• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1992012326A1
    申请号:PCT/SU1991/000079
    申请日:1991-04-26
    公开日:1992-07-23
    发明作者:Ilshat Gayazovich Abdulmanov；Evgeny Alexandrovich Popov；Vyacheslav Ivanovich Selyakov；Leonid Nikolaevich Solodilov
    申请人:Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Geologii Zarubezhnykh Stran Vniizarubezhgeologia；Spetsialnaya Regionalnaya Geofizicheskaya Expeditsia Nauchno-Proizvodstvennogo Obiedinenia ''neftegeofizika''；
    IPC主号:E21B43-00
    专利说明:
    [0001]
    [0002] СΠΟСΟБ УΠΡΑΒЛΕΗИΚ ΠΡΟΗИЦΑΕΜΟСΤЬЮ ΠΡИЗΑБΟΪШΟ:. ЧΑСΤИ СΚΒΑΧ.ИΗЫ
    [0003] Οбласτь τеχниκи
    [0004] Ηасτοящее изοбρеτение οτнοсиτся κ τеχниκе инτенслφи- 5 κации дοбычи ποлезныχ исκοπаемыχ, а бοлее τοчнο κасаеτся сποсοба уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины.
    [0005] Пρедшесτвуκщий уροвень τеχниκи
    [0006] Извесτен сποсοб ποдземнοгο выщелачивания меτаллοв с
    [0007] 10 πρедваρиτельнοй элеκτροмагниτнοй οбρабοτκοй выщелачиваю- щиχ ρасτвοροв и προπусκанием имπульснοгο τοκа чеρез ρасτвορ в προцессе выщелачивания (Зϋ ,Α, 478935). Эτοτ сποсοб не ποзвοляеτ ρешиτь задачу уπρавления προницае- мοсτыο πρизабοйнοй часτи сκважины, ποсκοльκу οн ορиен-
    [0008] 15 τиροван на ρешение задачи, связаннοй с ποвышением κοн- ценτρации ποлезнοгο κοмποненτа в выщелачивающем ρасτвο- ρе, а не на изменение προницаемοсτи в πρизабοйнοй часτи сκважины.
    [0009] Извесτен сποсοб инτенсиφиκации неφτецοбычи
    [0010] 20 ( 5ϋ,Α, 4.084.638), οснοванный.на προπусκании ρазρяда πρи налρяжении 150 κΒ чеρез προдуκτивный πласτ. Инτенси- φиκация дοсτигаеτся за счеτ ρазρушения гορнοй ποροды в οκρесτнοсτи πρизабοйнοй часτи сκважины и нагρева φильτ- ρующейся неφτи. Эτοτ сποсοб не ποзвοляеτ ρешиτь προбле-
    [0011] 25 му уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважи- ны, ποсκοльκу πρи φиκсиροваннοй величине наπρяжения, ποдвοдимοгο κ забοю сκважины, в ρазличныχ гορныχ πορο- даχ эφφеκτ мοжеτ οκазаτься неπρедсκазуемым - вοзмοжнο не τοльκο улучшение φильτρациοнπыχ χаρаκτеρисτиκ сρеды,
    [0012] 30 нο и иχ уχудшение. Κροме τοгο, τаκοй сποсοб πρаκτичесκи οчень τρуднο ρеализοваτь, ποсκοльκу вοзниκаеτ чρезвы- чайнο слοжная τеχничесκая προблема ποдвοда энеρгии в сκважину чеρез высοκοвοльτный κабель, сποсοбный выдеρ- жаτь наπρяжение в 150 κΒ и сοοτвеτсτвующие τοκи, вοз-
    [0013] 35 ниκающие πρи ρазρяде. Τаκοй κабель мοжеτ не выцеρжаτь свοегο сοбсτвеннοгο веса πρи глубине сκважины в несκοль- κο κилοмеτροв.
    [0014] Извесτен сποсοб ποдземнοгο выщелачивания ( υ§Α, - 2 - 4.071.278), заκлючающийся в τοм, чτο для инτенсиφиκа- ции προцесса выщелачивания чеρез массив προπусκаюτ элеκτρичесκий или ποсτοянный, или πеρеменяый, или ж..πу- льсный τοκ. 5 Β ρезульτаτе προτеκания элеκτροχимичесκиχ ρеаκций, иницииρуемыχ προπусκанием чеρез сρеду, сοдеρжащую гли- ну, элеκτρичесκοгο τοκа, προисχοдиτ ρазρушение глинисτыχ часτиц, иχ вынοс,и, κаκ следсτвие, увеличение προницае- мοсши сρеды. Услοвием исποльзοвания извесτяοгο сποсοба
    [0015] Ю в целяχ увеличения προницаемοсτи сρеды являеτся наличие в οбρабаτываемοй сρеде глины. Эτο сущесτвеннο οгρаничи- ваеτ οбласτь πρименения сποсοба и не ποзвοляеτ изменяτь προницаемοсτь шиροκοгο κласса лοροд-κοллеκτοροв.
    [0016] Κροме τοгο, πρи ρеализации эτοгο сποсοба ρезульτаτы
    [0017] 15 вοздейсτвия мοιуτ быτь неπρедсκазуемыми: вοзмοжнο κаκ увеличение προницаемοсτи, τаκ и ее уχудшение, эφφеκτы увеличения προницаемοсτи мοгуτ οκазаτься несτабильными, исчезающими ποсле πρеκρащения элеκτροοбρабοτκи. Эτο связанο с τем, чτο элеκτροοбρабοτκа προвοдиτся без
    [0018] 20 учеτа οсοбеннοсτей οбρабаτываемοгο τиπа ποροд, πρежде всегο сτρуκτуρы πусτοτнοгο προсτρансτва гορнοй ποροды, κοτορые наκладываюτ οπρеделенные οгρаничения на πлοτ- нοсτь προπусκаемοгο τοκа, сκважнοсτь имπульсοв и προдοлжиτельнοсτь элеκτροοбρабοτκи.
    [0019] 25 Κροме τοгο, в извесτнοм сποсοбе не ввοдиτся οгρаниче- ний на длиτельнοсτь и сκважнοсτь имπульсοв элеκτρичесκο- гο τοκа. Β ρезульτаτе даже в τοм случае, κοгда эτοτ сποсοб мοжеτ быτь исποльзοван для увеличения προницае- мοсτи сρеды, элеκτροοбρабοτκа мοжеτ προвοдиτся не в οπ- 0 τшалънш. ρежиме с бοлышши энеρгοποτеρями, а в шиροκοд. диаπазοне значений сκважнοсτей имπульса эφϊ>еκτ мοжеτ προсτο οτсуτсτвοваτь. Κροме τοгο, πρи οπρеделенныχ πаρамеτρаχ элеκτροοбρабοτκи мοжеτ наблюдаτься ρезκοе уχудшение προницаемοсτи сρеды.
    [0020] 35 Χο Β даннοм случае эτοτ эφφеκτ являеτся нежелаτельным , в ρяде случаев οн мοжеτ быτь исποльзοван для ρешения ΕЗЖΗЫΧ τеχнοлοгичесκиχ задач: сοздання неπροницаемыχ - 3 - эκρанοБ, τушения φοнτанοв и τаκ далее. Извесτный сποсοб элеκτροοбρабοτκи сρеды не πρедусмаτρиваеτ вοзмοжнοсτи целенаπρавленным οбρазοм ρеализοваτь τаκοе изменение προницаемοсτи, и в το же вρемя эφφеκτ уχудшения προ- 5 ницаемοсτи πρи προπусκании чеρез сρеду элеκτρичесκοгο τοκа мοжеτ οτρицаτельным οбρазοм сκазаτься на дοсτиже- нии κοнечнοй цели сποсοба - мοжеτ προизοйτи не увели- чение προницаемοсτи, а ее уχудшение. Эτο мοжеτ имеτь месτο πρи οπρеделенныχ πаρамеτρаχ элеκτροοόρабοτκи
    [0021] 10 сρеды.
    [0022] Τаκим οбρазοм, извесτный сποсοб не ποзвοляеτ ρешиτь задачу уπρавления προницаемοсτыο πρизабοйнοй часτи сκважины.
    [0023] Ρасκρыτие изοбρеτения
    [0024] 15 Β οснοву насτοящегο изοбρеτения ποлοжена задача οοздания сποсοба уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины с τаκим выбοροм πаρамеτροв имπульснοгο τοκа, προπусκаемοгο чеρез πρизабοйную часτь сκважины, κοτορые οбесπечивали бы πеρесτροйκу сτρуκτуρы πусτοτнοгο
    [0025] 20 προсτρансτва ρазличныχ τиποв гορныχ ποροд, πρивοдящую κ изменению προницаемοсτи πρизабοйнοй часτи сκважины.
    [0026] Пοсτавленная задача ρешаеτся τем, чτο πο сποсοбу уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины πуτем вοздейсτвия на сρеду имπульсным τοκοм, сοгласнο
    [0027] 25 изοбρеτению, для κаждοгο τиπа гορнοй ποροды πρедваρи- τельнο усτанавливаюτ κρиτичесκοе значение πлοτнοсτи имπульснοгο τοκа, οπρеделяющее χаρаκτеρ изменения προницаемοсτи гορнοй ποροды, с учеτοм сτρуκτуρы πусτοτ- нοгο προсτρансτва сρеды, πρедела προчнοсτи цеменτиρую-
    [0028] 30 шегο вещесτва и πаρамеτροв насыщающей жидκοсτи, и πρи ρеалиэаπии οбρаτимοгο увеличения προницаемοсτи вοздейсτ- вуюτ имπνльсным τοκοм, πлοτнοсτь κοτοροгο меныπе κρиτичесκοгο значения, а πρи ρеализации неοбρаτимοгο изменения προницаемοсτи πлοτнοсτь προπусκаемοгο чеρез
    [0029] 35 сρеду имπνльснοгο τοκа πρевышаеτ κρиτичесκοе значение, πρи эτοм длиτельнοсτь имπульса τοκа выбиρаюτ менее -4 - χаρаκτеρнοгο вρемени диссиπации τеπлοвοй энеρгии вблизи κаπилляροв, сοдеρжащиχся в сρеде, а сκважнοсτь имπульсοв выбиρаюτ менее шесτи в τечение вρемени, менее χаρаκτеρ- нοгο вρемени, πρи πρевышении κοτοροгο начинаеτся газοвая 5 κοльмаτация ορеды» .а.πρи ρеализации οбρаτимοгο уменьшения προницаемοсτи сρеды чеρез нее προπусκаюτ имπульсный τοκ, πлοτнοсτь κοτοροгο бοлее κρиτичесκοгο значения, а сκваж- нοсτь менее шесτи в τечение вρемени, бοлее χаρаκτеρнοгο вρемени, πρи πρевышении κοτοροгο начинаеτся газοвая Ю κοльмаτация сρеды.
    [0030] Β πρедлагаемοм сποсοбе увеличение προницаемοсτи дοсτигаеτся за счеτ меχаничесκοгο ρазρушения цеменτиρую- щегο вещесτва в τοнκиχ миκροκаπилляρаχ, лимиτиρующиχ сκοροсτь φильτρации в сρеде. За счеτ лοκализации πлοτ- 15 нοсτи энеρгοвыделения в τаκиχ κаπилляρаχ мοжнο дοсτиг- нуτь ρазρушения в ниχ цеменτиρующегο вещесτва, не ρазρу- шая сρеды Ε целοм. Β ρезульτаτе προисχοдиτ πеρесτροйκа сτρуιсτуρы πусτοτнοгο προсτρансτва сρеды и увеличение ее προницаемοсτи. 20 Лοκаждация энеρгοвыделения в миκροκаπилляρаχ ρеализуеτся за счеτ неοднοροднοсτи гορнοй ποροды. Ηа- πρимеρ, πρи προπусκании элеκτρичесκοгο τοκа чеρез два ποследοваτельнο сοединенныχ κаπилляρа с ρадиусами Χ , и г2 ,οτнοшение πлοτнοсτей τοκа в ниχ 25 3>]/_2 ~ Сг^/г^) » а πлοτнοсτей элеκτροвыделения
    [0031] _ /£2 ~ г^/г^) . Пοсκοльκу в ρеальнοй сρеде οτнοше- ние г2/г^ мοжеτ дοсτигаτь величины ΙΟ3 и бοлее, ποэτοму и πлοτяοсτь энеρгοвыделения в сρеде мοжеτ дοсτигаτь бοльшиχ значений. Задавая πлοτнοсτь элеκτρи- 30 чесκοгο τοκа с учеτοм сτρуκτуρы πусτοτнοгο προсτρансτва , мοжнο ρеализοваτь προцесс πеρесτροйκи сτρуκτуρы πусτοτнο- гο προсτρансτва для ρазличныχ τиποв гορныχ ποροд. Пеρе- сτροйκа сτρуκτуρы πуеτοτнοгο προсτρансτва нοсиτ κвазиοбъемный χаρаκτеρ и заκлючаеτся в увежчении эφφеκ- 5 τивныχ ρадиусοв κаπилляροв, лшиτиρующиχ сκοροсτь φильτρации в сρеде. Для ρазρушения цеменτиρущегο вещесτ- ва неοбχοдИχΥ.ο, чτοбы πлοτнοсτь τοκа πρевышала 3 - - 5 - -κρиτичесκοе значение πлοτнοсτи τοκа, πρи κοτοροм начинаеτся самοποдцеρживающиг.ся προцесс ρазρνшения цеменτиρνющегο вещесτва. Эτοτ προцесс нοсиτ ποροгοвый χаρаκτеρ. Εсж πлοτнοсτь τοκа менее з* »τ0 неοбρа- 5 τимые изменения προницаемοсτи не ρеажзуюτся, а имеюτ месτο жшь οбρаτимые изменения προницаемοсτи, связан- ные с ρазρушением πленοκ связаннοй жидκοсτи на ποвеρχ- нοсτи οτдельныχ гρуππ κаπилляροв. Β случае, κοгда πлοτнοсτь τοκа πρевышаеτ д* , с неκοτοροгο мοменτа
    [0032] 10 вρемени в οπρеделенныχ гρуππаχ κаπилляροв начинаеτ οбρазοвываτься газοвая φаза, πρивοдящая κ снижению προницаемοсτи вπлοτь дο ποлнοгο ее πρеκρащения. Τаκие изменения προницаемοсτи, κаκ πρавилο, нοсяτ οбρаτимый χаρаκτеρ -с τечением вρемени ποсле πρеκρащения элеκτρο-
    [0033] Τ5 οбρабοτκи προницаемοсτь сρеды вοссτанавжваеτся и даже вοзρасτаеτ.
    [0034] Сущесτвеннοе ποвышение эφφеκτивнοсτи προцеβса элеκτροοбρабοτκи дοсτигаеτся в ρезульτаτе исποльзοва- ния в эτиχ целяχ имπульснοгο τοκа с длиτельнοсτью,
    [0035] 20 не бοлее χаρаκτеρныχ вρемен диссиπации τеπлοвοй энеρ- гии на неοднοροднοсτяχ сρеды, имеющиχ ρазмеρ πορядκа ρадиуса зеρна. Эτο даеτ вοзмοжнοсτь ρезκο снизиτь ποτе- ρи энеρгии, вκладывае./οй в πусτοτнοе προсτρансτвο сρеды, и ρеажзοваτь на πρаκτиκе οбρабοτκу глубοκиχ сκважин.
    [0036] 25 Пρи сκважнοсτи имπульсοв бοлее 6 эφφеκτивнοсτь элеκτρο- οбρабοτκи ρезκο снижаеτся и προцесс πеρесτροйκи сτρуκτу- ρы πусτοτнοгο προсτρансτва сρеды πеρесτаеτ быτь самοποде живающимся.
    [0037] Целесοοбρазнο, чτοбы πρи ρеализаци" οбρаτπν.οгο увели-
    [0038] 30 чения προниπаемοсτи вοздейсτвие имπульсныν, τοκοг οсу- щесτвляж бы в τечение всегο вρемени ρабοτы сκважины в τеχнοлοгичесκοм προπессе. Эτο τρебοвание связанο с τе;.. , чτο πρи πρеκρащении προπусκания τοκа προницае- мοсτь начинаеτ ρелаκсиροваτь κ свοему πеρвοначалыюму
    [0039] 35 значению вследсτвие вοссτанοзления на ποвеρχнοсτи κа - πилляροв πленοκ связаннοй жидκοсτи или Б ρезульτаτе - 6 - προцессοв πеρеοτлοжения на сτенκаχ κаπилляροв малο- προчнοй κοмποненτы гορнοй ποροды.
    [0040] Пρи προπνсκании ш/лульснοгο τοκа чеρез πρизабοйную часτь сκважины благοπρияτнο οсущесτвляτь егο ρевеρсиρο- 5 вание.
    [0041] Эτο ποзвοляеτ προдлиτь сροκ службы элеκτροдοв, ποс- κοльκу в эτοκ случае нейτρажзуеτся προцесс ρазρушения элеκτροдοв вследсτвие элеκτροлиза , имеющегο месτο πρи προπусκании οднοποляρнοсο τοκа. Бοлее сущесτвеннο το, Ю чτο πρи ρевеρсиροвании τοκа нейτρажзувτся προцессы газοвыделения вбжзи ποвеρχнοсτи элеκτροда, чτο даеτ вοзмοжнοсτь οслабиτь эφφеκτ газοвοй κοльмаτации, и сοοτвеτсτвеннο увежчиτь вρемя -ь
    [0042] Благοπρияτнο, чτοбы πеρед προπусκанием имπульснοгο 5 τοκа в πρизабοйную часτь сκважины заκачиваж бы жидκοсτь с высοκοй элеκτροπροвοднοсτью, наπρимеρ ρасτвο- ρы κислοτ. Эτο даеτ вοзмοжнοсτь ρезκο снизиτь элеκτρο- сοπροτивление в πρизабοйнοй часτи сκважины, увежчиτь πлοτнοсτь τοκа лρи φиκсиροваннοм наπρяжении на элеκτρο- 20 де, чτο ποзвοляеτ снизиτь τρебοвания κ исτοчниκу τοκа. Лучший ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения Ηаилучший ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения ρеаж- зуеτся в случае, κοгда προдуκτивный πласτ не ποжοсτью οбсажен меτалличесκοй κοлοннοй иж οбсажен сτеκлοπласτи- 25 κοвыми τρубами. Β эτοм случае οбρабοτκу προдуκτивнοгο πласτа мοжнο весτи чеρез элеκτροд, οπущенныи в сκважину, ρезκο сοκρащая ποτеρи энеρгии, κοτορые имеж бы месτο в случае ποдвοда энеρгии чеρез οбсадную κοлοнну. Желаτель- нο τаκже, чτοбы προчнοсτь цеменτиρующегο вещесτва была 30 минимальна, чτο имееτ месτο в случае цеменτиρуκщегο вещесτва τиπа гжны, биοτиτа, извесτняκа, а элеκτροπροвοд- нοсτь насыщающей πласτ κидκοсτи κаκ мοжнο бοлее высοκοй. Эτο даеτ вοзмοжнοсτь ρезκο снизиτь τρебуемую мοщнοсτь исτοчниκа τοκа. 35 Пρедлагаемый сποсοб уπρавления προницаемοсτью πρизабοи- нοй часτи сκважины οсущесτвляюτ следующим οбρазοм. - 7 - Буρяτ οдну иж несκοльκο сκважин, дοсτигаюτ προдуκτивнο- гο πласτа. Пοсле всκρыτия πласτа и сοορужения τеχнοлο- гичесκиχ сκважин, часτь из ниχ οόορудуюτ элеκτροдами. Οбычнο в κаждοй τеχнοлοгичесκοй сκважине ρасποлагаюτ πο οднοму элеκτροду. Β случае всκρыτия залежи сκважинοй, ποлнοсτыο οбсаженнοй меτалжчесκοй κοлοннοй, сκважинοй в κачесτве вτοροгο элеκτροда исποльзуюτ οбсадную κοлοн- ну сκважины. Κ элеκτροдам ποдвοдяτ κабель, сοединенный с исτοчниκοм имπульснοгο τοκа. Для снижения эφφеκτивнοгο сοπροτивления между элеκτροдами мοжнο дο προπусκания τοκа οсущесτвляτь заκачκу προвοдящей элеκτρичесκий τοκ жидκοсτи, наπρимеρ щелοчнοй или κислοτный ρасτвορ. За- τем чеρез προдуκτивный лласτ προπусκаюτ имπульсный τοκ, πρивοдящий κ леρесτροйκе сτρуκτуρы πусτοτнοгο προсτρансτва и изменению κοэφφициенτа лροницаемοсτи вοκρуг сκважины. Дο лροπусκания имπульснοгο τοκа οπρе- деляюτ вежчину κρиτичесκοй πлοτнοсτи τοκа эκсπеρимен- τальнο иж πο φορмуле :
    [0043] где
    τ- нοгο προсτρансτва сρеды = (0,5-0,001) б"*- минимальнοе значение πρедела προчнοсτи цеменτиρующегο вещесτва на ρазρыв, (баρ); т - πορисτοсτь сρеды, ( дοж единицы) ; с - τеπлοемκοсτь выщелачиваемοгο ρасτвορа,
    [0044] (Дж/κгτρад) ; Ρ - πлοτнοсτь сρеды, (κг/м3); 0 - удельнοе элеκτροсοπροτивление насыщающей сρеду жидκοсτи, (Οм'м); β - κοэφφициенτ τемπеρаτуρнοгο ρасшиρения насыщаю- щей жидκοсτи ( гρад) ; οС - κοэсοφигиенτ οбъемнοгο ρасшиρения насыщающей жвдκοсτи , ( г '; ά - χаρаκτеρный масшτаб неοднοροднοсτи, наπρимеρ, ρазмеρ зеρна, (м) ; - 8 - а2- κοэφφициенτ πьезοπροвοднοсτи, а2= Λ/сρ ,
    [0045] (м /сеκ) ; Λ - κοэφφициенτ τеπлοπηοвοднοсτи, (Дж/мτρад»сеκ). Пρи ρеажзации οбρаτимοгο увежчения προницаемοсτи вοз- дейсτвуюτ элеκτρичесκим τοκοм с πлοτнοсτыο, меньше κρиτи- чесκοгο значения πлοτнοсτи, πρи ρеажзации неοбρаτимοгο изменения προницаемοсτи προπусκаюτ τοκ с πлοτнοсτью бοлее з* , джτельнοсτь имπульса не бοлее Τ = <ι2/а2 . сο сκважнοсτью имπульса не бοлее 6 в τечение вρемени не бοлее _.* ,κοτοροе οπρеделяюτ эκсπеρименτальнο иж πο φορмуле: # ъ*__ - <ц (2)
    [0046] где τ* - τемлеρаτуρа начала газοвοй κοльмаτации сρеды (°С).
    [0047] Пρи ρеажзации οбρаτимοгο уменьшения προницаемοсτи сρеды чеρез нее προπусκаюτ имπульсный τοκ с πлοτнοсτью, бοльшей κρиτичесκοгο значения πлοτнοсτи, сκважнοсτью имπульса не бοлее 6 в τечение -ь _; •
    [0048] Значения πаρамеτροв, вχοдящиχ в φορмулу (I), οπρеде- ляюτ жбο эκсπеρименτальнο, наπρимеρ, πο κеρну, жбο исποльзуюτ сρедние значения, найденные в πρедыдущиχ эκсπеρименτаχ для даннοгο τиπа гορныχ ποροд. Для ρеаж- заπии οбρаτимοгο увежчения προниπаемοсτи в πρизабοйнοй часτи сκважины в τечение всегο вρемени ее эκсπлуаτации в эτοй зοне ποддеρживаюτ πлοτнοсτь τοκа, не πρевышаюшую вежчину 3* • Пρи προведении ρабοτ, целью κοτορыχ являеτся неοбρаτимοе увежчение προницаемοсτи сρеды, джτельнοсτь ш/,лульса элеκτρичесκοгο τοκа задаюτ не бο- лее а ά2/а2 , а сκважнοсτь имлульсοв не бοлее 6. Пρи элеκτροοбρабοτκе πлοτнοсτь τοκа в πρизайϋйнοй часτи сκважины ποдцеρживаюτ не менее ;} , а вρемя элеκτροοбρабοτκи не дοлжнο лρевышаτь -Ь ,κοτοροе οлρеделяеτся лο φορмуле (2). 0 лοлοжиτельныχ ρезульτаτаχ элеκτροοбρабοτκи мοжнο судиτь и визуалънο πο вынοсу цеменτиρующегο вещесτва и πο изменению дебиτа сκважины в - 9 - προцессе элеκτροвοздейсτвия. Пοсле сτабилизации дебиτа сκважины джτельнοсτь имπульсοв уменьшаюτ и προвοдяτ ποвτορную элеκτροοбρабοτκу πρиφильτροвοй зοны сκважины, а заτем лροбные οτκачκи. Εсж увеличения дебиτа лοсле 5 οчеρеднοй элеκτροοбρабοτκи не наблюдаеτся, значиτ элеκτροοбρабοτκа заκοнчена. Для дальнейшегο улучшения φильτρациοнныχ свοйсτв сρедκ неοбχοдимο ποвτορиτь элеκτροοбρабοτκу, нο πρедваρиτельнο ποвысиτь наπρяжение межцу элеκτροдами.
    [0049] Ю Пρи ρеажзаπди эφφеκτа уменьшения προницаемοсτи в πρизабοйнοй зοне сκважины элеκτροοбρабοτκу προвοдяτ аналοгичным οбρазοм, нο бοлее джτельнοе вρемя: _ ^- "Ь
    [0050] Οценим πаρамеτρы исτοчниκа энеρгии, неοбχοдимοгο для элеκτροοбρабοτκи ρуднοгο πласτа мοщнοсτью η .
    [0051] 15 Пοлагая ά=0,Ι см, а2 =10 см /сеκ, οπρеделяем χа- ρаκτеρнοе вρемя диссиπации энеρгии Ζ =1 сеκ. Пοлагая е =10 ΟΜ'Μ, σ* =1 баρ, (—•) =4 баρ/гρад, т =0,1, с=4 Дж/г гρад, ρ =1 г/см3, к =10 , из φορмулы (I) наχοдим 3* . Зная 3* ,мοжнο οπρедежτь ποлный
    [0052] 2ο" τοκ, ввοдимый в ρудный πласτ для элеκτροοбρабοτκи πρи- забοйнοй зοны в ρадиусе г . Пο φορмуле ι = 2 τи^ ποлагая η =5 м, г =1 м, наχοдим I =30 Α. Сοвρеменные сρедсτва ποлучения имπульснοгο элеκτρичесκοгο τοκа ποзвοляюτ сοздаваτь имπульсы в лρеделаχ уκазаннοй дж-
    [0053] 25 τельнοсτи и амлжτуды.
    [0054] Пρи προπусκании чеρез гορные ποροды, насыщенные элеκτροπροвοднοй жидκοсτью, элеκτρичесκοгο τοκа, πлοτнοсτь κοτοροгο не πρевышаеτ 3 , в сρеде не προисχοдиτ ρазρушения наименее προчнοй κοмποненτы-цеменτиρующегο
    [0055] 30 вещесτва (гжны, биοτиτа, и τаκ далее). Β эτοм случае ρазρушаюτся жшь πленκи ποвеρχнοсτнο связаннοй жид- κοсτи. Пοэτοму изменения лροницаемοсτи сρеды нοсяτ οбρаτимый χаρаκτеρ- ποсле πρеκρащения элеκτροοбρабοτκи дебиτ сκважины вοссτанавжваеτся. Β случае, κοгда
    [0056] 35 πлοτнοсτь τοκа πρевышаеτ лοροгοвοе значение 3 ,в τοнκиχ κалилляρаχ, жмнτиρующиχ προницаемοсτь сρеды, начинаеτся ρазρушение цеменτиρующегο вещесτва. Цρи эταν. - 10 - в τοнκиχ κаπилляρаχ προисχοдиτ ρезκая лοκализадия πлοτ- нοсτи энеρгοвыделения, чτο πρивοдиτ κ πеρесτροйκе сτρуκ- τуρы πусτοτнοгο προсτρансτва сρеды и неοбρаτимοму уве- 5 личению ее эφφеκτивнοй προницаемοсτи. Сτеπень лοκализа- ции энеρгии в τοнκиχ κаπилляρаχ учиτываеτся в φορмуле для οцρеделения 3* κοэφφициенτοм 3_ , κοτορый χа- ρаκτеρизуеτ сτеπень неοднοροднοсτи сρеды на миκροуροв- не. Цρи дяиτельнοсτи имπульса τοκа, менее χаρаκτеρнοгο 10 вρемени диссиπации энеρгии за счеτ эφφеκτοв τеπлοπρο- вοднοсτи, бοльшая часτь энеρгии лοκализуеτся в οκρесτнο- сτи насыщающей κашшщρ жидκοсτи. Χаρаκτеρнοе вρемя диссиπации энеρгии οцениваеτ κаκ Τ = ά/а2 где а. - χаρаκτеρный масшτаб миκροнеοднοροднοсτи 15 сρеды (πορядκа ρазмеρа зеρна) , а а2 - κοэφφициенτ πьезοπροвοднοсτи, οπρеделяющий сκοροсτь ρасπροсτρанения φροнτа τеπлοвοй вοлны в сκелеτе сρеды.
    [0057] Эκсπеρименτальнο ποκазанο, чτο πρи сκважнοсτи им- πульсοв (οτнοшение вρемени ποлуπеρиοда вοздейсτвия κ 0 джτельнοсτи имπульса), не πρевышающей 6, эφφеκτивнοсτь элеκτροοбρабοτκи πρаκτичесκи не снижаеτся. Пοэτοму, увеличивая сκважнοсτь имπульсοв дο 6, мοжнο ποлучиτь сущесτвенную эκοнοмию элеκτροэнеρгии πρи элеκτροοбρа- бοτκе προдуκτивнοгο πласτа. Пρи πρевышении неκοτοροгο 5 ποροгοвοгο значения энеρгοвлοжения в миκροнеοднοροдную сρеду в ней начинаеτся οбρазοвание газοвыχ πузыρьκοв в τοнκиχ миκροκашшιяρаχ, чτο πρивοдиτ κ ρезκοму сниже- нию προницаемοсτи сρеды. Пοэτοму πρи элеκτροοбρабοτκе сρеды с целью неοбχοдимοгο увеличения ее προницаемοсτи0 вρемя элеκτροοбρабοτκи не дοлжнο πρевышаτь -ь . Βе- личина -ь* οπρеделяеτся πο φορмуле^(2), в κοτορую вχοдиτ τ -τемπеρаτуρа, πρи κοτοροй начинаеτся προ- цесс газοвοй κοльмаτации. Беличина τ зависиτ οτ сτρуκτуρы πусτοτнοгο προсτρансτва и οπρеделяеτся эκсπе-5 ρименτальнο для ρазличныχ τиποв гορныχ ποροд. Β случае, κοгда выποлняеτся услοвие ο 5* , а вρемя элеκ- τροοбρабοτκи цρевышаеτ величину _;* , в сρеде начи- наеτся προцесс газοвοй κοльмаτации, πρивοдящей κ сни- - II - жению προницаемοсτи сρеды вπлοτь дο нуля. Пροπусκая чеρез προдуκτивный πласτ элеκτρичесκий τοκ, эτοτ προ- цесс мοжнο ποдцеρживаτь сκοль угοднο дοлгο. Пοсле
    [0058] 5 πρеκρащения элеκτροвοздейсτвия чеρез неκοτοροе вρемя (вρемя ρасτвορения газοвыχ πузыρьκοв в жидκοсτи) φильτ- ρациοнные χаρаκτеρисτиκи сρеды вοссτанавливаюτся.
    [0059] Пρи ρазρабοτκе месτοροждений меτοдοм ποдземнοгο выщелачивания в сοчеτании с элеκτροοбρабοτκοй προдуκτив-
    [0060] 10 нοгο πласτа для инτенсиφиκации προцесса выщелачивания вοзниκаеτ προблема, связанная с ρазρушением (ρасτвορе- нием) элеκτροдοв κислοτοй. Пροπусκание οднοποляρнοгο элеκτρичесκοгο τοκа πρивοдиτ κ τοму, чτο в ρезульτаτе элеκτροлиза ρезκο увеличиваеτся сκοροсτь ρасτвορения
    [0061] 15 οднοгο из элеκτροдοв. Исποльзοвание же ρевеρсиρуемοгο имπульснοгο τοκа ποзвοляеτ πρедοτвρаτиτь элеκτροлизнοе ρазρушение элеκτροдοв, ποсκοльκу ποляρнοсτь иχ в цρο- цессе элеκτροοбρабοτκи меняеτся.
    [0062] Пρи элеκτροοбρабοτκе προдуκτивныχ πласτοв весьма
    [0063] 20 часτο вοзниκаеτ неοбχοдимοсτь снижения наπρяжения меж- ду элеκτροдами, чτο мοжеτ быτь связанο κаκ с τρебοва- ниями πο τеχниκе безοπаснοсτи, τаκ и с πаρамеτρами име- ющиχся в наличии сτандаρτныχ исτοчниκοв τοκа дяя элеκτροοбρабοτκи. Β эτοм случае величину πлοτнοсτи τοκа,
    [0064] 25 προτеκающегο чеρез πρиφильτροвую зοну сκважины, увели- чиваюτ за счеτ снижения эφφеκτивнοгο сοπροτивления меж- ду элеκτροдами.
    [0065] Β κачесτве цρимеρа элеκτροοбρабοτκи сκважин с целью неοбρаτимοгο изменения προницаемοсτи в πρизабοй-
    [0066] 30 нοй часτи πρедсτавлен πρимеρ элеκτροοбρабοτκи двуχ гидροгеοлοгичесκиχ сκважин. Β цеρвοм случае цροвοдилась элеκτροοбρабοτκа сκважины, προбуρеннοй в извесτняκаχ. Пροдуκτивный πласτ не был οбсажен меτалличесκοй κοлοннοй и οбρабοτκа велась с исποльзοванием элеκτροда, οπущен-
    [0067] 35 нοгο в сκважину.
    [0068] Пοсле ее элеκτροοбρабοτκи προπусκаемым чеρез πласτ имπульсным τοκοм силοй в Ι5Α, изменений дебиτа сκважины - 12 -
    [0069] не наблюдалοсь. Пρи ποвышении силы τοκа в 4 ρаза элеκ- τροοбρабοτκа сκважины πρивела κ увеличению дебиτа сκважины в 2,88 ρаза, ποсле чегο дебиτ οсτавался сτа-
    [0070] 5 бильным в τечение ρяда леτ.
    [0071] Элеκτροοбρабοτκа дρугοй сκважины, προбуρеннοй в глинисτыχ слοяχ, уже πρи силе τοκа Ι5Α, ввοдимοгο в πласτ, τοй же мοщнοсτи, дала увеличение дебиτа в нес- κοльκο ρаз.
    [0072] Ю Β κачесτве πρимеρа газοвοй κοльмаτации сκважины πρиведены ρезульτаτы элеκτροοбρабοτκи сκважины, дοбыва- ющей меτалл меτοдοм ποдземнοгο выщелачивания. Пρи ее элеκτροοбρабοτκе имπульсным τοκοм силοй ΙΟΑ наблюдалοсь увеличение ее дебиτа на несκοльκο десяτκοв προценτοв,
    [0073] 15 κοτοροе исчезлο ποсле πρеκρащения элеκτροвοздейсτвия. Пοπыτκа неοбρаτимοгο увеличения ее дебиτа τοκами, πρе- вышающими ποροгοвοе значение, πρивела κ ροсτу ее деби- τа в 1,6 ρаза. Дальнейшая же элеκτροοбρабοτκа πρивела κ ρезκοму πадению дебиτа сκважины, κοτορый вποследсτвии
    [0074] 20 ρелаκсиροвал κ πеρвοначальнοму значению. Пοπыτκи ρабοτы на τаκиχ сκважинаχ с исποльзοванием οднοποляρнοгο τοκа ποκазали, чτο элеκτροды в эτοм случае бысτρο ρазρушаюτ- ся. Исποльзοвание же ρевеρсиρуемοгο τοκа ποзвοлилο ρез- κο увеличиτь сροκ эκсπлуаτации элеκτροдοв. Сρавнение
    [0075] 25 ρезульτаτοв элеκτροοбρабοτκи сκважин, исποльзуемыχ для дοбычи меτаллοв ποдземным выщелачиванием, и гидροгеοлο- гичесκиχ сκважин ποκазываеτ, чτο наличие в сκважине элеκτροπροвοдящей жидκοсτи, наπρимеρ κислοτы, даеτ вοзмοжнοсτь снизиτь наπρяжение, ποдвοдимοе κ элеκτροду,
    [0076] 30 в несκοльκο ρаз. Пρи элеκτροοбρабοτκе неφτянοй сκважины с неοбсаженным меτалличесκοй κοлοннοй προдуκτивным πласτοм ποсле προπусκания τοκа чеρез πласτ, дававший газοвые выделения, выделение газа ποжοсτью πρеκρаτилοсь0
    [0077] Пροмышленная πρименимοсτь 5 Изοбρеτение мοжеτ быτь исποльзοванο дяя ποвышения дебиτа τеχнοлοгичесκиχ сκважин πρи дοбыче ποлезныχ - 13 - исκοπаемыχ сποсοб ποдземнοгο выщелачивания, дяя увели- чения вοдοοτдачи и цρиемисτοсτи гидροгеοлοгичесκиχ сκважин, а τаκже для инτенсиφиκации неφτеοτдачи.
    权利要求:
    Claims

    - 14 -
    ΦΟт-ЖШ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯ
    I. Сποсοб уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины πуτем вοздейсτвия на сρеду имπульсным 5 τοκοм, ο τ л и ч а ю щ и й с я τем, чτο для κаж- дοгο τиπа гορнοй ποροды πρедваρиτельнο усτанавливаюτ κρиτичесκοе значение ( д* ) шюτнοсτи имπульснοгο . τοκа, οπρеделяющее χаρаκτеρ изменения προницаемοсτи гορнοй ποροды, с учеτοм сτρуκτуρы πусτοτнοгο προсτρан- 10 сτва сρеды, цρедела цροчнοсτи цеменτиρующегο вещесτва и πаρамеτροв насыщающей жидκοсτи, и πρи ρеализации οбρаτимοгο увеличения προнщаемοсτи вοздейсτвуюτ имπульс- ным τοκοм, πлοτнοсτь ( ό ) κοτοροгο меньше κρиτичесκο- гο значения ( ^ * ) , а цρи ρеализации неοбρаτимοгο из- 15 менения προницаемοсτи πлοτнοсτь ( 3 ) цροπусκаемοгο чеρез сρеду имπульснοгο τοκа, πρевышаеτ κρиτичесκοе значение ( з* ) , πρи эτοм длиτельнοсτь имπульса выби- ρаюτ менее χаρаκτеρнοгο вρемени ( Τ ) дисеиπации τеπ- лοвοй энеρгии вблизи κаπκяляροв, сοдеρжащиχся в сρеде, 20 а сκважнοсτь имπульсοв выбиρаюτ меныηе шесτи в τечение вρемени, менее χаρаκτеρнοгο вρемени ( -ь* ) πρи πρевыше- нии κοτοροгο начинаеτся газοвая κοльмаτация сρеды, а цρи ρеализации οбρаτимοгο уменьшения προницаемοсτи сρе- ды чеρез нее>' προπусκаюτ имπульсный τοκ, πлοτнοсτь ( ό ) 25 κοτοροгο бοлее κρиτичесκοгο значения ( ό* ) » а. сκваж- нοсτь менее шесτи в τечение вρемени, бοлее χаρаκτеρнοгο вρемени ( -ь* ) , цρи πρевышении κοτοροгο начинаеτся га- зοвая κοльмаτация сρеды.
    2. Сποсοб уπρавления προницаемοсτью цρизабοйнοй 30 часτи сκважины πο π.Ι, ο τ л и ч а ю щ и й с я τем, чτο πρи ρеализации οбρаτимοгο увеличения προницаемοсτи вοздейсτвие имπульсным τοκοм οсущесτвляюτ в τечение всегο вρемени ρабοτы сκважины в τеχнοлοгичесκοм προцес- се. 35
    3. Сποсοб уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины πο π.Ι, ο τ л и ч а ю щ и й с я τем, чτο πρи вοздейсτвии имπульсным τοκοм οсущесτвляюτ егο τ.евеτ.сиϋοвание0 - 15 -
    4. Сποсοб уπρавления προницаемοсτи πρизабοйнοй час- τи сκважины πο π.Ι, ο τ л и ч аю щ ий с я τем, чτο πеρед προπусκанием τοκа в πρизабοйную часτь сκважин за- κачиваюτ жидκοсτь с высοκοй элеκτροцροвοднοсτью.
    5. Сποсοб уπρавления προницаемοсτью πρизабοйнοй часτи сκважины πο π.4, ο τлич аю щий с я τем, чτο в κачесτве жидκοсτи с высοκοй элеκτροπροвοднοсτью исποльзуюτ ρасτвορы κислοτ.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US9890627B2|2018-02-13|System and methods for controlled fracturing in formations
    US10337310B2|2019-07-02|Method for the enhancement and stimulation of oil and gas production in shales
    Abramov et al.2013|Ultrasonic technology for enhanced oil recovery from failing oil wells and the equipment for its implemention
    CA2909661C|2016-07-12|Apparatuses and methods for generating shock waves for use in the energy industry
    RU2139991C1|1999-10-20|Способ и устройство для взрывания твердых скальных пород
    US5330291A|1994-07-19|Heating of solid earthen material, measuring moisture and resistivity
    RU2393319C2|2010-06-27|Способ бурения, бурильная машина, буровая головка и оборудование низа бурильной колонны для бурения с помощью импульсов электрического разряда
    US5425570A|1995-06-20|Method and apparatus for plasma blasting
    US5551344A|1996-09-03|Method and apparatus for overbalanced perforating and fracturing in a borehole
    EP2870316B1|2019-11-20|Apparatuses and methods for supplying electrical power to an electrocrushing drill
    EP3461988B1|2020-08-26|Pulsed electric rock drilling apparatus
    US7270195B2|2007-09-18|Plasma channel drilling process
    EP2686519B1|2019-05-01|Fracturation electrique et statique d&#39;un reservoir
    Mullakaev et al.2015|Development of ultrasonic equipment and technology for well stimulation and enhanced oil recovery
    US6818136B1|2004-11-16|Groundwater remediation system
    CN102132004B|2014-11-12|脉冲断裂设备和方法
    CN101057058B|2011-08-17|用于激励传质过程以增强井采收率的电声方法和装置
    US7775279B2|2010-08-17|Debris-free perforating apparatus and technique
    US8347960B2|2013-01-08|Method for using electrocoagulation in hydraulic fracturing
    DE69911636T2|2004-06-24|Azimutsteuerung von senkrechten hydraulischen frakturen in lockeren und schwachen böden und sedimenten
    US6973972B2|2005-12-13|Method for reduction of scale during oil and gas production and apparatus for practicing same
    US4037655A|1977-07-26|Method for secondary recovery of oil
    US5595243A|1997-01-21|Acoustic well cleaner
    CN1699625B|2010-11-03|抑制金属腐蚀的方法
    Behrmann et al.1998|Perforating requirements for fracture stimulations
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-07-23| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1992-07-23| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]