Технология депрессионно-ударноволнового воздействия на продуктивный пласт
(Технология ДВО)
(Технология ДВО)
РД 153-39.0-757-12, ЕРБ 01-697-1.0-2012
Кабельный аппаратурно-технологический комплекс для управляемого депрессионно-ударноволнового воздействия на пласт, основанный на применении многоэлементного депрессионного снаряда, является новой разработкой с широкими динамическими возможностями и относится к кабельно-контейнерному технологическому комплексу проведения нефтепромысловых работ с целью интенсификации добычи нефти.
Технология депрессионно-гидроволнового воздействия позволяет создавать в скважинных условиях управляемую по величине, длительности и протяжённости действия трехмерную депрессию с многократным воздействием давлением в диапазоне от 1 до 10 МПа при снятой гидростатике, обеспечивая высокоинтенсивный приток флюида из пласта с извлечением кольматанта и образцов горной породы из фильтрационных каналов прискважинной зоны, и последующего формирования гидроударного воздействия на очищенные перфорационные каналы с энергетикой, достаточной для раскрытия существующих и создания новых трещин. Последующий депрессионно-репрессионный волновой процесс в инфразвуковом диапазоне частот (0,1÷0,5 Гц) обеспечивает вовлечение в разработку капиллярно-защемленных нефтенасыщенных зон.
Технология депрессионно-гидроволнового воздействия позволяет создавать в скважинных условиях управляемую по величине, длительности и протяжённости действия трехмерную депрессию с многократным воздействием давлением в диапазоне от 1 до 10 МПа при снятой гидростатике, обеспечивая высокоинтенсивный приток флюида из пласта с извлечением кольматанта и образцов горной породы из фильтрационных каналов прискважинной зоны, и последующего формирования гидроударного воздействия на очищенные перфорационные каналы с энергетикой, достаточной для раскрытия существующих и создания новых трещин. Последующий депрессионно-репрессионный волновой процесс в инфразвуковом диапазоне частот (0,1÷0,5 Гц) обеспечивает вовлечение в разработку капиллярно-защемленных нефтенасыщенных зон.
Энергетической основой депрессионно-гидродинамического воздействия на продуктивный пласт является потенциальная энергия гидродинамической системы «скважина – аппаратурный комплекс - пласт» вместо взрывчатых, химических или электрических источников энергии
Энергетической основой депрессионно-гидродинамического воздействия на продуктивный пласт является потенциальная энергия гидродинамической системы «скважина – аппаратурный комплекс - пласт» вместо взрывчатых, химических или электрических источников энергии.
Получение максимальных значений депрессионного воздействия в требуемом интервале без пакерующих систем при минимальных объёмах депрессионных камер достигается тем, что применена многоклапанная имплозионная система с общим пневмогидроканалом, обеспечивающая практически мгновенное открытие депрессионного снаряда с атмосферном давлением с коэффициентом раскрытия каждой камеры до 0,75 от площади поперечного сечения и с коэффициентом воздействия на пласт (отношение площади сечения приёмных клапанных фильтров к площади зазора депрессионного снаряда со скважиной) от 1 до 4,5 и более, что позволяет, последовательно заполняя депрессионные камеры скважинной жидкостью, создавать в скважине «зону сниженного давления» в интервале расположения многоэлементного депрессионного снаряда, достигающую до 100 метров и более и являющуюся необходимым условием для преимущественного притока флюида из продуктивного пласта и формирования направленного гидроударного воздействия на перфорированную зону продуктивного пласта, обусловленного падением столба скважинной жидкости в «зону сниженного давления», созданную многоэлементным депрессионным снарядом с концентрацией энергии в интервале установки нижнего клапана депрессионного снаряда, используя нижерасположенный неподвижный столб скважинной жидкости в качестве гидроупора для создания направленного импульса давления на продуктивный пласт.
Получение максимальных значений депрессионного воздействия в требуемом интервале без пакерующих систем при минимальных объёмах депрессионных камер достигается тем, что применена многоклапанная имплозионная система с общим пневмогидроканалом, обеспечивающая практически мгновенное открытие депрессионного снаряда с атмосферном давлением с коэффициентом раскрытия каждой камеры до 0,75 от площади поперечного сечения и с коэффициентом воздействия на пласт (отношение площади сечения приёмных клапанных фильтров к площади зазора депрессионного снаряда со скважиной) от 1 до 4,5 и более, что позволяет, последовательно заполняя депрессионные камеры скважинной жидкостью, создавать в скважине «зону сниженного давления» в интервале расположения многоэлементного депрессионного снаряда, достигающую до 100 метров и более и являющуюся необходимым условием для преимущественного притока флюида из продуктивного пласта и формирования направленного гидроударного воздействия на перфорированную зону продуктивного пласта, обусловленного падением столба скважинной жидкости в «зону сниженного давления», созданную многоэлементным депрессионным снарядом с концентрацией энергии в интервале установки нижнего клапана депрессионного снаряда, используя нижерасположенный неподвижный столб скважинной жидкости в качестве гидроупора для создания направленного импульса давления на продуктивный пласт.
Известно, что циклическая динамика нагружения горных пород импульсами давления наиболее эффективна для снижения прочности пород, их разрыва, раскрытия и создания новых трещин.
Устройство позволяет обеспечить без пакерующих систем эффективный способ интенсификации нефтегазопритока, очистки перфорационных каналов с извлечением кольматанта и частиц горной породы созданием управляемой трёхмерной депрессии в зоне, охватывающей весь обрабатываемый интервал с обеспечением преимущественного притока флюида из пласта за счёт увеличения общей площади приёмных клапанов до значений, кратно превышающих зазор между депрессионным снарядом и скважиной с формированием синергетического гидрогазодинамического импульса давления для разрыва пластов при естественном закреплении трещин частицами разрушенной горной породы.
Проведение работ рекомендуется проводить на геофизическом кабеле с высокой разрывной прочностью (120-250 кН) и достаточно высокой жесткостью для продвижения устройства в наклонно-направленные скважины с зенитным углом до 90° и предотвращения аварийных ситуаций.
Информационное сопровождение технологий гидрогазодинамического воздействия на пласт осуществляется с помощью блока дистанционного контроля, включающего гамма-датчик и датчики давления, используемые для привязки расположения устройства к геологическому разрезу, контроля изменения уровня жидкости в скважине и величины ударных нагрузок на грузонесущий тракт при работе устройства и автономных цифровых манометров, обеспечивающих регистрацию диаграмм давления в режиме реального времени с дискретностью до 8,0 – 10,0 тыс. отсчётов в сек, фиксирующих амплитудные и волновые параметры гидродинамического процесса, по которым выделяются зоны трещинообразования и оценивается эффективность воздействия.
Устройство позволяет обеспечить без пакерующих систем эффективный способ интенсификации нефтегазопритока, очистки перфорационных каналов с извлечением кольматанта и частиц горной породы созданием управляемой трёхмерной депрессии в зоне, охватывающей весь обрабатываемый интервал с обеспечением преимущественного притока флюида из пласта за счёт увеличения общей площади приёмных клапанов до значений, кратно превышающих зазор между депрессионным снарядом и скважиной с формированием синергетического гидрогазодинамического импульса давления для разрыва пластов при естественном закреплении трещин частицами разрушенной горной породы.
Проведение работ рекомендуется проводить на геофизическом кабеле с высокой разрывной прочностью (120-250 кН) и достаточно высокой жесткостью для продвижения устройства в наклонно-направленные скважины с зенитным углом до 90° и предотвращения аварийных ситуаций.
Информационное сопровождение технологий гидрогазодинамического воздействия на пласт осуществляется с помощью блока дистанционного контроля, включающего гамма-датчик и датчики давления, используемые для привязки расположения устройства к геологическому разрезу, контроля изменения уровня жидкости в скважине и величины ударных нагрузок на грузонесущий тракт при работе устройства и автономных цифровых манометров, обеспечивающих регистрацию диаграмм давления в режиме реального времени с дискретностью до 8,0 – 10,0 тыс. отсчётов в сек, фиксирующих амплитудные и волновые параметры гидродинамического процесса, по которым выделяются зоны трещинообразования и оценивается эффективность воздействия.
Сопутствующие факторы:
1
Субинфразвуковой (0,1 ÷ 0,5 Гц) высокоамплитудный (± 8 ÷ 9 МПа от Ргст) волновой процесс, обеспечивающий изменение напряжённо - деформируемого состояния горных пород и большую глубину проникновения по пласту (в условиях открытой пористости достигает более двадцати метров)
2
Депрессионный фактор – 0,7 ÷ 0,8 Р гст, интенсивная очистка фильтрационных каналов
3
Кавитационный фактор - прорыв растворённого углеводородного газа
Особенности технологии:
1
На основе использования потенциальной энергии гидродинамической системы «скважина – депрессионный снаряд - продуктивный пласт» с применением многоэлементных депрессионных систем разработанная комплексная технология депрессионно-ударноволнового воздействия на продуктивный пласт сочетает создание глубокой депрессии, охватывающей весь перфорированный интервал, с последующим инициированием в стволе скважины гидроволнового процесса со следующими технологическими параметрами:
величина депрессии - регулируемая, в диапазоне от 0,2 до 0,8 Ргст;
длительность депрессии - регулируемая от 0,6 до 2 сек и более
интервал охвата депрессией - регулируемый от 3м и более с охватом всего интервала перфорации
потенциальная энергия депрессионных импульсов составляет
250 – 982,0 кДж соответственно, что в тротиловом эквиваленте соответствует 59 – 234 г тротила с возможностью формирования интенсивности воздействия на стенки скважины от 52 до 101 кВт/м²;
250 – 982,0 кДж соответственно, что в тротиловом эквиваленте соответствует 59 – 234 г тротила с возможностью формирования интенсивности воздействия на стенки скважины от 52 до 101 кВт/м²;
доминирующая частота гидроволнового процесса составляет 0,23 Гц, что соответствует инфразвуковому диапазону частот.
По энергетике и частотному признаку метод управляемого депрессионно-ударноволнового воздействия относится к высокоперспективным методам воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта для стимуляции работы скважин.
2
Конструкции многоэлементных депрессионных снарядов позволяют без применения пакерующих систем создавать динамические депрессии аналогичные трубным пластоиспытателям, позволяющие успешно применять их для целей интенсификации нефтедобычи.
3
Депрессионно-ударноволновое воздействие на пласт, создаваемое многоэлементными депрессионными системами, смягчается буферным действием зазора между прибором и колонной, снижая отрицательное влияние его на состояние цементной крепи эксплуатационной колонны без преждевременного обводнения обрабатываемых скважин.
Ниже представлена динамика депрессионно-ударноволнового воздействия
