Патент на изобретение №2247234

(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ (ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ) СКВАЖИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области интенсификации притоков углеводородов. Технический результат – максимальное обеспечивание создания высокопроницаемых флюидопроводящих каналов и увеличения дебитов скважин. Способ включает кислотную обработку пласта, расчет снижения прочности и давления разрыва пород и давление продавки рабочего раствора в пласт, освоение скважины и непосредственно сам гидроразрыв. Давление продавки определяют по выражению: Р_грп=(2·Р_г/(1-))+(1-3)·Р_пл/(1-µ), где Р_грп – давление разрыва пород, Р_г – горное давление, Р_пл –пластовое давление, – коэффициент Пуассона. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области интенсификации притоков углеводородов.

Известен способ повышения производительности скважин путем гидравлического разрыва пласта (ГРП), основанного на создании высокопроницаемого флюидопроводящего канала, связывающего неповрежденную фильтратом промывочной жидкости часть пласта со стволом скважины [Ю.П.Желтов, С.А.Христианович. Гидравлический разрыв нефтяных пластов. – М.: Гостоптехиздат, 1957].

Недостатком этого способа является то, что технология гидроразрыва пласта не предусматривает снижения давления разрыва при осуществлении процесса ГРП.

Известен способ повышения производительности скважин путем гидроразрыва пласта, включающего закачку в пласт тампонирующего материала и рабочей жидкости и закачку реагента-разрушителя [Ф.С.Абдулин. Повышение производительности скважин, – М.: Недра, 1975. – с.242].

Недостатком данного способа также является отсутствие в нем механизма снижения давления разрыва, и, кроме того, при наличии геологической неоднородности пласта, реагент-разрушитель может проникать в незатампонированную часть пласта и эффективность работ резко снизится.

Наиболее близким аналогом является способ повышения производительности скважин путем гидроразрыва пласта, перед проведением которого осуществляются мероприятия по очистке ПЗП, улучшающие сообщаемость скважины с пластом [Справочная книга по добыче нефти (под редакцией д.т.н. Ш.К.Гиматудинова). – М.: Недра, 1974, с.457].

Недостатком данного способа является отсутствие в нем расчета величины снижения прочности и давления разрыва пород-коллекторов и давления продавки рабочего раствора в пласт, в частности, после кислотной обработки ПЗП.

Задачей изобретения является разработка способа повышения производительности скважин путем ГРП, обеспечивающего его эффективность за счет снижения прочности и давления разрыва горных пород – коллекторов при проведении работ и увеличении дебитов скважин.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе ГРП, включающем кислотную обработку, в отличие от прототипа перед проведением ГРП также проводится кислотная обработка ПЗП, но с учетом снижения прочности и давления разрыва пород после кислотной обработки при давлении продавки рабочего раствора в пласт, не превышающем давления разрыва пород, определяемом с использованием пластового и горного давления и коэффициента Пуассона по выражению:

где Р_грп – давление разрыва пород;

P_г – горное давление;

Р_пл – пластовое давление;

– коэффициент Пуассона.

Экспериментальные исследования проводились на реальных образцах пород-коллекторов месторождений Западной Сибири. Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, давление разрыва пород после обработки их кислотным раствором снижается весьма значительно – от 7,2 МПа до 26,5 МПа, в среднем по 12 определениям – на 15,7 МПа.

Технический результат, полученный при использовании изобретения, – повышение производительности скважин, – позволяет реализовать давно существующую производственную потребность, а исходя из этого, можно сделать вывод о соответствии изобретения критериям “изобретательский уровень”.

Технология работ на скважине заключается в следующем.

После определения продуктивности скважины, затем ее промывки проводится кислотная обработка пласта. Кислотная обработка пласта осуществляется циклической продавкой через перфорационные отверстия кислоты в пласт и вымывом отработанной кислоты с помощью агрегатов ЦА-320 или 4АН-700. Количество кислоты и радиус обработки устанавливают расчетным путем в зависимости от литолого-физических, физико-механических и фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов и диаметра скважины.

В последующем скважина осваивается с помощью струйного насоса или другим методом для получения гидродинамической характеристики коллектора. Затем приступают к проведению ГРП. Причем давление продавки рабочего раствора в пласт не должно превышать давления разрыва пород.

Пример. Скважиной вскрыт продуктивный пласт в интервале 2192-2200 м, сложенный песчаником серым мелкозернистым алевритовым. Эффективная толщина пласта составляет 5 м. Проведено определение продуктивности скважины.

Необходимый объем кислотного раствора для обработки пласта рассчитывается по формуле:

где

R – радиус обработки, м;

r_с – радиус скважины, м;

Н – эффективная толщина пласта, м;

m – пористость, доли единиц.

V=3,14·(5²-0,1²)·5·0,15=60 м³

После освоения скважины приступают к проведению ГРП.

Для выполнения ГРП необходимо произвести расчет давления разрыва пород по формуле:

где

– коэффициент Пуассона – 0,393;

Р_г – горное давление – 50,6 МПа;

Р_пл – пластовое давление – 22,0 МПа;

Из таблицы видно (образец 53847), что после кислотной обработки пласта давление ГРП снизилось на 17 МПа и составило 42 МПа.

Исходя из геолого-технических условий и выполненных расчетов следует, что для проведения операции по ГРП традиционным способом необходимо было бы иметь на скважине шесть насосных агрегатов типа 4АН-700. Разработанный способ ГРП в данном случае предполагает наличие на скважине пяти подобных агрегатов.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить давление разрыва пород при ГРП, увеличить проницаемость прискважинной и удаленной зон пласта и производительность скважины, упростить и удешевить процесс производства работ.

Формула изобретения

Способ повышения производительности нефтяных и газовых или газоконденсатных скважин, включающий кислотную обработку пласта и последующий гидравлический разрыв пласта, отличающийся тем, что гидравлический разрыв пласта производят с учетом снижения прочности и давления разрыва пород после кислотной обработки и при давлении продавки рабочего раствора в пласт, не превышающем давления разрыва пород, определяемом с использованием пластового и горного давлений и коэффициента Пуассона по выражению

где Р_грп – давление разрыва пород;

Р_г – горное давление;

Р_пл – пластовое давление;

– коэффициент Пуассона.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Извещение опубликовано: 27.10.2006 БИ: 30/2006