Способ воздействия на призабойную зону пласта

 

Использование: для интенсификации добычи нефти и газа, а также при освоении скважин. Цель изобретения - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта, повышение безопасности работ при применении ВВ, увеличение срока службы подземного оборудования скважины. Для этого ВВ для осуществления воздействия на пласт получают химическим путем непосредственно в продуктивном пласте, а инициирование взрыва осуществляют гидроударами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в целях интенсификации добычи нефти и газа, а также при освоении скважин.

Известен способ воздействия на призабойную зону пласта, основанный на воздействии на пласт ударными волнами путем детонации взрывчатого вещества (ВВ), полученного в стволе скважины на ее забое.

Однако известный способ обладает рядом существенных недостатков: низкой эффективностью обработки в связи с ограничением объема применяемого ВВ, разрушением обсадной колонны и цементного кольца и т.д.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта, повышение безопасности работ при применении ВВ, увеличение срока службы подземного оборудования скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в способе воздействия на призабойную зону, включающем создание ударных волн путем последовательной закачки в пласт химических веществ, образующих при смещении ВВ, с последующим инициированием взрыва, в качестве указанных химических веществ используют химические вещества, образующие высокочувствительные к гидроударам ВВ, при этом инициирование взрыва осуществляют гидроударами.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

В скважину спускают насосно-компрессорные трубы с пакером. Путем установки пакера разобщают призабойную зону от затрубного пространства.

Затем через насосно-компрессорные трубы производят последовательную закачку химических реагентов, необходимых для получения ВВ.

Вслед за этим производят закачку расчетного количества продавочной жидкости, требующейся для продавки реагентов на любое удаление от ствола скважины. При продавке закаченные реагенты смешиваются в поровых каналах и трещинах пласта. При их смещении происходит реакция, в результате которой образуется ВВ.

Инициирование полученного ВВ осуществляется одним из известных способов, например гидроударом, используя высокую чувствительность полученного ВВ.

Возможность получения необходимого количества ВВ в породе пласта на расчетном удалении от ствола скважины позволяет создавать взрывы необходимой мощности в породе пласта на любом удалении от ствола скважины.

В качестве ВВ предлагается использование жидких ВВ типа нитроэфиров, нитроспиртов и т.п. получаемых в результате реакции этерификации.

В качестве примера предлагается расчет получения и использования нитроглицерина ВВ высокой чувствительности.

Исходные данные: Диаметр обсадной колонны 5" Диаметр насосно-компрессорных труб 2/2" Интервал перфорации пласта 995-998 м (3 м) Пористость пласта 0,3 Удаление центра взрыва от ствола скважины 2 м В качестве ВВ берут нитроглицерин CH₂ONO₂-CHO NO₂-CH₂ON₂ Теплота взрыва 1500 ккал/кг Скорость детонации 7700 м/с
Объем газов, получаемых при взрыве 713 л/кг
Расчетная потребность взрывчатого нитроглицерина 113,5 кг
Для получения нитроглицерина осуществляют реакцию этерификации глицерина
CH₂OH-CHOH-CH₂OH+3HNO₃= CH₂ONO₂-CHONO₂-CH₂ON₂+ 3H₂O
Для осуществления реакции используют концентрированную азотную кислоту в присутствии концентрированной серной кислоты.

Определяют потребное количество химических реагентов.

Расчет реагентов производят следующим образом, мол.м.

Глицерин 92
Азотная кислота 63
Нитроглицерин 227
Серная кислота 98
Таким образом, для получения одного гмоля нитроглицерина (227 г) требуется один гмоль глицерина (92 г), три гмоля азотной кислоты (63 · 3 183 г), а также 189 г концентрированной серной кислоты.

Следовательно, для получения 113,5 кг глицерина требуется 94,5 кг азотной и 94,5 кг серной кислоты. Общий объем продавочной жидкости определяют по формуле

где V объем жидкости, м³;
m пористость в долях единиц;
R глубина закачки реагента в пласт;
h интервал перфорации пласта, м;
d диаметр насосно-компрессорных труб;
H длина насосно-компрессорных труб до нижних отверстий интервала перфорации

Объем продавочной жидкости 14,104 м³.

Таким образом, чтобы произвести взрыв в пласте с помощью нитроглицерина на расстоянии 2 м от забоя скважины и получить требуемый эффект (т.е. увеличение количества трещин и радиуса их распространения), необходимо последовательно закачать в пласт 46 кг глицерина, затем смесь концентрированных азотной и серной кислот в соотношении 1:1 (94,5 94,5 кг) с последующей продавкой этих компонентов в пласт продавочной жидкостью в объеме 14,104 м³.

По истечении времени реакции осуществляют создание гидроударов в скважине с применением известных устройств и способов, например забойных гидровибраторов и т.п.

Таким образом, изобретение позволяет в значительной степени увеличить радиус обработки пласта, улучшая условия притока нефти к скважине путем расширения существующих и создания новых трещин в породе пласта, повысить безопасность работы за счет исключения операций по транспортировке, хранению и применению ВВ, исключить повреждение подземного оборудования за счет переноса центра взрыва из ствола скважины в глубь пласта.

Формула изобретения

Способ воздействия на призабойную зону пласта, включающий создание ударных волн путем последовательной закачки в пласт химических веществ, образующих при смешении взрывчатое вещество с последующим инициированием взрыва, отличающийся тем, что в качестве указанных химических веществ используют химические вещества, образующие высокочувствительное к гидроударам взрывчатое вещество, при этом инициирование взрыва осуществляют гидроударами.