УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА

Устройство для воздействия на призабойную зону пласта
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений для повышения нефтеотдачи пластов, находящихся любой стадии разработки.
-5
14
4
9
Известно устройство для воздействия на призабойную зону пласта, обеспечивающее возможность создания колебательного процесса непосредственно в обрабатываемом нефтяном флюиде несущими электромагнитными волнами в диапазоне частот от 3*10 до 3*10 Гц или ультразвуковыми волнами в диапазоне частот от 1,5*10 до 10 Гц, или акустическими волнами в диапазоне частот от 17 Гц до 20 кГц, и его модулирования информационными сигналами, резонансными углеводородам обрабатываемого нефтяного флюида, и формирования  стоячих волн, см. патент РФ №2281387. Формирование направленных стоячих волн обеспечено резонансно-волновым устройством (генератором), погруженным в скважину. Управление резонансными, стоячими волнами обеспечено размещенным на поверхности антенным полем, включающим в себя подвижные резонансные модули, волноводы и др.
Использование известного устройства позволяет реанимировать скважины и существенно продлить жизнь месторождениям, отличающимся низким дебитом, заводненностью, тяжелыми нефтями и др., за счет повышения коэффициента извлечения нефти, ее качества и реологических свойств, при снижении содержания воды в откачиваемом флюиде, сократить затраты и сроки разработки месторождений за счет уменьшения количества разбуриваемых скважин при увеличении расстояния между ними. При очевидной эффективности известного устройства, оно, однако, имеет существенный недостаток, который заключается в том, что волновое резонансное  воздействие на газожидкостную смесь обеспечено лишь в призабойной зоне, причем это приводит только к повышению гидродинамических свойств добываемого флюида по месту его нахождения в пластовом коллекторе. Перемещение же возбужденного флюида из пластового коллектора в добывающую скважину предусмотрено традиционно за счет создания депрессии на продуктивный пласт через снижение динамического уровня скважинной жидкости в обсадной колонне скважины. Таким образом, известное устройство не использует весь потенциал возможностей резонансно-волнового воздействия.
Известно устройство для интенсификации добычи нефти и реанимации простаивающих скважин, в котором с помощью резонансно волновых генераторов, расположенных на поверхности или погруженных в скважину, обеспечена возможность создания в продуктивном пласте электромагнитных колебаний, их наложения на собственную частоту колебаний углеводородов обрабатываемого флюида, формирования резонансных электромагнитных колебаний и  управления резонансными колебаниями с помощью размещенной на поверхности аппаратуры. При этом обеспечена  возможность создания в продуктивном пласте модулированных электромагнитных колебаний одинаковой частоты, направленных встречно от добывающей скважины и от ближайшей соседней скважины или группы ближайших соседних скважин,  формирования с помощью размещенной на поверхности аппаратуры управления и генератора-приемника резонансных электромагнитных колебаний путем наложения на собственную частоту колебаний углеводородов обрабатываемого флюида и направления каждого из возникающих пиковых резонансов колебаний в сторону добывающей скважины повторяющимися пробегами. Для этого первоначально предусмотрено задание волновому потоку от добывающей скважины мощности, значительно превышающей мощность каждого из встречных волновых потоков с учетом коэффициентов затухания. В  дальнейшем предусмотрено мощность колебательного потока от добывающей скважины плавно уменьшать с одновременным пропорциональным плавным увеличением мощности каждого из встречных колебательных потоков. Зоны возникновения пикового резонанса в начале процесса предусмотрено локализовать вблизи каждой из ближайших соседних скважин, перемещать  затем в принудительном управляемом режиме непосредственно к добывающей скважине, или, в случае реанимации простаивающих скважин, в месте ближайшего нахождения заблокированного пластовой водой флюида в его дальней от добывающей скважины точке, заставляя молекулы и атомы углеводородного флюида колебаться с пиковой резонансной амплитудой в вертикальной, горизонтальной или иной плоскости, перемещаясь к добывающей скважине в процессе соударений со скелетом коллектора при перемещении пикового резонанса повторяющимися пробегами в управляемом режиме по аналогии с работой вибротранспортера, см. патент РФ №2379489.
Недостатком всех известных устройств является то, что увеличение коэффициента нефтеотдачи становится практически невозможным в условиях заполнения призабойной зоны слабосцементированными породами, что приводит к кольматации всех каналов, по которым нефть поступает в скважину.
Техническим результатом полезной модели является повышение коэффициента нефтеотдачи пласта за путем обеспечения выноса слабосцементированных порол и освобождения закольматированных каналов за счет обеспечения пульсаций давления в призабойной зоне.
Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для воздействия на призабойную зону пласта включает обсадную трубу и насос, причем  насос опущен в призабойную зону пласта и уплотнен относительно стенок обсадной трубы с обеспечением возможности волнового воздействия на ограниченную уплотнением призабойную зону перфорированной скважины.
Достигаемый при использовании полезной модели технический результат заключается в том, что создаваемое устройством воздействие на пласт приводит к возникновению в призабойной зоне пульсаций давления, достаточных для выноса слабосцементированных пород и освобождению закольматированных каналов, что позволяет увеличить коэффициент нефтеотдачи пласта.
Устройство работает следующим образом. В призабойную зону опущен насос и уплотнен  относительно стенок обсадной трубы. Данное уплотнение устроено со степенью надежности, достаточной для снятия инерционности системы «пласт - столб пластового флюида в обсадной трубе. Этим обеспечена возможность осуществления волнового  воздействия на ограниченную уплотнением призабойную зону перфорированной скважины.
Это волновое воздействие на ограниченную уплотнением призабойную зону может быть осуществлено различными путями. Оно может быть осуществлено за счет изменения параметров насоса путем изменения объема откачиваемого насосом пластового флюида, достаточного для возникновения пульсаций давления в призабойной зоне скважины. Волновое воздействие на ограниченную уплотнением призабойную зону может быть осуществлено путем размещения в ней вибратора, который может быть снабжен автономным источником питания либо получать электропитание от электропогружного центробежного насоса,  в случае использования насоса такого типа, либо от привода штангового глубинного насоса в случае использования механического вибратора.
Время волнового воздействия предусмотрено из условия не вовлечения в призабойную зону воды из нижерасположенных водяных пластов.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в настоящем решении заявке средствами, с помощью которых возможно осуществление полезной  модели в том виде, как оно охарактеризовано в ее формуле.  Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает упрощение конструкции и повышение производительности устройства.