Способ разработки нефтегазоконденсатных месторождений

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .(72) Гриценко АИ Пеонтьев ИА Плугин АИ Бело-(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОКОЪР двнсдтнъъх МЕСТОРОЖДЕНИЙ лИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации газоконденсатных и нефтяных месторождений пуинтенсификации пластов КОЛЕБЗТВЛЬНЫМИ ВОЗДЭЙСТВИЯМИ.Известен способ разработки газоконденсатных и нефтяных месторождений путем передачи в пласт с поверхности сейсмических колебаний. .Недостатком способа является то. что способ воздействует на флюид внутри скважины илина зону. премыкающую к стволу скважины.Известен способ разработки нефтегазоконденсатных месторождений путем воздействия на продуктивный пласт упругими у волнами. 7Недостатком способа является отсутствие соизмерения длин волн с размерами-и глубиной залегания залежи и сочетания амплитудно-частотных характеристик. переда- ваемых в залежь волн с ее собственными амплитудно-частотными характеристиками.Целью изобретения является повышение углеводорода-отдачи за счет резонансного поглощения энергии упругих колебаний. . уПоставленная цель достигается тем. что в способе разработки нефтегазоконденсатных месторождений путем воздействияйна продуктивный пласт упругими волнами. воздействие осу-ществляют с частотой колебаний от 0.1 до 50 Гц. направленных перпендикулярно плоскости залегания пласта. - о На чертеже показана технология воз- действия на продуктивный пласт с поверхности земли. . оНа чертеже показано-размещениегенераторов сейсмических колебаний-инфразвуОВОЙ ЧЭСТОТЫ 1 И ВОЗДЕЙСТВИЕ на продуктивный- пласт 2 путемлередачи вглубь к пласту генерируемых искусственных сейсмических волн 3. причем в зависиМОСТИ ОТ ПЛПСКОСТИ ЗЭПБГЭНИЯ ПЛЗСТЗ 2. гсоторьне известны ИЗ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО разре- за в данном районе воздействия. волны З направляют или перпендикулярно вниз, или ПОД углом. ВО ВСЕХ случаях направляя ИХ примерно перпендикулярно к плоскости залегания продуктивного пласта 2, При наличии пустующих незксплуатируемыхскважинах в зоне продуктивного пласта 2 и генерируемые волны 3 направляют парад ЛБЛЬНП ПЛОСКОСТИ ЗЭПЕГННИЯ ПЛ-ЭСТЗ.При такой реализации способа пласто вый флюид поддерживается в однофазном состоянии за счет передачи а него сейсми 1153612ческих инфрачастотных колебаний. которые производят микросдвигьъ и н-чикротрещины в пласте и повышают температуру и давлениеСЧТ ПОВЫШВННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ энергии СЕЙ ДМИЧЕСКИХ ВОЛН ГЗЭОКОНДВНСВТНЫМИ Запе жами ввиду высокого коэффициентаПОГЛОЩЕНИЯ ТЭКИХ ВОЛН ЭТИМИ залежами ПО- ной и нефтяной залежах способствует тер модинамическое действие колебаний трение между частицами породы и флюида. при этом сейсмические колебания инфразвуковой частоты вызывают термическое расширение флюидов разрушение и оседание вышележащих пород. что приводит к увеличению эффективного давления на продуктивный пласт и пластовый флюид - все это приводит к резкому увеличению отдачи продуктивных пластов и дебиту эксплуатируемых скважин.П р и м е р 1. Над залежью на поверх ности земли вч районе эксплуатируемыхскважин устанавливают генераторы 1 сейсмических колебаний. При этом в зависимости от масштабов залежи и- мощности пласта 2 (пластов. в случае расположения их один над другим) размещают один или несколько генераторов 1 на поверхности. генерируют инфрачзстотныв колебания в пределах ОА-БО Гц и передают зти генерируемые сейсмические колебания вглубь пород в направлении продуктивного пласта 2.ориентируя направление движения волн 3скости залегания пласта. которыевызьтватот деформации. образование трещин и оседа 7 НИЗ ПОРОД над ПЛЭСТОМ. ЧТО приводит К ЭФфекту акустической эмиссии, т.е. генерации дополнительныхупругих волн в самих породах, в том числе и в породе пласта 2, повышающих эффект воздействия на него с поверхности. Спектральное перераспределение волны энергии в пласте и генерация дополнительных колебаний способствуют прохождению в пласте указанных выше про.цессов. что приводит к повышению температуры флюида и поддерЖЗНИЮ ЕГО В ОДНОФЭЗНОМ СОСТОЯНИИ. при этом эффективность воздействия повышается при согласовании частоты передаваемых волн 3 с собственной частотой залеживвиду возникновения резонансного зффек-та в этом пласте и вышележащих породах. что интенсифицирует микрорастрескивание пород. их оседание и повышение давления на продуктивный пласт.При частоте передаваемых сейсмических колебаний 0.10.З Гц наблюдается неЗНБЧИТЕЛЬНОЕ ВОЗУЖДЕНИЕ ППЭСТЭ И НЕЗНЭчительньтй прирост дебита до 12 ввидуТОГО. ЧТО ЭТИ КОПЕБЭНИЯ не В СОСТОЯНИИ СУЩЕСТВЕННО ИЗМЕНИТЬ ФИЗИЧЕСКИЕ И МВКЗНИ дческие характеристки пород и пласта и БЫЗВЭТЬ В пласте ЯВЛЕНИЯ. КОТОРЫЕ ОПИСЭНЫ выше. связанные с сейсмовоздействием. При понижении частоты до 0.05 Гц эффект прироста дебита скважин совсем не наблюдается. это происходит потому. что передаваемые волны не в состоянии вывести из естественного равновесия создавшуюся физическую и механическую модель пород над залежью. т.е. образовать трещиньти оседание породы спровоцировать колебания этих пород. -При повышении частоты колебаний до 1-2 Гц наблюдается существенное возбуждение продуктивного пласта и приращение дебита скважин 2 на 3,6 за счет-более эффективного прохождения процессов в пласте. При продолжении повышения частоты сейсмических колебанийппередаваемых в пласт. до 8-13 Гц также продолжает наблюдаться и дебит скважин от 4 до 7. прирост дебита скважин наблюдается при продолжении повышения частоты колеба ний. так, при частоте 13-22 Гцприрост де-.битв скважину достигает своего максимального значения. равного 14-1636.При продолжении увеличения частоты сейс- омоколебаний прирост дебита скважин далее не наблюдается. а при частоте колебаний зееео Гц. наоборот. начинает снижаться ввиду ухода диапазона колебан ий за пределы аффективной частоты. когда частоте передаваемых колебаний. вызывает активные изменения процессов-в продуктивном пласте. При частоте 55-60 Гц аффективность воздействия на продуктивный пласт вообще прекращаетсгнУказанные параметры частот передаваемых сейсмических колебаний на продуктивный Пласт с целью его возбуждения и интенсификации отдачи флюида выбраны экспериментально при опытном испытании технологии данного способа на действующих нефтяных и газовых промыслах являются оптимальными для нефтяных газоконденсатных месторождений.В данном способе производят воздействие на флюид в подземных пластовых формациях и это воздействие производится в целях повышения эффективности отдачи пластов за счет влияния на фазовые превращения. молекулярные, реологические и теплофизические свойства флюидов и их давление. Указанный в предложенном способе диапазон частот вытекает из самой фиЗиЦВСКОЙ модели воздействия.учитывающей глубину залегания и фазовое состояние флюида при этой глубине залегаНИЯ ПО протяженности ПЛаСТ И ВСЕГО МЕСТОрождения. при которой выбирают процесс передачи колебаний на сугубо определенное расстояние по залежи. т.к. в зависимости от выбранной частоты колебании изменяется и длина волны. воздействующеепередаваемых колебаний. при этом декремент затухания значителен уже на расстояНИИ НЮДНУ длину волны и о существенных влияниях колебаний на физические свойства флюидов свидетельствует расстояние удаления их от места передачиуколебаний на 1-3 длины волны. болеетого, наибольшую энергию при этом несет перая волна и. особенно. ее первая полуволна.При частоте 50 Гц длина волны равнапласта и их флюидонасыщенности (чем выше флюидонасыщгнность. тем длина волны больше). И воздействие на такой частоте возможно гтроводить т получением эффекта прироста дебитаскважин только на подпо л верхностные- залежи или из полости скважи.ны (что более эффективно при малыхплощадях залежей). воздействуя при этом на сконденсированную или аапарафинированную. зоны вокруг скважины.т. Однако при глубине залегания пласта более 2.5 км и. в особенности, при значительной-площадиеалежи. частоты 1-50 Гц оказываются неэгффективнькми. вледствие того. что длина волны. возрастающая с понижением частотьт. даже при частоте 1,0 Гцтыс.м. соответственно, длина полуволны в два раза меньше. и основная энергия. заключенная в первой волне. не доходит до залежи. . к кВ предложенном способе при частоте 0.9 Гц длина волны находится в пределах 3-55 тьтсм и основная энергия этой волны воздействует со значительной аффективностью на залежи. находящиеся на глубине 2.573 тыс.м.Но при нахождении залежи на глубине более 4.5 тыс.м этиволны также оказываются неэффективными ввиду затухания волн в рыхлых породах ПЛЕСТЭ И НЕ ОКЭЗЫВЭЮТ СУществвнного влияния на физические свой ства его. н Наиболее эффективное воздействие на глубокозалегающие пласты оказывают ко лебания при частоте 0.б-О.1 Гццпри которыхдлины волн находятся в пределах 10-50 км. Такое воздействие позволяет наиболее эф 7фективно изменять физические свойства пласта и флюидов в этом пласте. как при воздействии с поверхности земли на глубокозаложенные пласты. так и при воздействии вдоль пласта из скважин на всено. изменять фазовое состояние и повышать подвижность и проницаемость флюида одновременно по всей залежи. в это ПОЗВЛЯЕТОСУЩВСТВИТЬ колебания С длинами волн большими. чем размеры залежи в вертикальном и горизонтальном направлеНИЯХ. Кроме того. выбранная технология с колебаниями 0.1-1.О Гц позволяет воздеЙСР ВОВЭТЬ одновременно И на МНОГОПЛВСТОВЫВ залежи.Таким образом технологически/непреимущества данного способа по сравнению с базовым объектом. включающим операЦИИ размещения В ПОЛОСТИ скважины нагре ВЭТВЛЬНОГО элемента И ПЭРЗДЭЧУ тепла ОТНЕГО на СТЕНКИ СКВЗЖИНЫ В РЗЙОНЗ ПЭОДУК1. спосов РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙпутем воздействия на продуктивный пластг упругими волнами. отличающийся тем, что, Чтивного пласта. в том. что предлагаемый способ не закрывает скважины при проведении процесса воздействия на продуктивный пласт и обладает значительной эффективностью ввиду большего расстояния передачи сейсмических колебаний. что позволяет вести воздействие на пласты с поверхности земли и исключить нерациональные капитальные затраты, вызванные. как в базовом объекте. необходимостью наличия значительного количества устройств. располагаемых в каждой скважине и наличия таких скважин. ввиду незначительного. локального характера воздействия базового объекта на продуктивный пласт. Наряду со значительными капитальными затратами базовый объект увеличивает. и то только временно. на 1-2 смены. прирост дебита скважин только на 2-3.Патент США Мг 2184809. у кл. 166 т 177,1939. у 25с целью повышения углеводородоотдачи за счет резонансного поглощения энергии упругих колебаний, воздействие осуществляют с частотой колебаний от 0,1 до 50 Гц, направленных перпендикулярно плоскости .