RU2173774C1 - Method of treatment of bottom-hole formation zone and device for its embodiment - Google Patents
Method of treatment of bottom-hole formation zone and device for its embodimentInfo
- Publication number
- RU2173774C1 RU2173774C1 RU2001102073/03A RU2001102073A RU2173774C1 RU 2173774 C1 RU2173774 C1 RU 2173774C1 RU 2001102073/03 A RU2001102073/03 A RU 2001102073/03A RU 2001102073 A RU2001102073 A RU 2001102073A RU 2173774 C1 RU2173774 C1 RU 2173774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- working fluid
- composite material
- container
- mixing chamber
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при повышении производительности скважин. The invention relates to the oil industry and may find application in increasing the productivity of wells.
Известен способ многофакторного технологического комплексного воздействия на пласт, включающий нагрев кислотного раствора непосредственно на забое скважины за счет экзотермической реакции между раствором и металлическим магнием в контейнере - термогазогенераторе, а затем в забое создание гидроударов высоких давлений, способствующих проникновению рабочей жидкости - кислотного раствора в пласт (Б. М. Сучков. Применение гидроударного воздействия на пласт раствором кислоты. -ВНИИОЭНГ, серия "Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений ", вып. 16, М., 1988 г., с. 27 - 29). There is a method of multifactor technological complex impact on the formation, including heating the acid solution directly at the bottom of the well due to the exothermic reaction between the solution and metal magnesium in the container - thermogas generator, and then in the bottom of the creation of high-pressure impacts that facilitate the penetration of the working fluid - acid solution into the formation ( B. M. Suchkov, Application of hydropercussion to the formation with an acid solution. -VNIIOENG, series "Technique and technology of oil production and development in the oil fields, "Vol 16, Moscow, 1988, p 27 -.. 29).
Устройство для осуществления известного способа представляет термогазогенератор, имеющий цилиндрический корпус с внутренней перфорированной трубой, пространство между которыми заполняют реакционным материалом - гранулированным магнием, генерирующим при реакции с кислотным раствором тепло и газ. Гидроударное устройство состоит из цилиндрического корпуса, внутреннее пространство которого разделено рядом диафрагм с осевыми отверстиями, диаметры которых увеличиваются снизу вверх. Гидроударное устройство подсоединяют соосно к нижней части термогазогенератора с возможностью гидравлического сообщения, образуя единый комплекс подземного оборудования. После спуска на заданную глубину оборудования с помощью колонны насосно-компрессорных труб и замещения скважинной жидкости раствором кислоты происходит контакт кислотного раствора с магнием, приводящий к выделению тепла и газа. Затем сбрасывают самый меньший шар, который перекрывает отверстие нижней диафрагмы и доступ кислотного раствора к пласту. В колонне насосно-компрессорных труб создают повышенное давление, разрывающее диафрагму, и избыточное давление передается на забой скважины. Путем перекрытия последующих диафрагм аналогичным образом в забое создают последовательные гидроимпульсы высоких давлений. A device for implementing the known method is a thermogas generator having a cylindrical body with an internal perforated tube, the space between which is filled with the reaction material — granular magnesium, which generates heat and gas during the reaction with the acid solution. The hydropercussion device consists of a cylindrical body, the inner space of which is divided by a number of diaphragms with axial holes, the diameters of which increase from bottom to top. The hydropercussion device is connected coaxially to the bottom of the thermogas generator with the possibility of hydraulic communication, forming a single complex of underground equipment. After descent to a predetermined depth of equipment using a tubing string and replacing the well fluid with an acid solution, the acid solution contacts the magnesium, resulting in heat and gas evolution. Then the smallest ball is discarded, which blocks the opening of the lower diaphragm and the access of the acid solution to the formation. In the string of tubing create increased pressure, breaking the diaphragm, and excess pressure is transmitted to the bottom of the well. By overlapping subsequent diaphragms in a similar manner, successive hydraulic pulses of high pressures are created in the face.
Преимуществом способа является то, что наряду с термокислотным воздействием на призабойную зону пласта оказывают гидроударное воздействие, создающее условия для проникновения нагретого кислотного раствора в поры пласта. К недостатку способа относится то, что из-за большой длины гидроударного устройства в едином подземном оборудовании нагретый в термогазогенераторе кислотный раствор, проходя значительное расстояние внутри разветвленных поверхностей гидроударного устройства, существенно снижает свою температуру и эффективность термического воздействия на призабойную зону пласта. The advantage of the method is that, along with the thermo-acid effect on the bottom-hole zone of the formation, they have a hydropercussion effect, which creates the conditions for the penetration of the heated acid solution into the pores of the formation. The disadvantage of this method is that, due to the large length of the hydraulic shock device in a single underground equipment, the acid solution heated in the gas generator, passing a considerable distance inside the branched surfaces of the hydraulic shock device, significantly reduces its temperature and the effectiveness of thermal effects on the bottomhole formation zone.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления, которые включают доставку в забой термогазогенератора с реакционным материалом и рабочей жидкости, нагрев последней и создание гидродавления в интервале обработки (патент РФ N 2139423, кл. E 21 В 43/25, опублик. 1999 г. - прототип). Closest to the invention in technical essence is a method for processing the bottom-hole zone of the formation and a device for its implementation, which include delivery to the bottom of the gas generator with the reaction material and the working fluid, heating the latter and creating hydraulic pressure in the processing interval (RF patent N 2139423, class E 21 In 43/25, published. 1999 - prototype).
В способе-прототипе рабочую жидкость помещают в контейнер, расположенный под термогазогенератором. Между термогазогенератором и контейнером образуют камеру смешения, создавая, таким образом, единое устройство, спускаемое в забой на кабель-тросе. В качестве реакционного материала снаряжают термогазогенератор газогенерирующим сгораемым материалом. Вытеснение рабочей жидкости из контейнера в камеру смешения осуществляют путем размещения в донной части контейнера поршня и сжигания шашки из газогенерирующего композиционного материала. Благодаря этому в камере смешения создают встречные потоки рабочей жидкости и нагретых газообразных продуктов, образующихся при сгорании композиционного материала в термогазогенераторе. Рабочая жидкость в камере смешения интенсивно нагревается и превращается в газожидкостное состояние. Одновременно с нагревом рабочей жидкости в забое создают продолжительное гидродавление, способствующее более глубокому проникновению нагретой рабочей жидкости в обрабатываемый пласт. In the prototype method, the working fluid is placed in a container located under the gas generator. A mixing chamber is formed between the thermogas generator and the container, thus creating a single device, lowered into the bottom by a cable. As a reaction material, the thermogas generator is equipped with gas-generating combustible material. The displacement of the working fluid from the container into the mixing chamber is carried out by placing a piston in the bottom of the container and burning the pieces from the gas-generating composite material. Due to this, counter flows of the working fluid and heated gaseous products generated during the combustion of the composite material in the thermogas generator are created in the mixing chamber. The working fluid in the mixing chamber is heated intensively and turns into a gas-liquid state. Simultaneously with the heating of the working fluid in the face create a continuous hydraulic pressure, contributing to a deeper penetration of the heated working fluid into the treated formation.
Преимуществом способа-прототипа является повышение коллекторских характеристик призабойной зоны пласта за счет более высоких параметров нагрева, газонасыщения и продолжительности воздействия гидродавления рабочей жидкости при обработке призабойной зоны пласта. Недостатком способа-прототипа является существенное снижение его эффективности воздействия на интервал обработки призабойной зоны пласта при отсутствии или недостаточной глубине зумпфа в скважине, а также при толщине подлежащей обработке пласта, не превышающей высоту контейнера с рабочей жидкостью, при которой камера смешения устройства будет находиться выше интервала обрабатываемого интервала пласта. В этих условиях выходящая из камеры смешения при наибольших параметрах нагрева рабочая жидкость по мере удаления из зоны камеры смешения будет существенно снижать температуру, величину гидродавления и газонасыщения, что приведет к снижению эффективности обработки заданного интервала призабойной зоны пласта. The advantage of the prototype method is to increase the reservoir characteristics of the bottom-hole formation zone due to higher heating parameters, gas saturation, and the duration of the hydraulic fluid pressure during processing of the bottom-hole formation zone. The disadvantage of the prototype method is a significant decrease in its effectiveness on the interval of treatment of the bottom-hole formation zone in the absence or insufficient depth of the sump in the well, as well as when the thickness of the layer to be processed does not exceed the height of the container with the working fluid, at which the mixing chamber of the device will be above the interval the processed interval of the reservoir. Under these conditions, the working fluid leaving the mixing chamber at the highest heating parameters, as it moves away from the mixing chamber zone, it will significantly reduce the temperature, hydro pressure and gas saturation, which will reduce the processing efficiency of a given interval of the bottomhole formation zone.
В изобретении решается задача повышения эффективности технологии обработки заданного интервала призабойной зоны пласта путем расширения пределов применения способа и устройства в условиях отсутствия или недостаточной глубины зумпфа скважины. The invention solves the problem of increasing the efficiency of processing technology for a given interval of the bottom-hole formation zone by expanding the limits of application of the method and device in the absence or insufficient depth of the well sump.
Задача решается тем, что в способе обработки призабойной зоны пласта, включающем доставку в забой устройства из снаряженного газогенерирующим сгораемым композиционным материалом термогазогенератора, соосно совмещенных с ним камеры смешения и контейнера с рабочей жидкостью, поршнем и шашкой из газогенерирующего сгораемого композиционного материала, сжигание газогенерирующего композиционного материала термогазогенератора, вытеснение из контейнера поршнем рабочей жидкости за счет сжигания шашки из газогенерирующего композиционного материала, нагрев рабочей жидкости за счет создания в камере смешения потока нагретых газообразных продуктов сгорания композиционного материала термогазогенератора навстречу потоку рабочей жидкости и образование гидродавления в интервале обработки, согласно изобретению в качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала термогазогенератора используют смесь, выделяющую при термодеструкции плавиковую кислоту, в камеру смешения поток нагретых газообразных продуктов сгорания композиционного материала термогазогенератора направляют снизу, поток рабочей жидкости навстречу потоку газообразных продуктов сгорания - сверху, при этом дно контейнера выполняют с возможностью его раскрытия и регулирования расхода потока рабочей жидкости при его вытеснении из контейнера. The problem is solved in that in a method for treating a bottom-hole zone of a formation, including delivering to the bottom of a device from a thermogas-generator equipped with a gas-generating combustible composite material, a mixing chamber and a container with a working fluid coaxially with it, a piston and a checker from a gas-generating combustible composite material, burning a gas-generating composite material thermogas generator, displacement of the working fluid from the container by the piston due to the combustion of the checker from the gas-generating composite about the material, heating the working fluid by creating in the mixing chamber the flow of heated gaseous products of combustion of the thermogas generator composite material towards the flow of the working fluid and the formation of hydraulic pressure in the processing interval, according to the invention, as a gas-generating combustible composite material of the thermogas generator, a mixture is used that releases hydrofluoric acid during thermal decomposition, mixing chamber flow of heated gaseous products of combustion of a composite material of a thermal gas eratora directed bottom flow of the working fluid against the flow of gaseous products of combustion - on top, wherein the bottom of the container is configured to regulate its opening and the working fluid flow rate when the displacement of the container.
Задача также решается тем, что в устройстве для обработки призабойной зоны пласта, включающем снаряженный газогенерирующим сгораемым композиционным материалом термогазогенератор, соосно совмещенные с ним камеру смешения и контейнер с рабочей жидкостью, поршнем и шашкой из генерирующего сгораемого композиционного материала, согласно изобретению термогазогенератор в устройстве размещен под камерой смешения, над которой установлен контейнер с рабочей жидкостью, при этом пространство между крышкой контейнера и поршнем, где расположена шашка из газогенерирующего сгораемого композиционного материала, заполнено инертной жидкостью, дно контейнера выполнено в виде подпружиненной заглушки и связанного с ней сменного стакана, каждый с радиальными отверстиями заданного сечения и возможностью их раскрытия и вылива рабочей жидкости в камеру смешения. The problem is also solved by the fact that in the device for processing the bottom-hole zone of the formation, which includes a thermogas generator equipped with a gas-generating combustible composite material, a mixing chamber coaxially with it, a mixing chamber and a container with a working fluid, a piston and a checker from a generating combustible composite material, according to the invention, the gas and gas generator is placed under the device a mixing chamber, over which a container with a working fluid is installed, while the space between the container lid and the piston, where checker of combustible gas generating composite material filled with an inert fluid, the bottom of the container is designed as a spring-loaded cap and associated removable cups, each with radial holes predetermined section and the possibility of opening and outflow of the working fluid in the mixing chamber.
При работе скважин их производительность снижается вследствие отложений в призабойной зоне кольматирующих элементов. Существующие технологии обработки призабойной зоны пласта эффективны, но в случае недостаточной глубины зупфа бывают неприменимы. When wells are operating, their productivity decreases due to deposits in the bottomhole zone of the clogging elements. The existing technologies for processing the bottom-hole zone of the formation are effective, but in the case of insufficient depth of the groove are not applicable.
В изобретении решается задача повышения эффективности технологии обработки заданного интервала призабойной зоны пласта путем расширения пределов применения способа и устройства в условиях отсутствия или недостаточной глубины зумпфа скважины. The invention solves the problem of increasing the efficiency of processing technology for a given interval of the bottom-hole formation zone by expanding the limits of application of the method and device in the absence or insufficient depth of the well sump.
Для решения поставленной задачи используют устройство, представленное на фиг. 1. To solve this problem, the device shown in FIG. 1.
Устройство включает присоединенный к геофизической головке 1 контейнер, состоящий из крышки 2 и корпуса 3 с отверстием 4. Контейнер заполнен инертной жидкостью 5. Под крышкой контейнера размещается шашка 6 из газогенерирующего сгораемого материала с воспламенителем сгораемого материала шашки 7 и поршень 8. Донной частью контейнера служит запорный стакан 9, в котором располагаются сменный стакан 10 с радиальными отверстиями 11 и связанная с ним заглушка 12 на пружине 13. Между поршнем 8 и заглушкой 12 контейнер заполнен рабочей жидкостью 14. К нижней части запорного стакана 9 присоединена камера смешения 15 с окошками 16. Снизу к камере смешения 15 подсоединен термогазогенератор, который состоит из корпуса 17, снаряженного газогенерирующим сгораемым композиционным материалом 18 с воспламенителем сгораемого композиционного материала термогазогенератора 19. The device includes a container attached to the geophysical head 1, consisting of a cover 2 and a housing 3 with an opening 4. The container is filled with an inert liquid 5. A checker 6 made of gas-generating combustible material with an igniter of the combustible material of the checker 7 and a piston 8 is placed under the container lid. locking cup 9, in which there is a replaceable cup 10 with radial holes 11 and the associated plug 12 on the spring 13. Between the piston 8 and the plug 12, the container is filled with a working fluid 14. To the bottom portion of the locking sleeve 9 is attached mixing chamber 15 with windows 16. The bottom to the mixing chamber 15 is connected termogazogenerator which consists of a casing 17 of the equipped combustible gas generating composite material 18 with an igniter combustible composite termogazogeneratora 19.
В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала термогазогенератора 19 используют смесь, включающую, мас.%:
Нитрат аммония - 50 - 52
Фторопласт Ф-4 - 38-40
Эпоксидный компаунд - 8-10
Нитрат аммония (аммиачная селитра) NH3NO3 является окислителем. Фторопласт Ф-4 (политетрафторэтилен) при разложении при повышенной температуре, т. е. при термодеструкции, выделяет плавиковую кислоту, эпоксидный компаунд служит для связки компонентов, постоит из эпоксидной смолы марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1. Возможно использование других эпоксидных компаундов.As a gas-generating combustible composite material of a thermogas generator 19, a mixture is used, including, wt.%:
Ammonium Nitrate - 50 - 52
Ftoroplast F-4 - 38-40
Epoxy Compound - 8-10
Ammonium nitrate (ammonium nitrate) NH 3 NO 3 is an oxidizing agent. Fluoroplastic F-4 (polytetrafluoroethylene), when decomposed at elevated temperatures, i.e., during thermal degradation, releases hydrofluoric acid, the epoxy compound is used to bond the components, it is made of an epoxy resin of the grade ED-20 with hardener polyethylene polyamine in a ratio of 10: 1. Other epoxy compounds are possible.
Указанный состав обладает достаточной теплотой сгорания, при его сгорании выделяются практически только газообразные продукты (700 л/кг), температура на поверхности материала при горении составляет 2200oC. При такой температуре создаются условия термодеструкции фторопласта-4, который начинает деструктировать при температуре более 400oC. Из 1 кг смеси выделяется 0,3 кг плавиковой кислоты. Плавиковая кислота воздействует на породу пласта и способствует увеличению проницаемости призабойной зоны пласта.The specified composition has sufficient heat of combustion, during its combustion almost only gaseous products (700 l / kg) are released, the temperature on the surface of the material during combustion is 2200 o C. At this temperature, the conditions for thermal degradation of fluoroplast-4 are created, which begins to degrade at temperatures above 400 o C. 0.3 kg of hydrofluoric acid is released from 1 kg of the mixture. Hydrofluoric acid acts on the formation rock and increases the permeability of the bottomhole formation zone.
В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала шашки 6 для вытеснения рабочей жидкости из контейнера используется аналогичный состав по способу-прототипу следующего содержания компонентов, мас. %:
Аммиачная селитра гранулированная марки Б - 70 - 74
Эпоксидная смола марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1 - 26 - 30
Состав шашки 6 при сгорании выделяет 700 л/кг газообразных продуктов, имеет скорость горения 0,5 -1,2 мм/с в пределах давлений 0,1-30 МПа.As a gas-generating combustible composite material of the checker 6 for the displacement of the working fluid from the container, a similar composition is used according to the prototype method of the following components, wt. %:
Granular ammonium nitrate, grade B - 70 - 74
Epoxy resin brand ED-20 with hardener polyethylene polyamine in a ratio of 10: 1 - 26 - 30
The composition of the checker 6 during combustion emits 700 l / kg of gaseous products, has a burning rate of 0.5 -1.2 mm / s in the pressure range of 0.1-30 MPa.
В качестве рабочей жидкости 14, размещаемой в контейнере, используют кислотные растворы, растворители, растворы поверхностно-активных веществ как по отдельности, так и в различных соотношениях между ними. В качестве инертной жидкости 5, в среде которой происходит сгорание шашки 6 из газегенерирующего композиционного материала, используют скважинную жидкость. As the working fluid 14, placed in the container, acid solutions, solvents, solutions of surfactants are used both individually and in different ratios between them. As the inert fluid 5, in the medium of which the checkers 6 are burned from the gas-generating composite material, a borehole fluid is used.
Размещение термогазогенератора в устройстве под камерой смешения 15, а над ней - контейнера с рабочей жидкостью 14 позволяет более технологично расположить камеру смешения 15 устройства непосредственно в интервале обработки призабойной зоны в условиях недостаточной глубины зумпфа, в частности, не более 1,0 - 1,5 м, а также при отсутствии зумпфа, когда камера смешения 15 устройства будет находиться в интервале обработки пласта соответственно не далее 1,5 м от его подошвы. Это связано с тем, что высота термогазогенератора, установленного в устройстве ниже камеры смешения 15, не превышает 1,5 м, что позволяет произвести эффективную обработку пласта малой толщины, составляющей, например, 1,5 - 2,0 м. В этих же условиях по способу-прототипу, при котором контейнер с рабочей жидкостью 14 расположен в устройстве ниже камеры смешения 15, последняя будет находиться выше подошвы обрабатываемого пласта на расстоянии не менее 10-12 м, т. к. именно такую высоту имеет контейнер для рабочей жидкости 14. По этой причине по способу-прототипу можно эффективно обрабатывать только пласты, превышающие 10- 12 м. При меньшей толщине пласта область камеры смешения 15, где создаются наибольшие параметры нагрева и давления рабочей жидкости, будет удалена от подлежащей обработке интервала пласта, что приведет к снижению эффективности обработки заданного интервала призабойной зоны пласта. Часть тепловой волны от нагретой газожидкостной среды, возникающей в зоне камеры смешения 15, будет, кроме того, подниматься вверх и осуществлять предварительный подогрев расположенного над камерой смешения 15 контейнера с рабочей жидкостью 14, что будет дополнительно способствовать созданию более высоких параметров последующего нагрева рабочей жидкости в камере смешения 15. Размещение термогазогенератора в устройстве под камерой смешения 15, а над ней - контейнера с рабочей жидкостью 14 позволяет, в свою очередь, осуществить направление потока более легких и всплываемых вверх нагретых газообразных продуктов сгорания композиционного материала термогазогенератора снизу вверх, а встречного потока рабочей жидкости с большим удельным весом - сверху вниз, что способствует его более лучшему смешению с газообразными продуктами сгорания и нагреву в камере смешения 15 и, в конечном итоге, повышению эффективности воздействия рабочей жидкости на обрабатываемый пласт. Заполнение инертной жидкостью 5 области размещения шашки 6 из газогенерирующего сгораемого композиционного материала в контейнере устройства обеспечивает более стабильный процесс сгорания шашки 6. При этом выравнивание гидростатического давления в скважине и контейнере с рабочей жидкостью при спуске устройства в забой за счет отверстия 4 в корпусе контейнера позволяет производить сжигание шашки 6 в условиях более высокого забойного давления, что дает возможность создания избыточного давления вытеснения рабочей жидкости 14 за счет сжигания значительно меньшей массы шашки 6 из композиционного материала. Через указанное отверстие 4, кроме того, стравливается при подъеме устройства на устье повышенное давление, оставшееся в объеме контейнера за счет образования газообразных продуктов сгорания композиционного материала шашки 6. Placing the thermogas generator in the device under the mixing chamber 15, and above it - the container with the working fluid 14 allows you to more technologically arrange the mixing chamber 15 of the device directly in the interval of treatment of the bottom-hole zone in conditions of insufficient depth of the sump, in particular not more than 1.0 - 1.5 m, and also in the absence of a sump, when the mixing chamber 15 of the device will be in the interval of processing the formation, respectively, no further than 1.5 m from its sole. This is due to the fact that the height of the thermogas generator installed in the device below the mixing chamber 15 does not exceed 1.5 m, which allows efficient processing of the formation of small thickness, for example, 1.5 - 2.0 m. Under the same conditions according to the prototype method, in which the container with the working fluid 14 is located in the device below the mixing chamber 15, the latter will be located above the sole of the treated formation at a distance of at least 10-12 m, because the container for the working fluid 14 has such a height. For this reason, the proto method IPU can only effectively process strata exceeding 10-12 m. With a smaller stratum thickness, the area of the mixing chamber 15, where the highest parameters of heating and pressure of the working fluid are created, will be removed from the formation interval to be processed, which will reduce the processing efficiency of the specified interval of the bottomhole zone layer. Part of the heat wave from the heated gas-liquid medium arising in the zone of the mixing chamber 15 will, in addition, rise up and pre-heat the container above the mixing chamber 15 with the working fluid 14, which will further contribute to the creation of higher parameters for the subsequent heating of the working fluid in mixing chamber 15. Placing the thermogas generator in the device under the mixing chamber 15, and above it the container with the working fluid 14 allows, in turn, to carry out the direction of the lighter and upwardly heated gaseous products of combustion of the composite gas and gas generator material from the bottom up, and the oncoming flow of the working fluid with a higher specific gravity from top to bottom, which contributes to its better mixing with gaseous products of combustion and heating in the mixing chamber 15 and, ultimately , increasing the efficiency of the impact of the working fluid on the treated formation. Filling with inert liquid 5 the area of placement of the checker 6 from the gas-generating combustible composite material in the container of the device provides a more stable combustion process of the checker 6. Moreover, the alignment of hydrostatic pressure in the well and the container with the working fluid when lowering the device into the bottom due to the hole 4 in the container body allows burning checkers 6 in conditions of a higher bottomhole pressure, which makes it possible to create excess pressure for displacing the working fluid 14 due to compression anija considerably smaller mass checkers 6 of composite material. Through this hole 4, in addition, when the device is lifted to the mouth, the increased pressure remaining in the container volume due to the formation of gaseous products of combustion of the composite material of the checker 6 is released.
Выполнение дна контейнера в виде подпружиненной заглушки 12 и связанного с ней, сменного стакана 10 с радиальными отверстиями 11 заданного сечения обеспечивает как надежную доставку рабочей жидкости 14 в контейнере, так и регламентированный вылив ее в забой в интервале обработки путем раскрытия радиальных отверстий 11 в сменном стакане 10 при движении последнего вместе с подпружиненной заглушкой 12 вниз за счет давления газообразных продуктов сгорания материала шашки 6. Регламент расхода рабочей жидкости 14 из дна контейнера может быть заранее установлен на устье скважины путем использования сменных стаканов 10 с различной величиной сечения их радиальных отверстий 11. The execution of the bottom of the container in the form of a spring-loaded plug 12 and an associated replaceable nozzle 10 with radial holes 11 of a given cross-section ensures both reliable delivery of the working fluid 14 in the container and the regulated pouring of it into the face during the processing interval by opening the radial holes 11 in the replaceable nozzle 10 when the latter moves together with the spring-loaded plug 12 down due to the pressure of the gaseous products of combustion of the material of the checker 6. The regulation of the flow rate of the working fluid 14 from the bottom of the container may be predetermined mounted on the wellhead by using removable cup 10 with different values of the cross section of their radial bores 11.
Способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления действует следующим образом. The method of processing bottom-hole formation zone and a device for its implementation operates as follows.
В скважину на кабель-тросе (на фиг. не показан), подсоединенному к геофизической головке 1, доставляют снаряженное устройство в заданный интервал обработки пласта. С устья скважины через кабель-трос подают электрический импульс одновременно на воспламенитель сгораемого материала термогазогенератора 19 и воспламенитель сгораемого материала шашки 7. Образующиеся при сгорании композиционного материала шашки в газообразные продукты оказывают через поршень 8 давление на рабочую жидкость 14 и заглушку 12. Последняя совместно со сменным стаканом 10 начинает двигаться вниз, приводя к поджатию пружины 13, раскрытию радиальных отверстий 11 сменного стакана 10 и регламентированному выливу рабочей жидкости 14 из контейнера в камеру смешения 15. Одновременно с потоком из дна контейнера сверху вниз в камере смешения 15 образуется встречный поток снизу вверх газообразных продуктов сгорания композиционного материала термогазогенератора 19. Рабочая жидкость 14, в частности раствор соляной кислоты, интенсивно смешивается в камере смешения 15 с газообразными продуктами сгорания композиционного материала термогазогенератора 19, за счет теплообмена быстро нагревается, в значительной мере образуя высокотемпературную газожидкостную смесь. Процесс вытеснения рабочей жидкости 14 в камеру смешения 15 согласуется во времени с процессом сгорания и образования потока газообразных продуктов, вытекающих из термогазогенератора. Наряду с образованием высокотемпературной зоны - газожидкостной среды в области, прилегающей к камере смешения 15, создается гидродавление с продолжительностью, соответствующей времени работы термогазогенератора. Оба этих фактора в предлагаемом способе обеспечивают интенсивную фильтрацию гидрожидкостной рабочей смеси по каналам и порам призабойной зоны пласта, способствуя очищению пор от загрязняющих отложений, вызывая интенсивное реагирование кислоты с породой, образование новых и расширение существующих каналов и пор. Вследствие многократных процессов расширения и сжатия газовых пузырьков в рабочей жидкости, создаются условия для циклических репресионно-депрессионных воздействий нагретой газожидкостной смеси на пласт, что приводит к повышению эффективности обработки призабойной зоны пласта. In the well on a cable cable (not shown in FIG.) Connected to the geophysical head 1, an equipped device is delivered at a predetermined interval of formation treatment. From the wellhead, an electrical impulse is fed simultaneously through a cable-cable to the igniter of the combustible material of the thermogas generator 19 and the ignitor of the combustible material of the checker 7. The checkers formed during the combustion of the composite material into the gaseous products exert pressure through the piston 8 on the working fluid 14 and the plug 12. The latter together with a replaceable the glass 10 begins to move down, leading to the preload of the spring 13, the disclosure of the radial holes 11 of the replaceable glass 10 and the regulated pouring of the working fluid 14 of one of the onteiner into the mixing chamber 15. Simultaneously with the flow from the bottom of the container from top to bottom in the mixing chamber 15, a counter flow from the bottom to the top of the gaseous products of combustion of the thermogas generator composite material 19. The working fluid 14, in particular the hydrochloric acid solution, is intensively mixed in the mixing chamber 15 with gaseous products combustion of the composite material of the thermogas generator 19, due to heat transfer, quickly heats up, largely forming a high-temperature gas-liquid mixture. The process of displacing the working fluid 14 into the mixing chamber 15 is consistent in time with the combustion process and the formation of a stream of gaseous products flowing from the thermogas generator. Along with the formation of a high-temperature zone - a gas-liquid medium in the region adjacent to the mixing chamber 15, a hydraulic pressure is created with a duration corresponding to the operating time of the thermogas generator. Both of these factors in the proposed method provide intensive filtering of the fluid-liquid working mixture along the channels and pores of the bottom-hole formation zone, helping to cleanse the pores from contaminating deposits, causing intense acid reaction with the rock, the formation of new channels and the expansion of existing channels and pores. Due to the multiple processes of expansion and contraction of gas bubbles in the working fluid, conditions are created for cyclic repression and depression of the heated gas-liquid mixture on the formation, which leads to an increase in the efficiency of processing the bottom-hole formation zone.
Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Проводят обработку призабойной зоны пласта в нефтедобывающей скважине глубиной 1700 м. Для осуществления обработки используют устройство в соответствии с чертежом. В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала термогазогенератора 19 используют смесь, включающую, мас.%:
Нитрат аммония - 50
Фторопласт Ф-4 - 40
Эпоксидный компаунд - 10
В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала шашки 6 для вытеснения рабочей жидкости из контейнера используют смесь, включающую, мас.%:
Аммиачная селитра гранулированная марки Б - 70
Эпоксидная смола марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1 - З0
Производят доставку в забой устройства, сжигание гаэогенерируещего сгораемого материала термогазогенератора, вытеснение из контейнера поршнем рабочей жидкости за счет сжигания шашки из газогенерирующего композиционного материала, нагрев, испарение и превращение рабочей жидкости в газожидкостное состояние за счет создания в камере смешения потока нагретых газообразных продуктов сгорания материала термогазогенератора снизу вверх навстречу потоку рабочей жидкости сверху вниз и образование гидродавления в интервале обработки. Дно контейнера выполняют с возможностью его раскрытия и регулирования расхода потока рабочей жидкости при ее вытеснении из контейнера.Case Studies
Example 1. The treatment of the bottom-hole formation zone in an oil well 1700 m deep is carried out. For processing, the device is used in accordance with the drawing. As a gas-generating combustible composite material of a thermogas generator 19, a mixture is used, including, wt.%:
Ammonium Nitrate - 50
Ftoroplast F-4 - 40
Epoxy Compound - 10
As a gas-generating combustible composite material of the checker 6, for the displacement of the working fluid from the container, a mixture is used, including, wt.%:
Granular ammonium nitrate, grade B - 70
Epoxy resin brand ED-20 with hardener polyethylene polyamine in a ratio of 10: 1 - Z0
They deliver to the bottom of the device, burn the gas-generating combustible material of the thermogas generator, displace the working fluid from the container by the piston by burning the drafts from the gas-generating composite material, heat, evaporate and transform the working fluid into a gas-liquid state by creating a stream of heated gaseous products of combustion of the material of the thermogas generator in the mixing chamber from the bottom up to the flow of the working fluid from top to bottom and the formation of hydraulic pressure in the processing interval. The bottom of the container is configured to open and control the flow rate of the working fluid when it is displaced from the container.
Пример 2. Выполняют, как пример 1. В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала термогазогенератора 19 используют смесь, включающую, мас.%:
Нитрат аммония - 52
Фторопласт Ф-4 - 38
Эпоксидный компаунд - 10
В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала шашки 6 для вытеснения рабочей жидкости из контейнера используют смесь, включающую, мас.%:
Аммиачная селитра гранулированная марки Б - 74
Эпоксидная смола марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1 - 26
Пример 3. Выполняют, как пример 1. В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала термогазогенератора 19 используют смесь, включающую, мас.%:
Нитрат аммония - 52
Фторопласт Ф-4 - 40
Эпоксидный компаунд - 8
В качестве газогенерирующего сгораемого композиционного материала шашки 6 для вытеснения рабочей жидкости из контейнера используют смесь, включающую, мас.%:
Аммиачная селитра гранулированная марки Б - 72
Эпоксидная смола марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1 - 28
Работоспособность и преимущества предлагаемого способа и устройства для его осуществления подтверждены результатами их опытно-промысловых испытаний. Испытания подтверждают, что предлагаемым способом и устройством обеспечивается эффективная обработка заданного интервала призабойной зоны пласта даже в условиях отсутствия зумпфа в забое скважины и толщины подлежащей обработке пласта менее 4,0 м, что нельзя реализовать при применении устройства по способу-прототипу. Испытания показали, что при использовании предлагаемого способа и устройства в интервале обработки пласта достигается температура 435oC, что на 65oC выше температуры (370oC), создающейся при использовании способа-прототипа. Гидродавление при предлагаемом способе в забое достигает 62-64 МПа по сравнению с 56-58 МПа по способу-прототипу. Полученные результаты подтверждают, что по предлагаемому способу и устройству улучшаются условия смешения и нагрева рабочей жидкости в камере смешения и соответственно повышаются ее рабочие характеристики, что обуславливает эффект повышения приемистости обрабатываемого пласта.Example 2. Perform, as example 1. As a gas-generating combustible composite material of a thermogas generator 19, a mixture is used, including, wt.%:
Ammonium Nitrate - 52
Ftoroplast F-4 - 38
Epoxy Compound - 10
As a gas-generating combustible composite material of the checker 6, for the displacement of the working fluid from the container, a mixture is used, including, wt.%:
Granular ammonium nitrate, grade B - 74
Epoxy resin brand ED-20 with hardener polyethylene polyamine in a ratio of 10: 1 - 26
Example 3. Perform, as example 1. As a gas-generating combustible composite material of a thermogas generator 19, a mixture is used, including, wt.%:
Ammonium Nitrate - 52
Ftoroplast F-4 - 40
Epoxy Compound - 8
As a gas-generating combustible composite material of the checker 6, for the displacement of the working fluid from the container, a mixture is used, including, wt.%:
Granular ammonium nitrate, grade B - 72
Epoxy resin brand ED-20 with hardener polyethylene polyamine in a ratio of 10: 1 - 28
The performance and advantages of the proposed method and device for its implementation are confirmed by the results of their experimental field tests. Tests confirm that the proposed method and device provides efficient processing of a given interval of the bottomhole formation zone even in the absence of a sump in the bottom of the well and the thickness of the formation to be treated less than 4.0 m, which cannot be realized when using the device according to the prototype method. Tests showed that when using the proposed method and device in the interval of the formation treatment, a temperature of 435 o C is achieved, which is 65 o C higher than the temperature (370 o C) created using the prototype method. Hydraulic pressure with the proposed method in the face reaches 62-64 MPa compared with 56-58 MPa in the prototype method. The results obtained confirm that the proposed method and device improves the conditions for mixing and heating of the working fluid in the mixing chamber and accordingly increases its performance, which determines the effect of increasing the injectivity of the treated formation.
Применение предложенного технического решения позволит повысить эффективность технологии обработки заданного интервала призабойной зоны пласта, расширить пределы применения способа и устройства в условиях отсутствия или недостаточной глубины зумпфа скважины. The application of the proposed technical solution will increase the efficiency of the processing technology for a given interval of the bottomhole formation zone, expand the application of the method and device in the absence or insufficient depth of the well sump.
Claims (2)
Нитрат аммония - 50 - 52
Политетрафторэтилен - 38 - 40
Эпоксидный компаунд - 8 - 10
в камеру смешения поток нагретых газообразных продуктов сгорания композиционного материала термогазогенератора направляют снизу, поток рабочей жидкости навстречу потоку газообразных продуктов сгорания - сверху, при этом дно контейнера выполняют с возможностью его раскрытия и регулирования расхода потока рабочей жидкости при его вытеснении из контейнера.1. A method of treating a bottomhole formation zone, including delivering to the bottom of a device from a thermogas generator equipped with a gas-generating combustible composite material, a mixing chamber coaxially with it, a mixing chamber and a container with working fluid, a piston and a checker from a gas-generating combustible composite material, burning a gas-generating composite material of a gas and gas generator, displacing from the container with the piston of the working fluid due to the burning of the pieces from the gas-generating composite material, heating the working liquid due to the creation in the mixing chamber of the flow of heated gaseous products of combustion of the thermogas generator composite material towards the flow of the working fluid and the formation of hydraulic pressure in the processing interval, characterized in that as a gas-generating combustible composite material of the thermogas generator, a mixture is used that releases hydrofluoric acid during thermal decomposition, including, by weight .%:
Ammonium Nitrate - 50 - 52
Polytetrafluoroethylene - 38 - 40
Epoxy Compound - 8 - 10
into the mixing chamber, the flow of heated gaseous products of combustion of the thermogas generator composite material is directed from below, the flow of the working fluid towards the flow of gaseous products of combustion from the top, while the bottom of the container is configured to open and control the flow rate of the working fluid when it is expelled from the container.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2173774C1 true RU2173774C1 (en) | 2001-09-20 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253011C1 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-27 | Томский политехнический университет | Device for complex treatment of face-adjacent well zone |
| RU2330157C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of treatment of well face zone |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673039A (en) * | 1986-01-24 | 1987-06-16 | Mohaupt Henry H | Well completion technique |
| US4936385A (en) * | 1989-10-30 | 1990-06-26 | Halliburton Company | Method of particulate consolidation |
| US5005641A (en) * | 1990-07-02 | 1991-04-09 | Mohaupt Henry H | Gas generator with improved ignition assembly |
| SU1668645A1 (en) * | 1988-04-13 | 1991-08-07 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Освоению Месторождений Нефти И Газа "Гипроморнефтегаз" | Thermo-acid bottom-hole treatment |
| US5295545A (en) * | 1992-04-14 | 1994-03-22 | University Of Colorado Foundation Inc. | Method of fracturing wells using propellants |
| RU2030570C1 (en) * | 1991-02-04 | 1995-03-10 | "Туркменгазтехнология" | Method for treatment of bottom-hole oil formation zone |
| RU2091570C1 (en) * | 1996-09-30 | 1997-09-27 | Открытое акционерное общество "Удмуртнефть" | Method of treatment of bottom-hole formation zone |
| RU2124601C1 (en) * | 1997-08-22 | 1999-01-10 | Яковлев Вадим Аврамович | Papermaking machine |
| RU2138623C1 (en) * | 1999-03-29 | 1999-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Well completion method |
| RU2139423C1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-10-10 | Садыков Ильгиз Фатыхович | Method and device for treatment of bottom-hole zone of bed |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673039A (en) * | 1986-01-24 | 1987-06-16 | Mohaupt Henry H | Well completion technique |
| SU1668645A1 (en) * | 1988-04-13 | 1991-08-07 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Освоению Месторождений Нефти И Газа "Гипроморнефтегаз" | Thermo-acid bottom-hole treatment |
| US4936385A (en) * | 1989-10-30 | 1990-06-26 | Halliburton Company | Method of particulate consolidation |
| US5005641A (en) * | 1990-07-02 | 1991-04-09 | Mohaupt Henry H | Gas generator with improved ignition assembly |
| RU2030570C1 (en) * | 1991-02-04 | 1995-03-10 | "Туркменгазтехнология" | Method for treatment of bottom-hole oil formation zone |
| US5295545A (en) * | 1992-04-14 | 1994-03-22 | University Of Colorado Foundation Inc. | Method of fracturing wells using propellants |
| RU2091570C1 (en) * | 1996-09-30 | 1997-09-27 | Открытое акционерное общество "Удмуртнефть" | Method of treatment of bottom-hole formation zone |
| RU2124601C1 (en) * | 1997-08-22 | 1999-01-10 | Яковлев Вадим Аврамович | Papermaking machine |
| RU2139423C1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-10-10 | Садыков Ильгиз Фатыхович | Method and device for treatment of bottom-hole zone of bed |
| RU2138623C1 (en) * | 1999-03-29 | 1999-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Well completion method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253011C1 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-27 | Томский политехнический университет | Device for complex treatment of face-adjacent well zone |
| RU2330157C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of treatment of well face zone |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2072423C1 (en) | Method and device for downhole treatment of well | |
| RU2087693C1 (en) | Method of treating bottom-hole zone of well | |
| EP2334902B1 (en) | Gas evolving oil viscosity diminishing compositions for stimulating the productive layer of an oil reservoir | |
| US3537528A (en) | Method for producing shale oil from an exfoliated oil shale formation | |
| RU2221141C1 (en) | Process of treatment of critical area of formation | |
| US3422760A (en) | Gas-generating device for stimulating the flow of well fluids | |
| RU2075597C1 (en) | Device for treatment of well bottom-face zone | |
| US9109438B2 (en) | Device and method for well stimulation | |
| US4558743A (en) | Steam generator apparatus and method | |
| RU2054531C1 (en) | Method for thermal recovery of oil | |
| US4049056A (en) | Oil and gas well stimulation | |
| US3303883A (en) | Thermal notching technique | |
| US20190153845A1 (en) | System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation | |
| RU2139423C1 (en) | Method and device for treatment of bottom-hole zone of bed | |
| CN109098695A (en) | A kind of perforating and fracturing integrated apparatus and method based on carbon dioxide blasting technique | |
| RU2127362C1 (en) | Method for treating bottom-hole zone of wells in productive bed | |
| RU2138623C1 (en) | Well completion method | |
| US3024841A (en) | Method of oil recovery by in situ combustion | |
| US3674093A (en) | Method and apparatus for stimulating the flow of oil wells | |
| RU2209960C2 (en) | Method of bottomhole oil formation zone treatment and device for method embodiment | |
| RU2147335C1 (en) | Method for completion of well | |
| RU2173774C1 (en) | Method of treatment of bottom-hole formation zone and device for its embodiment | |
| RU2219333C2 (en) | Way to treat critical area of well and device for its implementation | |
| RU2456443C1 (en) | Gas generator for oil and gas wells | |
| RU2105875C1 (en) | Method for treating down-hole zone of well bed |