебания, вызываемые импульсами II и IÈ складываются, В результате происходит поворот по часовой стрелке результирующих векторов в секторе (ХО-Y) в связи с уменьшением амплитуды II и увеличением амплитуды II I

Поперечные колебания, вызываемые

30 импульсами II и!11, складываются. В результате происходит поворот результирующих векторов против часовой стрелки в секторе

-XOY) в связи с увеличением амплитуды импульса ill, Таким образом, пласт и содержимое пласта будет подвергаться периодическому воздействию неоднородного упругого поля, что приведет к более высоким градиентам напряженности и соответственно к боль40 шим деформациям гетерогенного пласта.

Это приведет к более эффективному разрушению фазовых границ раздела твердое тело (порода) — жидкость (нефть) или жидкость (нефть) — жидкость (вода) и в конечном итоге, 45 к увеличению эффективности нефтеотдачи пласта, Получаемый эффект аналогичен вибровол новому гидродинамическому воздействию на пласт, которое способствует увеличению нефтеотдачи, Протяженность области пространства, в которой формируются упругие колебания (волны), составляет ориентировочно 5-10 Л. где Л вЂ” длина волны. В свою очередь Л = с/f, где с — скорость распространения звука в среде, f — частота колебаний.

В области низких частот 100-300 Гц, принимая для продуктивного пласта с =

2000 м/с, длина волны колебаний составляет

181F)852

il = - -@ )) — — 20 (7) м, 2000

В этом случае протяженность распространения колебаний в пласте (в ближней зоне) составляет десятки и сотни метров, что влияет на процесс вытеснения нефти как а призабойной зоне, так и на значительном пространстве продуктивного пласта и, следовательно, способствует интенсификации процесса и повышению нефтеотдачи пласта, Формула изобретения

1, Способ обработки продуктивных пластов, путем воздействия на пласт импульсной струей рабочего тела, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет расширения области воздействия на пласт и создания неоднородного волнового поля. в нем воздействие

5 осуществляют путем поочередного включения трех или более импульсных струй, причем момент подачи последующей импульсной струи смещают относительно момента включения предыдущей на проме10 жуток времени, равный Т/0,5n, где Т вЂ” длительность существования импульсной струи, n — общее число струй.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что оси импульсных струй радиально

15 направлены от оси скважины и лежат в плоскостях под углом 360" /n.

1816852

- х -х начало

Cl0(j r 3 перечеи еу ю

Составитель И.Лопакова

Техред М.Моргентал . Корректор Н;Король

Редактор M,Êóýíåöoâà

Заказ 1711 Тираж Подписное

ВНИИПИ (осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l13035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно и здательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101