Способ образования трещиноватого коллектора

Способ относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам повышения нефтегазоотдачи скважин. Технический результат - увеличение зоны трещиноватого коллектора и его проницаемости. Способ образования трещиноватого коллектора давлением газообразных продуктов включает размещение в районе перфорации скважин окислительного состава и горючего, инициирование его горения и фиксации разрыва от смыкания, причем с целью увеличения проницаемости пласта и призабойной зоны, содержащей щелочные и щелочноземельные породы, их нейтрализуют азотной кислотой до образования солей нитратов с выдерживанием в течение нескольких часов для реакции кислоты с породой, в качестве горючего используют горючие компоненты породы или горючее, дополнительно подаваемое в скважину, и осуществляют разложение солей нитратов и горючего до газообразного состояния тепловым источником, подаваемым в скважину: пороховым генератором давления или железоалюминиевой смесью (термит), или горюче-окислительным составом.

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам повышения извлечения и объема хранения минерального сырья.

Известен способ разрыва пласта давлением газов, образующихся при сгорании пороховых зарядов с целью восстановления и повышения фильтрационных свойств прискваженной зоны (патент США 3422760, кл. 102-21.6 1969).

Недостатком способа является ограниченный объем образовавшихся газов ввиду невысокой линейной плотности зарядов (около 10 кг/мм) и кратковременность воздействия на массив, что предопределяет локальный характер развития трещин вокруг скважины.

Известен также способ разрыва пласта давлением, образующимся при горении жидкого горюче-окислительного состава, который активируется активатором, составляющим с ним самовоспламеняющуюся породу (патент РФ 2178073, Е21В 43/263).

Недостатком способа является пологий фронт нарастания давления с малой амплитудой и снижение температуры воздействия газов при горении водного раствора аммиачной селитры, поскольку часть тепловой энергии тратится на испарение воды, что уменьшает ширину раскрытия трещин и требует фиксации разрывов от смыкания.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ взрывания, при котором азотную кислоту в район образования трещиноватого коллектора доставляют через насосно-компрессорные трубы или в герметических контейнерах. Скважину выдерживают в течение нескольких часов для реакции кислоты с породой. Азотная кислота, взаимодействуя с карбонатными породами, насыщенными нефтью, переходит в нитрат с образованием в нефтегазоносном пласте смесевого ВВ (патент SU 1832897 F42D 1/00).

Недостатком способа является то, что при обработке азотной кислотой щелочных и щелочноземельных пород, не содержащих горючих компонентов, смесевых ВВ не образуется. В нефтегазосодержащих пластах термическое разложение селитр при взрыве заряда ВВ, помещенного в скважину, происходит в зоне, которая обычно составляет 2-3 радиуса заряда, где температуры, возникающие при динамическом сжатии среды, превышают температуру разложения образовавшихся селитр.

В зоне трещинообразования термического разложения солей не происходит, т.к. они вкраплены в пустую породу, поглощающую тепло и играющую роль флегматизатора.

Техническим результатом является увеличение зоны трещинообразования и ее проницаемости, повышение извлечения объема минерального сырья, повышение безопасности процессов за счет исключения взрывчатых веществ, снижение себестоимости процесса, снижение плотности массива, возможность данным способом обводнения массива для вытеснения газа и нефти и для подземного выщелачивания, строительства газонефтехранилищ и т.д.

Технический результат достигается тем, что массив, содержащий щелочные и щелочноземельные породы, нейтрализуют азотной кислотой до образования солей нитратов, которые переводят в газообразное состояние в зоне их образования температурой, обеспечивающей термическое разложение солей азотной кислоты со щелочными и щелочноземельными породами, образуя нитраты натрия, калия, кальция.

Соли этих нитратов не горят, но при тепловом воздействии, превышающем температуру их разложения, переходят из твердого в газообразное состояние. Соответственно, объемный вес породы уменьшается.

Отличительным признаком предлагаемого способа образования трещиноватого коллектора является то, что после нейтрализации щелочных и щелочноземельных пород образуются соли нитратов, разлагающиеся до газообразного состояния тепловым воздействием, превышающим температуру разложения солей.

Заявленное техническое решение отвечает критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Тепловое воздействие может осуществляться от любого термического источника порохового генератора давления, железоалюминиевой смеси (термит), горючеокислительного состава и т.д., температура газов которых превышает температуру разложения селитр. Для кальциевой, натриевой и калиевой селитры температура разложения составит соответственно 500, 350 и 335 градусов Цельсия. При этом выделяется значительное количество газа (порядка 750 л на 1 кг). Спуск термического источника в зону создания трещиноватого коллектора осуществляют на кабеле. Если в зоне образования трещиноватого коллектора есть даже небольшое количество горючих компонентов (нефть, газовый конденсат, сера, сланец и т.д.) или их дополнительно подают в скважину, то происходит их горение, т.к. селитры обладают положительным родным балансом. Дополнительное количество газов еще расширяет образовавшиеся трещины, значительно увеличивая площадь трещиноватого коллектора. Для того чтобы еще более расширить площадь трещиноватого коллектора и его проницаемость, процессы нитрации массива и термического разложения образовавшихся селитр повторяют многократно.

Фиксации трещин разрыва не требуется. Это позволяет также снизить плотность массива.

Предложенный способ образования трещиноватого коллектора позволяет не только повысить нефтегазоотдачу скважин, использовать его для обводнения массива для вытеснения газа и нефти, но и для подземного выщелачивания, строительства газонефтехранилищ и т.д.

Пример осуществления способа. Готовили два одинаковых керна из продуктивного пласта нефтяного месторождения. Одну скважину радиусом 5 мм и глубиной 60 мм, пробуренную в керне диаметром 40 мм, высотой 80 мм с содержанием СаО 50 % заливали 20г азотной кислоты. другую скважину не заливали и использовали в качестве контрольного образца. После нейтрализации породы в первом керне оба керна помещали в муфельную печь и нагревали до температуры 750 градусов С.

Результаты испытаний показали, что первый керн за счет перехода солей нитратов из твердого состояния в газообразное потерял сплошность и был разрушен на глубину 60 мм. Целостность другого керна осталась неизменной. Это свидетельствует, что при температурном воздействии, превышающем разложение солей нитратов, они переходят в газообразное состояние, и образующиеся газы изменяют сплошность и проницаемость пласта.

Способ образования трещиноватого коллектора давлением газообразных продуктов, включающий размещение в районе перфорации скважин окислительного состава и горючего, инициирование его горения и фиксации разрыва от смыкания, отличающийся тем, что с целью увеличения проницаемости пласта и призабойной зоны, содержащей щелочные и щелочноземельные породы, их нейтрализуют азотной кислотой до образования солей нитратов с выдерживанием в течение нескольких часов для реакции кислоты с породой, в качестве горючего используют горючие компоненты породы или горючее, дополнительно подаваемое в скважину, и осуществляют разложение солей нитратов и горючего до газообразного состояния тепловым источником, подаваемым в скважину: пороховым генератором давления или железоалюминиевой смесью (термит), или горюче-окислительным составом.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к разработке залежей высоковязких нефтей и битумов и может быть применено для увеличения проницаемости призабойной зоны путем теплового воздействия и импульсной обработки давлением.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для разработки нефтяных месторождений, имеющих продуктивные пласты со сверхнизкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разработки залежи высоковязкой нефти и битума путем нагревания. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума включает разбуривание залежи скважинами с горизонтальными стволами, направленными параллельно друг другу.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена при разработке залежи нефти массивного типа. Способ включает строительство добывающих и нагнетательных скважин, проведение гидравлического разрыва пласта, закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины, отбор пластовых флюидов через добывающие скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для добычи высоковязкой нефти и битума с помощью теплового воздействия на пласт.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Технический результат - увеличение нефтеотдачи залежи.

Изобретение относится к горному делу и используется для отработки технологии добычи ценного кристаллического сырья и природного камня, разборки завалов и сооружений, дробления негабаритов, проведения физического моделирования процессов разрушения горных пород.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для гидравлического разрыва пласта. Скважинный флюид включает жидкость-носитель на водной основе, гидрофобные волокна, суспендированные в нем, гидрофобный зернистый материал, также суспендированный в жидкости-носителе и газ для смачивания поверхности частиц и связывания их вместе в агломераты.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи. Технический результат - повышение нефтеотдачи.

Изобретение относится к нефтегазовому оборудованию, в частности к оборудованию заканчивания скважин, и может быть применено при операциях многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП).
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с низкопроницаемым коллектором. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки залежи высоковязкой нефти или битума. .

Изобретение относится к экстракции легких фракций нефти и/или топлива из природного битума из нефтеносного сланца и/или нефтеносных песков. В способе природный битум экстрагируют путем водной сепарации из нефтеносного сланца и/или нефтеносных песков при образовании твердого остатка, летучие углеводороды отгоняют из природного битума перегонкой, при этом остается нерастворимый нефтяной кокс, включающий до 10% серы, газообразные углеводороды от перегонки разделяют путем фракционной конденсации на легкие фракции нефти, сырую нефть и различные топлива. Способ отличается тем, что твердые остатки из водной сепарации и/или нефтяной кокс используют термически, при этом их превращают путем субстехиометрического окисления кислородсодержащим газом (26) в противоточном газификаторе (19), взаимодействующим с подвижным слоем сыпучего материала (21), при добавлении щелочных веществ при температурах <1800°C в газообразные продукты расщепления с низким содержанием серы, эти продукты расщепления затем преобразуются путем субстехиометрического окисления в физическое тепло, которое применяют для генерирования нагретой водной технологической среды для физического измельчения нефтеносных песков и/или нефтеносного сланца (А) и/или для отделения природного битума из массива горных пород и/или в качестве технологического тепла для тепловой разбивки природного битума, и путем добавления щелочных веществ при восстановительных условиях, газообразные серосодержащие соединения, появляющиеся в противоточном газификаторе (19), преобразуются при температурах выше 400°C из ингредиентов углерод- и серосодержащих остатков путем химической реакции с щелочными веществами в твердые серосодержащие соединения, и эти твердые серосодержащие соединения, по меньшей мере, частично обрабатывают с газообразными продуктами реакции и удаляют из газовой фазы посредством отделения мелкозернистых материалов при температурах выше 300°C. Технический результат - улучшение энергетического баланса, преодоление угрозы окружающей среде. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разработки залежи высоковязкой нефти и битума путем нагревания. Технический результат - повышение эффективности прогревания залежи, увеличение охвата залежи прогреванием, повышение объемов отбора нефти и битума, надежность способа. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума включает разбуривание залежи двумя технологическими скважинами и добывающей скважиной с горизонтальными стволами, установку в горизонтальные стволы технологических скважин электродов, соединение электродов с электрической подстанцией на устье скважины, спуск в горизонтальный ствол добывающей скважины электроцентробежного насоса, прогрев залежи электрическим током с помощью установленных в горизонтальных стволах технологических скважин электродов, отбор разогретых нефти и битума из залежи электроцентробежным насосом из горизонтального ствола добывающей скважины. Первоначально бурят как минимум одну добывающую и одну нагревательную скважины с горизонтальными стволами, расположенными параллельно и друг под другом на расстоянии 15 м. Затем в верхнем горизонтальном стволе нагревательной скважины производят гидравлический разрыв пласта с образованием продольной трещины с последующим ее креплением токопроводящим материалом. Затем перпендикулярно начальному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят первую технологическую скважину с горизонтальным стволом, а перпендикулярно конечному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят вторую технологическую скважину с горизонтальным стволом, причем горизонтальные стволы технологических скважин размещают в пределах трещин гидравлического разрыва пласта. Затем между технологическими скважинами параллельно их вертикальным стволам и перпендикулярно горизонтальным стволам пары нагревательной и добывающей скважин бурят две дополнительные добывающие скважины. Горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин размещают параллельно и между верхним и нижним горизонтальными стволами нагревательной и добывающей скважин. В качестве электродов, спускаемых в скважину, используют колонны насосных штанг. Оснащают нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин электроцентробежными насосами. Осуществляют прогрев залежи с помощью верхнего горизонтального ствола нагревательной скважины, а отбор разогретых нефти и битума осуществляют с помощью электроцентробежных насосов через нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин. Предлагаемый способ разработки позволяет повысить эффективность прогревания залежи высоковязкой нефти и битума нагреванием, упростить технологический процесс реализации способа, увеличить охват залежи прогреванием, повысить объемы отбора разогретых нефти и битума, надежность реализации способа. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - интенсификация добычи нефти и увеличение степени выработки запасов с одновременным снижением затрат на строительство скважин и минимизацией энергетических затрат на прогревание пласта, создание условий для периодического повышения температуры до 800-1200°C и более с распространением теплового фронта на заданную глубину от источника, сохранение в процессе прогрева фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны ствола, эксплуатируемого в режиме отбора продукции, а также сокращение числа спускоподъемных операций, повышение безопасности работ на скважинах. Способ разработки месторождений высоковязкой нефти с возможностью периодического прогрева пласта характеризуется тем, что строят скважину с дуальной системой вертикального и бокового стволов, причем оба ствола сообщают с одним и тем же продуктивным пластом, забой бокового ствола располагают в 20-25 м от забоя вертикального ствола. В скважину перед началом эксплуатации спускают малогабаритное насосное оборудование и до забоя вертикального ствола параллельную колонну насосно-компрессорных труб с пакером, после чего инициируют процесс прогрева пласта по технологии термогазохимического воздействия, термобарохимической обработки в режиме газогидроразрыва пласта с применением высокотемпературных твердотопливных источников либо гидроокислительных или горючеокислительных составов с разогревом призабойного участка вертикального ствола на глубину, достаточную для охвата тепловым воздействием призабойного участка бокового ствола. Далее прогрев прекращают и начинают отбор продукции из бокового ствола, варьируя продолжительность цикла в зависимости от темпа снижения дебита. Затем отбор продукции прекращают и повторяют цикл прогрева пласта без подъема насосного оборудования из скважины, после чего вновь продолжают эксплуатировать боковой ствол в режиме отбора продукции. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности реализации способа, равномерная и полная выработка запасов высоковязкой нефти или битума из залежи, увеличение охвата залежи тепловым воздействием с одновременным снижением эксплуатационных затрат. В способе разработки залежи высоковязкой нефти или битума с применением трещин гидроразрыва пласта ГРП в залежи на расстоянии 100 м одна от другой на одной прямой последовательно бурят нагнетательные вертикальные скважины с вскрытием непроницаемого пропластка, причем после бурения каждую вертикальную нагнетательную скважину крепят обсадной колонной и выполняют в ней перфорацию в верхней и нижней частях продуктивного пласта и непроницаемом пропластке, проводят ГРП в интервале непроницаемого пропластка с образованием и креплением трещины разрыва. Выполняют геофизические исследования и определяют направление развития трещины по азимуту, ее высоту и полудлины, причем вертикальные нагнетательные скважины бурят на прямой, перпендикулярной направлению развития трещин разрыва, выполненных из первой и последующих нагнетательных вертикальных скважин. Затем на расстоянии 5 м выше непроницаемого пропластка над трещинами перпендикулярно направлению трещин разрыва на обоих концах бурят две нагнетательные горизонтальные скважины, под горизонтальными нагнетательными скважинами на расстоянии 5 м ниже непроницаемого пропластка бурят две горизонтальные добывающие скважины. Производят закачку в залежь теплоносителя через нагнетательные горизонтальные и вертикальные скважины, а отбор из залежи осуществляют из добывающих горизонтальных скважин. После снижения дебита из добывающих горизонтальных скважин на 50% из нагнетательных горизонтальных скважин между нагнетательными вертикальными скважинами выполняют поинтервальные ГРП с вскрытием непроницаемого пропластка с образованием и креплением трещин разрыва с применением облегченного проппанта, затем производят закачку в залежь теплоносителя через нагнетательные горизонтальные скважины, отбор из залежи осуществляют из добывающих горизонтальных скважин. 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к добыче керогенсодержащей нефти внутрипластовым горением с вводом дополнительного топлива. Технический результат - повышение нефтеотдачи пласта путем вовлечения в разработку керогенсодержащих участков пласта. Способ характеризуется тем, что в пласты баженовской свиты закачивают дополнительное топливо - смесь легкой нефти, добытой из этой свиты, и нафталина с концентрацией 1-19% масс. Закачивают также кислородсодержащую смесь – воздух. Формируют топливо с преобразованием легкой нефти в тяжелую с увеличением ее плотности и вязкости. Продолжают закачку воздуха до воспламенения сформированного топлива в призабойной зоне нагнетательной скважины. Создают фронт горения этим топливом и воздействуют его теплом на керогенсодержащие породы до образования в них сети трещин. Обеспечивают возможность окисления и самовозгорания керогена, содержащегося в породе пластов баженовской свиты. Используют кероген в качестве источника топлива и вовлекают керогенсодержащие пласты в разработку. При этом продукцию отбирают через добывающие скважины. 3. з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области промысловой геологии и может быть использовано в процессе добычи углеводородов из подземных геологических формаций. В данном документе описан способ измерения вязкости неньютоновской жидкости для поточного измерения и управления процессом. Процесс включает примешивание добавок к базовому флюиду для формирования неньютоновской жидкости. Неньютоновская жидкость подается в устройство для поточного измерения вязкости для получения результатов измерения реологических параметров. Затем введение добавок к базовому флюиду корректируется с учетом измеренных реологических параметров. Также раскрыта система, предназначенная для достижения указанных целей. Технический результат – повышение результативности корректировки процесса добычи углеводородов из подземных геологических формаций. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к операциям нагнетания жидкостей с поверхности скважины в ее ствол при высоких давлениях, таким как, например, гидравлический разрыв пласта, включающий разделение жидкости на чистый поток, содержащий минимальное количество твердых материалов, и грязный поток, содержащий твердый материал в жидком носителе. Технический результат - повышение эффективности нагнетания жидкостей в ствол скважины. По способу обеспечивают чистый поток жидкости. Для этого осуществляют соответствующие действия с применением одного или нескольких «чистых» насосов для нагнетания чистого потока с поверхности скважины в первый и второй стволы скважины. Обеспечивают первый грязный поток, содержащий первый твердый материал в первом жидком носителе. Осуществляют соответствующие действия с применением одного или нескольких первых «грязных» насосов для нагнетания первого грязного потока с поверхности скважины в первый ствол скважины. Один или несколько первых «грязных» насосов действуют одновременно с действием одного или нескольких «чистых» насосов. При этом чистый поток и первый грязный поток объединяют для образования рабочей жидкости. Обеспечивают второй грязный поток, содержащий второй твердый материал во втором жидком носителе. Осуществляют соответствующие действия одного или нескольких вторых «грязных» насосов для нагнетания второго грязного потока с поверхности скважины во второй ствол скважины. При этом один или несколько вторых «грязных» насосов действуют одновременно с действием одного или нескольких «чистых» насосов. Чистый поток и второй грязный поток объединяют для образования рабочей жидкости. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидравлического разрыва пласта. Способ включает спуск в скважину колонны НКТ с пакером, посадку пакера над кровлей пласта, подлежащего гидроразрыву, закачку жидкости разрыва в пласт по колонне НКТ через скважину до создания трещины в пласте, крепление созданной трещины закачкой проппанта, закрытие скважины и ожидание спада давления, стравливание остаточного устьевого давления до атмосферного, разгерметизацию устья скважины, срыв пакера и подъем колонны НКТ из скважины. На устье скважины колонну НКТ оснащают снизу вверх забойным пульсатором, сбивным клапаном и пакером. Спускают колонну НКТ в скважину так, чтобы забойный пульсатор размещался посередине пласта, подлежащего гидроразрыву, а пакер - над кровлей этого пласта. Герметизируют затрубное пространство скважины посадкой пакера, определяют общий объем гелированной жидкости, делят общий объем гелированной жидкости на три равные части, из которых 1/3 часть - гелированная жидкость на водной основе для образования и развития трещины разрыва в пласте, 1/3 часть - гелированная жидкость на водной основе - жидкость-носитель проппанта, 1/3 часть - гелированная жидкость на основе товарной нефти - жидкость-носитель гранулированной извести. Начинают процесс гидроразрыва пласта закачкой по колонне НКТ через забойный пульсатор в пульсирующем режиме 1/3 части гелированной жидкости на водной основе для образования и развития трещины разрыва в пласте, после чего для крепления созданной трещины разрыва в пласте в пульсирующем режиме производят чередующуюся закачку гранулированной извести с жидкостью-носителем - гелированной жидкостью на основе товарной нефти и проппанта с жидкостью-носителем - гелированной жидкостью на водной основе по 15 равных порций каждой. Причем каждая из 15 равных порций гелированной жидкости на основе товарной нефти содержит гранулированную известь из расчета 800 кг/м3, а при закачке 15 равных порций гелированной жидкости на водной основе жидкости-носителя проппанта увеличивают концентрацию и фракцию проппанта и закачивают: с 1 по 5 порцию проппант с концентрацией 600 кг/м3 фракции 20/40 меш, с 6 по 10 порцию закачивают проппант с концентрацией 800 кг/м3 фракции 20/40 меш, с 11 по 14 порцию - проппант с концентрацией 1000 кг/м3 фракции 20/40 меш, последнюю 15 порцию - проппант с концентрацией 1000 кг/м3 фракции 16/20 меш. Затем производят закачку в пульсирующем режиме кислотного раствора, в качестве которого применяют 24%-ный водный раствор соляной кислоты в объеме закачанной в пласт жидкости-носителя - гелированной жидкости на основе товарной нефти для разложения образовавшейся гашеной извести и разрушения остатков геля. Далее скважину закрывают на ожидание спада давления и реагирование кислоты, после чего стравливают остаточное устьевое давление до атмосферного, разгерметизируют устье скважины и осваивают скважину свабированием по колонне НКТ до притока нефти из пласта, после чего производят срыв пакера и подъем колонны НКТ из скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлического разрыва пласта. 1 ил., 1 табл.

Группа изобретения относится к гидравлическому разрыву пласта. Технический результат - улучшение проводимости пачек из мелкодисперсного расклинивающего агента. Способ получения в подземном пласте полиэлектролита в составе для обработки включает этапы введения в подземный пласт состава для обработки, содержащего предшественник полиэлектролита, и образования полиэлектролита из предшественника полиэлектролита в результате протонирования функциональных химических групп предшественника полиэлектролита, или в результате превращения функциональных химических групп предшественника полиэлектролита в соли, или в результате реакции амидной функциональной группы предшественника полиэлектролита с одним или более реагентом в составе для обработки. Способ обработки подземных пластов включает указанный выше способ получения в подземном пласте полиэлектролита в составе для обработки. 2 н. и 20 з. п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 7 пр.
Наверх