RU36857U1

RU36857U1 - Устройство для интенсификации добычи углеводородов

Info

Publication number: RU36857U1
Application number: RU2003137447/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Касьяненко; Александр Павлович Яковлев; Т.С. Лючевская; О.А. Гуркин; А.Б. Золин
Original assignee: Касьяненко Андрей Владимирович; Александр Павлович Яковлев; Лючевская Татьяна Сергеевна; Гуркин Олег Алексеевич; Золин Андрей Борисович; Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Волгахимэкспорт"
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2004-03-27

Description

...-...1ч 1ч«-JJ(f ;;JbJ4ttv l-4:ffi-f;:4:; 4:i4 ;;SVi МПК 7 Е 21В 43/25, 43/00, 43/28

Устройство для интенсификации добычи углеводородов

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для интенсификации добычи углеводородов из скважин.

Известно устройство для интенсификации добычи, которое реализует одноименный способ (см. патент РФ № 2199659, кл. Е21В 43/25, 2003 г.). В известном устройстве осуществляют воздействие электрогидроимпульсной ударной волной на продуктивный пласт скважины. Для этого генерируют электрогидравлическую ударную волну в жидкости призабойной зоны скважины импульсными разрядами с помощью конденсаторного разрядного устройства с искровым разрядником, введенными в скважину через обсадную трубу. При этом возбуждение ударной волны осуществляют с внешней стороны обсадной трубы, для этого электроразрядное устройство выводят за пределы обсадной трубы через выполненное в ней отверстие. Генерированную в жидкости ударную волну направляют в нефтеносный грунт для отделения нефти от грунта.

Педостатком известного устройства являются высокие энергетические затраты при добыче углеводородов, а также невысокая проницаемость продуктивного пласта призабойной зоны скважины и невысокая сообщаемость паровых каналов среды со стволами скважины.

Также известно устройство для интенсификации добычи углеводородов, содержащее размещенные в прифильтрованных зонах, по меньшей мере, двух расположенных на продуктивном пласте скважин соответствующих электродов и блок формирования импульсов электростимуляции скважины. С помощью этого устройства воздействуют импульсным электрическим током. При этом предварительно устанавливают характер обратимости изменения проницаемости горной массы и критическую плотность электрического тока по формуле. В

зависимости от требований изменения проницаемости, касающихся увеличения или уменьшения ее, и обратимости устанавливают нлотность тока, длительность имнульса и скважность импульса (см. патент РФ № 2089727, кл. Е21В 43/28, 1997).

Недостатками данного устройства также являются высокие энергетические затраты при добыче углеводородов, а также невысокая проницаемость продуктивного пласта призабойной зоны скважины и невысокая сообщаемость поровых каналов средств со стволом скважины.

Между тем, последнее описываемое устройство является наиболее близким аналогом предлагаемому устройству.

Задачами предлагаемой полезной модели являются снижение энергетических затрат при добыче углеводородов и повышение проницаемости продуктивного пласта призабойной зоны скважины и улучшение сообш;аемости поровых каналов среды со стволом скважины, при этом технический результат состоит в увеличении и локализации импульсного энерговыделения в основную область продуктивного пласта за счет формирования параметров импульсов электростимуляции и изменения электрофизических свойств породы при передаче энергии в продуктивный пласт.

Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для интенсификации добычи углеводородов, содержаш;ее размеш;енные в прифильтрованных зонах, по меньшей мере, двух расположенных на продуктивном пласте скважин соответствующие электроды и блок формирования импульсов электростимуляции скважины, согласно изобретения, оно снабжено последовательно включенными генератором переменного тока, регулируемым преобразователем переменного тока в постоянный, зарядным блоком и блоком накопления электрической энергии, подключенным выходом к первому входу блока формирования импульсов электростимуляции скважины, а также модулем управления зарядным током, соединенным выходами со вторыми входами генератора переменного тока и зарядного блока, и, кроме того.

(/f

последовательно включенными узлом контроля амплитуды и формы импульсов электростимуляции скважины и блоком формирования оптимальных электрических параметров импульсов электростимуляции скважины, выход которого подключен ко второму входу блока формирования импульсов электростимуляции, соединенного выходом со входом узла контроля амплитуды и формы импульсов электростимуляции скважины, связанного выходами с выводами соответствующих электродов, а также за счет того, что электрод может быть выполнен в виде, по меньшей мере, одного металлического фильтра обсадной колонны скважины, изолированного от наземного оборудования скважины, и, кроме того, за счет того, что используют предпочтительно соседние скважины, функционирующие в режиме раскольматации, причем одна из них добывающая, а другая - нагнетательная.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показано устройство для интенсификации добычи углеводородов

На фигЛ обозначены последовательно включенные генератор 1 переменного тока, регулируемый преобразователь 2 тока в постоянный, зарядный блок 3 и блок 4 накопления электрической энергии. Также на фиг.1 показаны блок 5 формирования импульсов электростимуляции скважины, узел 6 контроля амплитуды и формы импульсов электростимуляции скважины, блок 7 формирования оптимальных электрических параметров импульсов электростимуляции скважины, а также модуль 8 управления зарядным током и, кроме того, размещенные в прифильтрованных зонах двух расположенных на продуктивном пласте скважин электроды 9.

Устройство функционирует следующим образом. Электрическая энергия в блок 4 накопления электрической энергии поступает в виде соответствующего мощного сигнала из генератора 1 переменного тока, соединенного силовыми кабелями с регулируемым преобразователем 2, а от него - на вход зарядного блока 3, управляемого модулем 8. Другой выход модуля 8 регулирует режим работы генератора 1. Регулируемый зарядный ток поступает в блок 4 и при достижении номинального уровня амплитуды напряжения и, соответственно, накапливаемой энергии через блок 5 формирования импульсов электростимуляции скважины. Блок 5 управляется блоком 7 формирования оптимальных электрических параметров импульсов электростимуляции скважины, который позволяет обеспечивать необходимую частоту, а также подачу одиночных импульсов сброса накопленной энергии на электроды 9 устройства осуществляется через узел 6, Число электродов должно быть как минимум два, В качестве электродов можно использовать металлические фильтры обсадных колонн, изолированные от наземного нефтяного и газового оборудования. Скважины при этом можно рассматривать как добывающие или нагнетательные скважины, т.к. эффект раскольматации достигается для прифильтрованных зон двух соседних скважин. Данное устройство обеспечивает интенсификацию добычи углеводородов за счет воздействия на прифильтрованную зону, по меньшей мере, одной технологической скважины из электроимпульсного источника-генератора напряжения с амплитудой, необходимой для обеспечения фронта вступления импульса в прифильтрованной зоне на уровне 10 сек. С целью локализации энергии импульса во времени наряду с увеличением крутизны фронта импульса на соответствующем укорачивается длительность импульса в соответствии с соотношением для реализации условий квазибарического нагрева и охлаждения жидкости в мелкомасштабных капиллярах и в узких местах поровых каналов породы за счет концентрации тока в узких капиллярах и выделению энергии пропорционально соотношению радиусов капилляров. Выделение энергии максимально для узких капилляров, лимитирующих проницаемость среды для углеводородных флюидов. Локализация энерговыделения в узких капиллярах ведет к их физическому разрушению и, следовательно, приводит к перестройке порового пространства для мелкомасштабной капиллярной сети и необратимым образом увеличивает эффективную проницаемость среды для флюидов. В процессе сеанса интенсификации возникают термопластические напряжения, как результат происходящих различных термических и электрических процессов и зависит от параметров породы и заполняющего капилляры флюида. Это приводит к процессам отслаивания пограничных слоев породы в мелкомасштабных капиллярах и выносу их в каналы с более широким сечением. Импульсное воздействие приводит к разрушению стационарных двойных слоев на границе фильтрата и породы, фазового раздела жидкостей с различными диэлектрическими проницаемостями и, как следствие, уменьшает влияние процессов электрокинетического торможения. Ряд факторов изменяет в сторону уменьшения силы поверхностного натяжения на углеводороде с учетом раздела фаз жидкостей с соответствующим изменением скорости фильтрации углеводорода через капиллярную систему, обеспечивая перестройку структуры фильтрационных потоков жидкости с увеличением выхода углеводорода, и, соответственно, с изменением соотношения углеводород-вода в сторону углеводорода. С целью оценивания снижения потерь водонасыщенные грунтовые воды и в интервалах водоносных горизонтов при передаче электрической энергии к основной области продуктивного пласта при использовании металлической обсадной колонны, как передающей линии, используется методика создания высокоомного изолирующего слоя на внешней поверхности колонны. Использование полезной модели позволяет увеличивать и локализовать импульсное энерговыделение в основную область продуктивного пласта за счет формирования параметров импульсов электростимуляции и изменения электрофизических свойств породы при передаче в продуктивный пласт.

Claims

1. Устройство для интенсификации добычи углеводородов, содержащее размещенные в прифильтрованных зонах, по меньшей мере, двух расположенных на продуктивном пласте скважин соответствующие электроды и блок формирования импульсов электростимуляции скважины, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно включенными генератором переменного тока, регулируемым преобразователем переменного тока в постоянный, зарядным блоком и блоком накопления электрической энергии, подключенным выходом к первому входу блока формирования импульсов электростимуляции скважины, а также модулем управления зарядным током, соединенным выходами со вторыми входами генератора переменного тока и зарядного блока, и, кроме того, последовательно включенными узлом контроля амплитуды и формы импульсов электростимуляции скважины и блоком формирования оптимальных электрических параметров импульсов электростимуляции скважины, выход которого подключен ко второму входу блока формирования импульсов электростимуляции, соединенного выходом со входом узла контроля амплитуды и формы импульсов электростимуляции скважины, связанного выходами с выводами соответствующих электродов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрод выполнен в виде, по меньшей мере, одного металлического фильтра обсадной колонны скважины, изолированного от наземного оборудования скважины.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что используют соседние скважины, функционирующие в режиме раскольматации, причем одна из них добывающая, а другая - нагнетательная.