Способ разработки нефтяной залежи

 

Сущность изобретения: на выбранном участке полностью освободившейся залежи подбирают скважины таким образом, что расположение их должно быть по лучевой схеме. В центральную скважину опускается и устанавливается отрицательный электрод на уровне подошвы продуктивного пласта. В радиально расположенных скважинах устанавливаются положительные электроды на уровне кровли пласта. Путем подачи электричества постоянного тока производится воздействие на пласт. В результате этого произойдет ускорение процесса сегрегации, т. е. продвижения частиц воды в нижнюю часть пласта к отрицательным электродам, а капель нефти - к положительным электродам. Контроль за процессом будет осуществляться периодическим отключением одной из добывающих скважин и исследованием ее продукции на содержание нефти и воды.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности в частности, к способам разработки нефтяных месторождений, и может быть использовано для повышения конечной нефтеотдачи пласта.

Известен способ разработки нефтяной залежи с применением электрического воздействия на пласт с целью увеличения добычи нефти [1] Однако известный способ обладает следующими недостатками: способ сложен технологически и конструктивно; способ в целевом отношении непригоден для воздействия на полностью обводнившиеся нефтяные залежи.

Наиболее близким к предложенному является техническое решение, представляющее способ разработки нефтяной залежи с воздействием на нефтяной пласт электрическим полем постоянного тока путем размещения разноименных электродов в скважинах [2] Однако известный способ отличается низкой эффективностью воздействия.

Целью изобретения является ускорение переформирования обводненной нефтяной залежи и повышение конечной ее нефтеотдачи.

Указанная цель достигается тем, что нефтяной пласт подвергается воздействию электрическим полем постоянного тока путем установки в скважинах электродов с размещением отрицательного электрода в центральной скважине на уровне подошвы продуктивного пласта, а положительных электродов в радиально расположенных скважинах на уровне кровли продуктивного пласта.

Как известно, эффективность извлечения нефти из нефтеносных пластов современными, промышленно освоенными методами разработки, не превышает 40-50% Остаточные запасы нефти в пласте рассредоточены и бессистемно рассеяны по пласту, связаны с породой пласта, а высокая водонасыщенность пласта не позволяет извлечь их современными способами, особенно из залежей с высокой эффективностью заводнения.

При прекращении процесса разработки полностью обводнившихся пластов в них будет происходить чрезвычайно медленно гравитационное разделение нефти и воды. При этом нефть, как более легкая, будет постепенно скапливаться в верхней части пласта. Продолжительность этого процесса может длиться многие годы. Однако скорость фильтрации нефти и воды можно ускорить различными способами, в частности, электровоздействием на пласт.

Электрическое поле положительно воздействует на водонефтяные системы. После прекращения разработки пласта вся эта дисперсная система электрически находится в уравновешенном состоянии. К тому же взаимодействующие положительные заряды капель воды стремятся воспрепятствовать их сближению и агрегированию, придавая системе дополнительную стабильность. При воздействии на эту систему электрическим полем часть отрицательных зарядов, находящихся на удалении от капель, уносится от них и дисперсная система перестает быть нейтральной.

Начинает превалировать положительный заряд капель воды, которые становятся по отношению к системе заряженными положительным зарядом.

При наведении на пласт электрического поля, созданного постоянным током, капли воды стремятся расположиться вдоль силовых линий поля. Это объясняется тем, что капли воды имеют большую диэлектрическую постоянную, чем нефть. С образованием водяных цепочек резко увеличиваются проводимость системы и количество перетекающего тока.

Кроме того, в электрическом поле наблюдаются и явления катафореза и электрофореза, когда диспергированные капли воды, имеющие положительный заряд, устремляются к отрицательному электроду, скапливаясь около него. Это сопровождается разрушением абсорбированного слоя на поверхности капель и их слиянием.

Скорость движения капель зависит от напряжения, приложенного к электродам, и расстояния между электродами. С увеличением напряжения, приложенного к электродам, уменьшением вязкости скорость перемещения капель возрастает, повышается вероятность деформации, разрыва и слияния их.

Изменение градиента электрического поля необходимо, чтобы преодолеть существующие силы отталкивания у капель с одноименными зарядами. Кроме того, благодаря электрической индукции между каплями, соприкасающимися в цепочках, возникают свои элементарные поля, приводящие к пробою и разрывам оболочек капель и их слиянию.

Под действием приведенных факторов капли беспрерывно сливаются, причем, подчиняясь закону Стокса, оседают.

Начинается интенсивное расслоение водонефтяной эмульсии. К тому же по этому закону с укрупнением капель скорость движения возрастает и условия для их сталкивания и агрегирования становятся все более благоприятными.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий бурение скважин и воздействие на продуктивный пласт электрическим полем постоянного тока путем установки в скважинах электродов, отличающийся тем, что при размещении скважин по лучевой схеме в период полного обводнения нефтяной залежи отрицательный электрод устанавливают в центральной скважине на уровне подошвы продуктивного пласта, а положительные электроды в радиально расположенных скважинах на уровне кровли продуктивного пласта.