главная / банк технологий / методы интенсификации добычи н...

Плазменно-импульсное воздействие


  1. ЭГИС
  2. Электроимпульсное воздействие на призабойную зону скважины
  3. Результаты опытно-промышленных испытаний аппаратуры «Приток-1» по обработке продуктивных пластов

 Источник колебаний – генератор плазменно-импульсного воздействия (ПИВ)


Источник колебаний по техническим параметрам полностью соответствует характеристикам, присущим нелинейным системам - энергоемкий, выделяет значительное количество энергии с высокой температурой (25000-28000 оС) за короткий промежуток времени (50-53 мкс), формирует ударную волну с избыточным давлением, многократно превышающим пластовое.
За счет технологических ограничений ударная волна распространяется направленно через перфорационные отверстия по профилю каналов.
Создаются вынужденные периодические колебания в окружающей среде (продуктивная залежь) со значительной амплитудой.
Плазменно-импульсное воздействие инициируется в естественных (реальных) геологических условиях без добавок химических реагентов при любой обводненности скважины, и способствует возникновению параметрического резонанса в целом в системе, при этом возмущенная среда не оказывает на источник колебаний никакого обратного воздействия.
Таким образом, генератор ПИВ является идеальным широкополосным (1-12000 Гц) нелинейным возбудителем.

Вызываемые в продуктивном пласте резонансные колебания позволяют очистить существующие и сформировать новые фильтрационные каналы на удалении более 1500 метров от очага воздействия.

Кроме масштабного воздействия создание плазмы позволяет решать и локальные задачи по очистке призабойной зоны скважин. Мгновенное расширение плазмы создает ударную волну и последующее охлаждение, а сжатие плазмы вызывает обратный приток в скважину через перфорационные отверстия, что на начальном этапе обработки скважины способствует выносу кольматирующих веществ в ствол скважины.


Область применения


1. Вызов притока жидкости в скважину на этапе освоения в коллекторах любой геологической сложности. 

2. Увеличение дебита добывающих скважин при любой обводненности.
3. Увеличение дебита добывающих скважин на месторождениях поздней стадии разработки. Обводненность на них значительно снижается, а продуктивность повышается.
4. Увеличение приемистости нагнетательных скважин на коллекторах любой сложности.
5. Выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин.


Теоретическое обоснование


Ток высокого напряжения – 3000-5000 В – от батареи накопительных конденсаторов подается на электроды, которые замыкаются калиброванным проводником, что приводит к его взрыву и образованию плазмы в замкнутом пространстве.
Во время взрыва происходит освобождение энергии, переходящей в состояние сильно нагретого газа с очень высоким давлением, который, в свою очередь, с большой силой воздействует на окружающую среду, вызывая ее движение.
При электрическом разряде в жидкости через калиброванный металлический проводник образуется плазменный канал. Сам проводник превращается в газ (пар), в котором происходит повышение давления, плотности и температуры среды, то есть образуется взрывная волна.
Резкий скачкообразный переход вещества из исходного состояния в состояние с очень высоким давлением и температурой представляет собой ударную волну, которая распространяется со сверхзвуковой скоростью.
Передний фронт ударной волны, имеющий избыточное давление, передает состояние движения от одного слоя к другому. В результате область, охваченная воздействием, быстро расширяется.
При взрыве в жидкой среде максимальное давление достигается в момент сжатия среды в ударной волне.
При распространении взрывной волны в твердых упругих средах ударный фронт сравнительно быстро исчезает, и взрывная волна превращается в ряд последовательных колебаний, распространяющихся со скоростью упругих волн.


Упругость пласта


Упругие свойства горных пород характеризуются модулем объемной упругости и зависят от минералогического состава, структуры, глубины залегания коллектора, величины прилагаемой нагрузки.
Продуктивная залежь, представляющая собой газожидкостную двухфазную среду, находящуюся в упругом состоянии в термобарических условиях пласта, слоиста, при этом каждый слой имеет свою частоту (нелинейная система).
В залежи постоянно идут незатухающие колебания, поддерживаемые внешними источниками энергии (солнечно-лунные приливы, удаленные землетрясения и т.д.).
Эти колебания происходят в нелинейной диссипативной (неравновесной) среде, вид и свойства которых определяются самой системой (автоколебательный режим).
Совокупность направлений, в которых распространяется поле упругих колебаний, определяется направляющими свойствами коллектора, в частности, его расчлененностью, а его затухание определяется резонансными свойствами каждого слоя.
Таким образом, продуктивная залежь является нелинейным осциллятором (совокупность колебаний) в неравновесной среде.

ПИВ создает благоприятные условия, способствующие миграции нефти и газа в породах различной проницаемости. Образуются новые трещины и каналы в целиках, линзах, тупиковых зонах между скважинами, а также в порах обводненного пласта.
Плазменно-импульсное воздействие на продуктивную залежь можно рассматривать как «взаимодействие нелинейного широкополосного идеального возбудителя с нелинейным осциллятором».
В неравновесной среде даже незначительные возмущения вызывают непропорционально большие результаты.
При совпадении амплитудно-частотных характеристик широкополосного источника возбуждения (плазменный импульс) с круговой частотой нелинейного осциллятора (продуктивная залежь) возникает эффект параметрического резонанса.

Как это работает?

При использовании технологии ПИВ увеличивается проницаемость призабойной зоны скважины, увеличивается гидродинамическая связь нефтяного пласта с забоем скважины за счет очистки старых и создания новых фильтрационных каналов, происходит очищение порового пространства и формирование новых микротрещин в призабойной зоне скважины и фильтрационных каналах пласта.

Особенности

- Экологическая чистота, работает в естественных геологических условиях скважин без добавок реагентов;

- Плазменно-импульсное воздействие (ПИВ) используется при любой обводненности;

- Улучшает проницаемость прискважинной зоны добывающих и нагнетательных скважин, и продуктивных пластов в целом;

- Значительно увеличивает дебит нефти на скважинах эксплуатируемых на месторождениях поздней стадии разработки;

- Кратно увеличивает приемистость нагнетательных скважин вне зависимости от их предыдущего назначения;

- Воздействует на соседние с обрабатываемой скважины, которые откликаются положительным дебитом;

- Технология дает положительные результаты на месторождениях в коллекторах любой геологической сложности;

- Безопасна в эксплуатации;

- Сокращает период освоения новой скважины и срок вывода ее на режим эксплуатации.

Технологическая схема оказания услуг

  • характеристику объекта ;
  • цель работ;
  • решение;
  • прогнозируемый эффект;
  • длительность прогнозируемого эффекта;
  • рекомендации;
  • объем и система взаиморасчетов.
  1. В течение пяти рабочих дней производится анализ геолого-технической информации, конечным этапом которого является формирование проекта, включающего в себя:
  2. При необходимости, Клиент совместно с Компанией Novas ES вносит коррективы в разработанный проект.
  3. Принятие проекта Клиентом.
  4. Реализация проекта Компанией Novas ES
  5. Совместное отслеживание Компанией Novas ES и Клиентом эффекта от проведенных работ по проекту
  6. По прошествии периода длительности положительного эффекта, оговоренного в проекте, выдается отчет Компании Novas ES и отчет независимой экспертной службы на основе данных Клиента.
  7. Подписание юридических документов, свидетельствующих закрытие паспорта сделки. На данном этапе услуга считается оказанной.

Выбор объектов воздействия

Остаточные запасы сосредоточены в слабодренируемых зонах с коллекторами сложного строения. Поэтому необходимо сделать комплексную оценку геолого-промысловых показателей и выбрать такие скважины, которые после воздействия на призабойную зону «ответят» рентабельным дебитом по кусту скважины в целом.

В качестве основной исходной промысловой информации используются месячные технологические режимы работы скважин, а также интерпретации ГИС.

По результатам анализа полученных материалов строится адресная геологическая модель, на основании которой выбирается скважина для управляемого воздействия с в целом по кусту.

Для проведения работ выбираются скважины, по которым накопленная добыча нефти не превышает 75 % от удельных извлекаемых запасов на скважину. Данная величина рассчитывается как частное от деления суммарных извлекаемых запасов объекта разработки на количество скважин по технологической схеме разработки.

Предпочтение в выборе следует отдать скважинам, в которых в процессе разработки произошли ухудшение гидродинамической связи призабойной зоны с продуктивным пластом вследствие вторичной кольматации. Показателем является медленное восстановление забойного давления до величины пластового. 

 Первичный выбор объектов воздействия осуществляет подразделение Novas ES по заполненному перечню вопросов.

Оценка эффективности обработки скважин 

Для оценки эффективности обработки скважины после пуска её в эксплуатацию регистрируются динамика промысловых параметров и данные геофизического контроля параметров пласта, в течение всего времени изменившегося режима в обработанной скважине. 

Основные принципы определения повышения приемистости и выравнивания профиля приемистости:

o   сопоставление базовой и фактической приемистости скважины; 

o   сопоставление базовой и фактической приемистости пропластков;

o   расчёт базовой приемистости производится по фактическим данным периода эксплуатации, предшествующего внедрению технологии обработки;

o   повышение приемистости от внедрения технологии определяется по каждой обработанной скважине;

o   выравнивание профиля приемистости от внедрения технологии определяется на основе данных ПГИ по относительной приемистости пропластков до и после обработки скважины.

Основные принципы определения дополнительной добычи нефти: 

o   сопоставление базовой и фактически добытой нефти; 

o   расчёт базовой добычи нефти производится по фактическим данным периода эксплуатации, предшествующего внедрению технологии обработки; 

o   базовая добыча нефти на прогнозный период определяется по расчётным данным по каждой скважине участка; 

o   прирост добычи нефти от внедрения технологии определяется суммированием показателей как со знаком «плюс», так и со знаком «минус» по каждой обработанной скважине и скважинам, находящимся в зоне влияния воздействия.

 

Вступить в Ассоциацию! Члены Ассоциации
Все права защищены
© АсБур 2005-2015