Cпособ обработки призабойной зоны пласта

(51) 21 43/16 (2006.01) 21 37/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ последующим контактированием сплава с водой. Согласно способу после разрушения изолирующей емкости скважину закрывают и заполняют водой,причем воду подают под давлением, превышающим давление призабойной зоны скважины. Сплав алюминия, галлия, индия и олова содержит компоненты в следующих соотношениях Алюминий 99,7-85 Галлий 0,1-5 Индий 0,1-5 Олово 0,1-5 Расход сплава алюминия, галлия, индия и олова составляет 0,02-0,35 кг/м. Сплав алюминия, галлия, индия и олова используют в виде слитков и/или раздробленных частиц, помещенных в стеклянную емкость. Давление воды создают присоединением к устью скважины агрегата ЦА-320. После закачки воды скважину закрывают на реагирование до 24 часов. В результате обработки призабойной зоны пласта согласно предлагаемому способу выход нефти вырос в 24 раза.(72) Сармурзина Раушан Гайсиевна Карабалин Узакбай Сулейменович Досмухамбетов Махамбет Джолдаскалиевич Исказиев Курмангазы Бойко Галина Ильясовна Молдабеков Баян Шералиевич Любченко Нина Павловна(54) ПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для термогазохимической обработки нефтегазоносных пластов для повышения нефтеотдачи пластов. Технический результат достигается способом обработки ПЗП введением в добывающую скважину сплава алюминия, галлия, индия и олова,предварительно изолированного в емкости,размещенной в перфорированном контейнере и Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для термогазохимической обработки нефтегазоносных пластов. Известно, что в процессе эксплуатации добывающих скважин в призабойной зоне пласта(далее - ПЗП) происходит накопление отложений парафинов, асфальтенов и песчано-глинистых частиц (далее-АСПО). В результате проницаемость ПЗП падает и,следовательно,снижается продуктивность скважин. Эффективными методами восстановления дебита с удалением АСПО является тепловая и термогазохимическая обработка ПЗП. Считается, что при обработке ПЗП происходит образование расходящихся от скважины трещин,что обеспечивает ее гидродинамическую связь с удаленной зоной пласта. Известен способ удаления парафиногидратных и/или асфальтеносмолопарафиновых отложений термохимическим воздействием на скважину путем взаимодействия с водой состава на основе алюминия с щелочными металлами. Состав подают в скважину через лубрикатор или в контейнере,выполненном в виде цилиндра, перфорированного по образующей из алюминия, и/или кальция, и/или железа, а в качестве состава используют композиты,содержащие алюминий, и/или кальций, и/или магний, и/или железо, и/или кремний, и/или щелочные металлы. (Пат. РФ 2073696, публ. 20.02.1997) Недостатком способа является недостаточно высокая эффективность при повышенной взрыво- и пожароопасности хранения, транспортировки и использования составов. Известно использование термогазогенератора для обработки призабойной зоны нефтяных скважин, в котором в качестве горючего применен порошок магния или алюминия или их сплав в количестве 50,0 - 75,0 мас., в качестве окислителя- нитраты щелочных или щелочноземельных металлов в количестве 19,0 - 40,0 мас., а в качестве технологических добавок - смолы или их растворы в технических маслах в количестве 5,0 6,0 мас (Пат. РФ 2124630, публ. 10.01.1999). Однако способ обработки пласта с использованием термогазогенератора также имеет недостаточную эффективность и высокую пожароопасность. Недостатки известных термогазохимическох способов обработки нефтегазоносных пластов детально изложены в патенте РФ 2186206 (публ. 27.07.2002) принятым за прототип. Способ обработки пласта по прототипу включает погружение в скважину, заполненную скважинной жидкостью, по меньшей мере, содержащей воду,изолированный от скважинной жидкости гидрореагирующий состав, не способный к горению за счет внутренних ресурсов и обладающий свойством вступать в гетерогенную химическую реакцию, по меньшей мере, с водой скважинной жидкости с выделением тепла и газофазных продуктов. Химическую реакцию инициируют путем приведения гидрореагирующего состава в непосредственный контакт со скважинной 2 жидкостью. Гидрореагирующий состав включает, по меньшей мере, алюминий, активированный, по меньшей мере, галлием, причем реакцию ведут при погонной массе гидрореагирующего состава от 0,25 до 2,9 кг/м таким образом, чтобы давление и температура в скважине не превышали уровень, при котором возможно повреждение скважины или скважинного оборудования, а в интервале продуктивного пласта - поддерживались на уровне,обеспечивающем восстановление проницаемости призабойной зоны пласта. Недостатком способа по прототипу является неопределенность условий его осуществления, при которых исключается повреждение скважины или скважинного оборудования, а также значений давления и температур в интервале продуктивного пласта,обеспечивающих восстановление проницаемости призабойной зоны пласта. По существу, прототип описывает лабораторный эксперимент,предполагающим возможность промышленного применения способа с использованием сплава на основе алюминия. Способность таких сплавов взаимодействовать с водой с выделением тепла и водорода описаны(Сармурзина Р.Г. Кинетика взаимодействия активированного алюминия с водой, Тезисы доклада Первого Всесоюзного симпозиума по макроскопической кинетике и химической газодинамике. - Алма-Ата, 1984, т.1, ч.2, с.24 и 25.,А.с. ССР 535364, опубл. 15.11.1976). Отсутствие количественных показателей нефтедобычи затрудняет оценку эффективности способа по прототипу. Существенным признаком изобретения,имеющим численное значение, является погонная масса гидрореагирующего состава от 0,25 до 2,9 кг/м. Эти показатели можно рассматривать, как недостатки, характеризующие высокий расход сплава на основе алюминия - гидрореагирующего состава. Задачей предполагаемого изобретения является создание эффективного способа обработки призабойной зоны, позволяющего увеличить нефтеотдачу пласта после его обработки. Техническим результатом изобретения является снижение расхода реагента для обработки ПЗП,снижение вязкости нефти, повышение выхода нефти после обработки ПЗП. Технический результат достигается способом обработки ПЗП введением в добывающую скважину сплава алюминия, галлия, индия и олова,предварительно изолированного в емкости,размещенной в перфорированном контейнере и последующим контактированием сплава с водой. Согласно способу после разрушения изолирующей емкости скважину закрывают и заполняют водой,причем воду подают под давлением, превышающим давление призабойной зоны скважины. Сплав алюминия, галлия, индия и олова содержит компоненты в следующих соотношениях Алюминий 99,7-85 Галлий 0,1-5 Индий 0,1-5 Олово 0,1-5 Расход сплава алюминия, галлия, индия и олова составляет 0,02-0,35 кг/м. Согласно способу перфорированный контейнер с емкостью, содержащий сплав алюминия, галлия,индия и олова соединяют с насосно-компрессорной трубой и производят спуск на глубину выше нижнего края перфорации эксплуатационной колонны. Сплав алюминия, галлия, индия и олова используют в виде слитков и/или раздробленных частиц, помещенных в стеклянную емкость. Давление воды создают присоединением к устью скважины агрегата ЦА-320. После закачки воды скважину закрывают до 24 часов. Отличие предлагаемого способа обработки пласта от способа по прототипу заключается в том,что обработку пласта осуществляют под давлением воды, которую закачивают в скважину. Причем воду подают под давлением, превышающим давление призабойной зоны скважины. Тогда как в способе по прототипу осуществляют регулируемый сброс давления в перекрытой части скважины путем стравливания содержащейся в ней жидкости. А при проведении процесса в открытой скважине,согласно прототипу,перед инициированием химической реакции часть скважинной жидкости откачивают. Гидрореагирующий состав рассредоточивают по глубине скважины в виде отдельных секций, а инициирование их реакции со скважинной жидкостью производиться последовательно в направлении от устья к забою скважины с задержкой,обеспечивающей транспортировку реагирующих частиц состава в растущие трещины. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом на скважинах терригенных и карбонатных залежей с высокой обводненностью продукции. Сплав алюминия, галлия, индия и олова, в виде слитков и раздробленных частиц помещают в стеклянный стакан. Стакан закупоривают для защиты от воздействия воды. Сплав в запаянной стеклянной трубке, помещают в перфорированный стальной контейнер, изготовленный из обрезка насосно-компрессорной трубы (НКТ). К контейнеру подсоединяют глубинный манометр и производят спуск в скважину на глубину выше нижнего уровня перфорации. В верхнюю часть НКТ вводят металлический стержень, который под собственным весом своим нижним концом разбивает стеклянный стакан. К устью скважины подсоединяют агрегат ЦА-320 для создания давления столба жидкости выше давления призабойной зоны скважины. Производят закачку пластовой воды либо технической воды одноэтапно либо в несколько этапов в зависимости от объемов сплава, для достижения полноты реакции. Скважину оставляют до 24 часов на реагирование. По истечению срока реакции открывают задвижку, поднимают НКТ и контейнер с погружным манометром. Взаимодействие сплава с водой сопровождается бурным выделением газообразного водорода и разогревом воды в зоне перфорации вплоть до кипения. Происходит значительное увеличение давления в призабойной зоне пласта. Анализ выделяющих газов показал, что в составе газов в значительном количестве содержится водород,метан, бутан, кислород и СО 2. Присутствие таких газов как кислород, СО 2, метан и других низкомолекулярных углеводородов указывает на процесс крекинга и окисления. Продукты реакции сплава на основе алюминия с водой обладают каталитическими свойствами и способствуют частичному крекингу нефти и гидрированию продуктов крекинга образующимся водородом. Внутрипластовый крекинг переводит в жидкую и газообразные продукты АСПО, являющиеся причиной кольматации пласта. Предлагаемый способ обработки пласта приводит к (кратному) увеличению дебита нефти от 7 до 24 раз. Плотность нефти увеличивается с 0,809 до 0,812 г/см 3, кинематическая вязкость уменьшается с 9,66 до 7,99 мм 2/с. Обводненность нефти снижается в пять раз. Выход светлых фракций с температурой кипения до 180 С увеличивается на 4. При использовании сплава в количестве ниже 0,02 кг на 1 метр интервала перфорации эффект роста нефтеотдачи снижается. При повышении расхода сплава выше 0.35 кг на 1 м интервала перфорации возникает риск разрушения НКТ и неконтролируемого повышения давления в призабоной зоне. Содержание компонентов сплава в заявленных пределах являются эффективным при осуществлении способа и предпочтительный вариант состава сплава определяется экономическими факторами. Сведения,подтверждающие возможность осуществления способа Пример 1 Получение сплава. Навески металлического алюминия, галия, индия и олова в количестве мас.алюминий - 97, галлий - 1,индий - 1, олово - 1 взвешивают на весах с точностью до 0,01 помещают в алундовый тигель и нагревают в печи 1300 при температуре 850 С до полного расплавления компонентов. Расплав перемешивают и отливают в охлажденные изложницы. Пример 2 Способ осуществляли на скважинах терригенных и карбонатных залежей месторождения Карсак НГДУ Досормунайгаз (Западно-Казахстанская область). Месторождение характеризуется обводненностью продукции от 60 до 99, низкой пластовой температурой (15-50 С) и различной минерализацией вод, обводняющих скважину. Общая минерализация вод месторождений оставляет 110-115 г/л. Таблица 1 Геолого-технические характеристики скважины месторождения Карсак Геолого-техническая характеристика Эколонна, диаметр, мм Искусственный забой, м Текущий забой, м Интервал перфорации, м Дебит, м 3 Нефть, т Обводненность,Глубина спуска насоса, м Температура остывания нефти, С Подземное оборудование, мм Р на выхода, атм К началу закачки скважина находится Расход реагента, кг Объем закачиваемой воды, м 3 Сплав алюминия, галлия, индия и олова,содержащий компоненты в количестве мас.алюминий - 97, галлий - 1, индий -1, олово - 1, в виде слитков и раздробленных частиц помещают в стеклянный стакан, запаивают и помещают в перфорированный стальной контейнер,изготовленный из обрезка насосно-компрессорной трубы (НКТ). К контейнеру подсоединяют глубинный манометр и производят спуск в скважину на глубину выше нижнего уровня перфорации эксплуатационной колонны. В верхнюю часть НКТ вводят металлический стержень и разбивает стеклянный стакан. К устью скважины присоединяют агрегат ЦА-320 для создания давления столба жидкости выше давления призабойной зоны скважины. Пластовую воду закачивают в три этапа с промежутком в 5 минут для достижения полноты реакции. Скважину закрывают и оставляют для реагирования до 24 часов. Таблица 2 Сравнительные показатели скважины месторождения Карсак до и после обработки Наименование показателей Дебит скважины (ж), м 3/сут н, (тонн нефти) Обводненность,Показания глубинного манометра, атм. Показания термометра, С Таблица 3 Физико-химические свойства проб нефти м. Карсак, отобранных со скважины до и после ОПИ Показатели Обводненность,Плотность, г/см 3 Кинематическая вязкость, мм 2/с при 30 С 40 С 50 С На фиг.1 представлены кривые изменения температуры и давления в скважине после обработки сплавом. Из фигуры следует, что существенное изменение давления происходит в течение 2-х часов после начала контактирования сплава с водой в скважине с повышением давления в семь раз до 35 атм. Температура в скважине растет синхронно с ростом давления от 21 С до значений 25 С. 4 В результате взаимодействия сплава алюминия,галлия, индия и олова с водой согласно предлагаемому способу обработки призабойной зоны пласта, выход нефти вырос в 24 раза. Плотность нефти увеличивается с 0,809 до 0,812 г/см 3, кинематическая вязкость уменьшается с 9,66 до 7,99 мм 2/с. Обводненность нефти снижается в пять раз. Выход светлых фракций с температурой кипения до 180 С увеличивается на 4. При этом расход сплава, по сравнению снижается до восьми раз. 1. Способ обработки призабойной зоны пласта введением в добывающую скважину сплава алюминия, галлия, индия и олова, предварительно изолированного вемкости, размещенной в перфорированном контейнере и последующим контактированием сплава с водой, отличающийся тем, что после разрушения изолирующей емкости скважину закрывают и заполняют водой, причем воду подают под давлением, превышающим давление призабойной зоны скважины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплав алюминия, галлия, индия и олово содержит компоненты в следующих соотношениях Алюминий 99,7-85 Галлий 0,1-5 Индий 0,1-5 Олово 0,1-5 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход сплава алюминия, галлия, индия и олова составляет 0,02-0,35 кг/м. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перфорированный контейнер с емкостью,содержащий сплав алюминия, галлия, индия и олова вводят в насосно-компрессорную трубу на глубину выше нижнего края перфорации. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплав алюминия, галлия, индия и олова используют в виде слитков и/или раздробленных частиц, помещенных в стеклянную емкость. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что давление воды создают присоединением к устью скважины агрегата ЦА-320.