Способ гидроразрыва пласта

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Российский научно-исследовательский институт природных газов И газовых технологийНестационарное развитие трещины при импульсном гидроразрыве горной породы. Горный журнал. 1981,1 Г 26,с.56-52Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для использования при выполнении работ по интенсификации нефте- и газоотдачи низкопроницаемых продуктивных пластов.Известен способ гидроразрыва пласта, который заключается в том, что жидкость гидроразрыва подают в пласт импульсно (1).Недостатком способа является низкая эффективность,вызванная тем, что пульсации жидкости быстро сглаживаются в пласте, что не позволяет проводить глубокий гидроразрыв пласта.Известен способ гидроразрыва пласта, в котором жидкость разрыва подают при одновременном воздействии на пласт упругими колебаниями (2).Основным недостатком способаявляется также низкая эффективность, связанная с интенсивным затуханием упругих колебаний в ближней прискважинной зоне пласта.Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет снижения давления разрыва пласта.Поставленная цель достигается тем, что по способу гидроразрыва пласта путем подачи жидкости разрыва и одновременного воздействия упругими колебаниями,подачу жидкости разрыва осуществляют импульсно в период полуволны разрежения.На фиг. 1 и 2 показаны варианты размещения оборудования на фиг. 3 - график эффективности воздействия.Способ гидроразрыва пласта осуществляетсяследующим образом. На поверхности земли или на некоторой глубине непромысловых скважин месторождения размещают генераторы 1 упругих колебаний 2, генерируемых, преимущественно, инфразвуковой частотой, передаваемых в пласт 3 в его зону 4, выбранного для очередного цикла воздействия. Передачу колебаний в пласт совмещают с подачей по скважинам 5 жидкости для гидроразрыва, а по скважинам 6 производят добычу флюида, в непромысловых скважинах 7 размещены генераторы колебаний.Выбор инфразвуковых сейсмических колебаний и совмещение их с подачей жидкости произведены для максимального увеличения флюидоотдачи пласта и снижения при этом давления, накладываемого на жидкость, подаваемую для гидроразрыва.Эта технология выбрана экспериментально. В этом случае подачу жидкости гидроразрыва совмещали с полупериодом волны разрежения, подавая ее импульсно. Это способствует проникновению жидкости в поры пласта при полупериоде волны разрежения, а следующая за этим фаза-полупериод волны сжатия способствует такому проникновению создаваемым дополнительным эффектом задавливания жидкости далее в образовавшиеся поры и трещины в пласте. Эффективность воздействия на пласт предлагаемым способом приведена на графике (фиг.3) в сопоставлении с аналогичными показателями известных технологических процессов, где кривая 3 показывает эффективность процесса гидроразрыва пр обработке прискважинной зоны пласта электромагнитными колебаниями, зябни) (о) 21 (61)передаваемыми через жидкость, заполнившую скважину кривая 9 показывает эффективность воздействия на пласт подачей жидкости гидроразрыва в сочетании с ультразвуковыми колебаниями, передаваемыми из полости скважин кривая 10 показываетэффективность воздействия на пласт только инфразвуковыми упругими колебаниями а кривая 11 отражает эффективность флюидоотдачи пласта от применения суммы всех перечисленных способов воздействия (кривая 8,9,10) как видно из графика прирост дебита скважин после проведения гидроразрыва даже от суммарного эффекта воздействия известными способами низок, не более 1,53,5 , в то время как эффективность воздействия на пласт предлагаемым способом (кривая 12) значительно превосходит суммарный эффект от использования известных способов (кривые 8-11). Пример конкретного осуществления способа.На участке с пониженным дебитом скважин из-за малопроницаемых пород коллектора в грунте (на поверхности земли) и в полостях двух непродуктивных скавжин 7 бь 1 лиразмещень 1 генераторы нифразвуковух колебаний 1, скважины 6 заполнили жидкостью для проведения гидроразрыва (водой с добавлением поверхностно-активного вещества 1 О.002) и фланцы обсадных труб соединили с нагнетательными насосами(не показаны), оборудованными перепускными клапанами, соединенными с реле, настроенным на полупериод волны, направляемой в зону 4 пласта 3. Инфразвуковые колебания выбраны экспериментально в диапазоне 1-60 ГЦ, наиболее эффективно воздействие при 5-20 Гц при таких колебаниях, воздействующих на пласт, на жидкость в скважинах 6 накладывают избыточное давление в пределах 8.0-20.0 МПа, причем это давление накладывают импульсно в полупериод волны разряжения, что способствует более эффективному проникновению жидкости в раскрывающиеся поры и трещины, более того,следующий за полупериодом разрежения полупериод сжатия создает дополнительное значительное давление для внедрения жидкости в закрывающиеся, начиная от скважин 6, поры и трещины, что способствует продавливанию жидкости в глубину пласта 3. Такое проведение гидроразрыва приводит к эффективному высвобождению запасов флюида из породы пласта по порам и трещинам к добывающим скважинам 5 при снижении усилий, требуемых для гидроразрыва,уменьшении мощности передаваемых колебаний (в 34 раза по сравнению с воздействием, показанным на кривой 10) и значительном снижении давления, накладь 1 ваемого на жидкость ( в 2-5 раз по сравнению с гидроразрывом, показанным на кривой 9).В результате такого воздействия на продуктивныйпласт с низкопроницаемым коллектором на скважинах 5 приборы регистрируют значительное приращение дебита ( до 10-16 ) в результате изменения физического и механического состояния пласта, при котором в первую очередь появляются трещины и микросдвиги на границах пластов, имеющих разные акустические характеристики, что приводит кразрыву межзерновых связей и способствует проведению интенсивного гидроразрыва пласта.Таким образом, технологические преимущества данного способа по сравнению с базовым обьектом,включающим операции подземных взрывов для интенсификации добычи флюидов из пластов и проведения на этой основе гидроразрыва, заключается в создании эффективной физической системы воздействия на пласт, при которой подвергаемые механическим напряжениям породы более интенсивно образуют разрывы между связями, и этот процесс имеет материальную направленность, что в максимальной степени способствует проведению гидроразрыва на значительно большие расстояния, чем при реализации базового объекта, и, ка результат от этого воздейсвия, значительном увеличении (в 3-6 раз) приростадебита скважин. Такая технология и физическая модель осуществления данного способа позволяет эффективно решать одну из важнейших задач увеличение добычи энергетического сырья для народного хозяйства без проведения для этого дорогостоящих дополнительных буровых работ.Эти технические преимущества позволяют получить значительный экономический эффект по сравнению с базовым объектом.Способ гидроразрыва пласта при подаче жидкости разрыва и одновременном воздействии упругими колебаниями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процессаза счет снижения давления разрыва пласта, подачу жидкости разрыва осуществляют импульсно в период полуволны разряжения.ВерсткаМП КРИЦ, исполнитель С.С. ВЫШКварКо Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова