RU2571963C1 - Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition - Google Patents

Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition Download PDF

Info

Publication number
RU2571963C1
RU2571963C1 RU2014146067/03A RU2014146067A RU2571963C1 RU 2571963 C1 RU2571963 C1 RU 2571963C1 RU 2014146067/03 A RU2014146067/03 A RU 2014146067/03A RU 2014146067 A RU2014146067 A RU 2014146067A RU 2571963 C1 RU2571963 C1 RU 2571963C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
gos
well
tubing
combustion
Prior art date
Application number
RU2014146067/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Инкилапович Амерханов
Ильшат Мухаметович Бакиров
Антон Николаевич Береговой
Радик Зяузятович Зиятдинов
Валентин Викторович Шестернин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2014146067/03A priority Critical patent/RU2571963C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2571963C1 publication Critical patent/RU2571963C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention may be used for treatment of reservoir with high-viscous oil by heated gas generated at combustion of liquid combustible and oxidising composition (COC). The method includes running in tubing to the well, injecting combustible and oxidising composition (COC) to the tubing, running in ignition source at a cable to the tubing to COC interval, delivering control signal to the cable and igniting COC. At the wellhead the tubing string is equipped at the bottom with combustion chamber, burner, the first thermal couple with extension cord and above the combustion chamber the tubing string is equipped with a thermal packer and the second thermal couple, the string is run in to the well, at the well mouth the extension cord is connected to the device measuring temperature of both thermal couples, and the thermal packer is set to the well. Through the tubing string an ignition source represented by an electrical flame igniter is run in at a cable to the burner, COC is injected from the wellhead by means of a pump to the tubing with permanent flow rate; when COC reached the burner of the combustion chamber the flame igniter is actuated by delivery of control signal to the cable, COC is flamed in the burner of the combustion chamber and the cable is removed from the tubing. Combustion temperature is controlled within the reservoir treatment interval by the first thermal couple while temperature in annular space over the thermal packer is controlled by the second thermal couple. When combustion temperature increases within treated reservoir interval and/or in annular space above the permitted temperature value within treated reservoir interval and/or temperature destructing the well casing then COC delivery is decreased; when combustion temperature decreases within treated reservoir interval below the permitted temperature value COC delivery is increased on condition that temperature in annular space does not exceed permitted temperature at which the well casing is destructed.
EFFECT: improved reliability of the method implementation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для обработки пласта с высоковязкой нефтью нагретым газом, образующимся при сгорании жидкого горюче-окислительного состава (ГОС).The invention relates to the oil industry and can be used for treating a formation with highly viscous oil with heated gas generated during the combustion of a liquid fuel-oxidizing composition (GOS).

Известен способ обработки призабойной зоны пласта жидким горюче-окислительным составом (патент RU №2459946, МПК E21B 43/263, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2012 г.), включающий размещение ГОС в скважине, установку инициатора горения ГОС путем спуска его в герметизированном контейнере, при этом размещение ГОС в скважине осуществляют путем доставки его контейнером-желонкой на кабель-тросе и вылива ГОС единой массой в забой до уровня подошвы интервала обработки, доставку инициатора горения в герметизированном контейнере производят кабель-тросом в область границы раздела между ГОС и скважинной жидкостью, причем в качестве инициатора горения в герметизированном контейнере используют малогазовый, медленно горящий и высокотемпературный при сгорании твердый состав, например на основе железоалюминиевого термита, затем выполняют непосредственное срабатывание инициатора горения от источника электроэнергии, подаваемой через кабель-трос с устья скважины, с возможностью послойного сгорания ГОС.A known method of processing the bottom-hole zone of a formation with a liquid combustible-oxidizing composition (patent RU No. 2459946, IPC E21B 43/263, published in Bulletin No. 24 of 08/27/2012), comprising placing the GOS in the well, installing the GOS combustion initiator by lowering it is in a sealed container, while the GOS is placed in the well by delivering it with the chasing container on the cable and pouring the GOS as a single mass into the face to the bottom of the processing interval, the combustion initiator is delivered in the sealed container by a cable to the gran the interface between the GOS and the well fluid, with a low-gas, slow-burning and high-temperature solid composition, for example, based on iron-aluminum termite, being used as a combustion initiator in a sealed container, then the combustion initiator is directly triggered from an electric power source supplied through a cable cable with wellhead, with the possibility of layered combustion GOS.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, при открытом горении ГОС на забое скважины или искусственном мосте возникает чрезмерно сильное термическое воздействие на крепь скважины, что приводит к разрушению цементного кольца за эксплуатационной колонной и, как следствие, к выходу скважины из строя с последующим ремонтом (восстановлением крепления скважины);- firstly, with open GOS burning on the bottom of the well or artificial bridge, an excessively strong thermal effect occurs on the well support, which leads to the destruction of the cement ring behind the production string and, as a result, to the failure of the well with subsequent repair (restoration of the fastening of the well );

- во-вторых, низкая надежность реализации способа, обусловленная не срабатыванием контейнера желонки на кабель-тросе на забое скважины и, как следствие, невозможностью выливания ГОС из контейнера-желонки на забой скважины;- secondly, the low reliability of the method, due to the failure of the bailer container on the cable to the bottom of the well and, as a result, the inability to pour the GOS from the bailer to the bottom of the well;

- в-третьих, низкое качество обработки пласта с высоковязкой нефтью, обусловленное выливанием на забой скважины до подошвы интервала обработки ограниченного количества ГОС с последующим его поджигом, поэтому времени, в течение которого происходит сжигание расчетного количества ГОС, может оказаться недостаточно для разогревания пласта;- thirdly, the low quality of the treatment of a highly viscous oil formation due to pouring a limited amount of GOS on the bottom of the well to the bottom of the processing interval with its subsequent ignition, therefore, the time during which the estimated amount of GOS is burned may not be enough to warm the formation;

- в-четвертых, бесконтрольный процесс горения ГОС, приводящий к созданию взрывоопасной ситуации в скважине и обусловленный отсутствием контроля за температурой сгорания ГОС в интервале обработки пласта.- fourthly, the uncontrolled process of GOS combustion, leading to the creation of an explosive situation in the well and due to the lack of control of the GOS combustion temperature in the interval of the formation treatment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом (патент RU №2092682, МПК E21B 43/263, опубл. в бюл. №28 от 10.10.1997 г.), содержащий размещение в скважине ГОС, установку в нем источника тепловой энергии для поджига ГОС путем его спуска в скважину, подачу управляющего сигнала на включение источника тепловой энергии и поджига ГОС за счет выделения тепла в источнике тепловой энергии, причем размещение ГОС в скважине осуществляют путем спуска к забою скважины насосно-компрессорных труб (НКТ), закачки в спущенные НКТ расчетного количества ГОС, продавку ГОС в зону обработки и последующего поднятия НКТ от места размещения ГОС, причем установку источника тепловой энергии осуществляют на глубине 10-50 м от верхней границы ГОС, при этом в качестве источника тепловой энергии используют источник с энерговыделением (Е, МДж), минимальное значение которого определяют из выражения E=к·(Тр - Тo), где к равно примерно 0,1-0,125 МДж/К; Тр - температура начала интенсивного разложения наиболее термостойкого компонента ГОС, К; Тo - начальная температура ГОС в зоне воспламенения, К; причем при большом времени нахождения ГОС в скважине до его поджига применяют разделительную жидкость, причем плотность ее должна быть не выше плотности ГОС и не ниже плотности скважинной жидкости, а при большом удалении зоны обработки от забоя скважины устанавливают ограничительный экран у нижней границы размещения ГОС. НКТ спускают для закачки ГОС к ограничительному экрану. Для предотвращения гидроудара по устьевому оборудованию часть скважинной жидкости удаляют из скважины перед поджигом ГОС. В качестве источника тепловой энергии применяют пороховой заряд из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг.The closest in technical essence and the achieved result is a method of treating a formation with a liquid combustible-oxidizing composition (patent RU No. 2092682, IPC E21B 43/263, published in bulletin No. 28 of 10/10/1997), containing placement of GOS in the well, installing a heat source in it for igniting the GOS by lowering it into the well, supplying a control signal to turn on the heat energy source and igniting the GOS due to heat generation in the heat energy source, and the GOS is placed in the well by lowering the pump compressor pipes (tubing), pumping into the deflated tubing the estimated amount of GOS, pushing the GOS to the treatment area and then raising the tubing from the GOS location, and the heat source is installed at a depth of 10-50 m from the upper GOS border, while the source thermal energy use a source with energy release (E, MJ), the minimum value of which is determined from the expression E = k · (T p - T o ), where k is approximately 0.1-0.125 MJ / K; T p - the temperature of the beginning of the intensive decomposition of the most heat-resistant component GOS, K; T o - the initial temperature GOS in the ignition zone, K; moreover, when the GOS is located in the well for a long time before the ignition is ignited, a separation fluid is used, and its density should not be higher than the GOS density and not lower than the density of the well fluid, and when the treatment zone is far from the bottom of the well, a restriction screen is installed at the lower boundary of the GOS placement. The tubing is lowered to pump the GOS to the restriction screen. To prevent water hammer on wellhead equipment, part of the well fluid is removed from the well before igniting the GOS. As a source of thermal energy, a powder charge of ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg is used.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, низкая надежность реализации, связанная с тем, что ГОС продавливают из НКТ на забой скважины, поэтому возможен «уход» ГОС через ограничительный экран или нарушение в скважине, а также поглощение ГОС через интервалы перфорации в пласт в процессе ее продавки;- firstly, low implementation reliability due to the fact that GOS is forced from the tubing to the bottom of the well; therefore, GOS can “escape” through a restriction screen or a violation in the well, as well as GOS absorption through perforation intervals into the formation during its selling;

- во-вторых, низкое качество обработки пласта с высоковязкой нефтью нагреванием, обусловленное закачкой и продавкой в интервал обрабатываемого пласта расчетного (ограниченного) количества ГОС, поэтому времени, в течение которого происходит сжигание расчетного количества ГОС, может оказаться недостаточном и пласт не нагреется до температуры, необходимой для разжижения высоковязкой нефти, например по причине неполного сгорания ГОС. Кроме того, сгорание ГОС происходит ниже интервалов перфорации обрабатываемого пласта, что снижает эффективность проникновения тепла вглубь пласта с высоковязкой нефтью;- secondly, the low quality of the treatment of the formation with high viscosity oil by heating, due to the injection and sale in the interval of the treated formation of the estimated (limited) amount of GOS, so the time during which the estimated amount of GOS is burned may not be enough and the formation will not heat up to temperature required to dilute highly viscous oil, for example due to incomplete combustion of GOS. In addition, GOS combustion occurs below the intervals of perforation of the treated formation, which reduces the efficiency of heat penetration deep into the formation with high viscosity oil;

- в-третьих, бесконтрольный процесс как воспламенения ГОС, так и горения ГОС, отсутствие контроля за температурой сгорания ГОС в интервале обработки пласта, а также бесконтрольная работа источника тепловой энергии (порохового заряда из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг) длительное время. Все это может привести к созданию пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине;- thirdly, the uncontrolled process of ignition of GOS and GOS combustion, the lack of control of the GOS combustion temperature in the interval of the formation treatment, as well as the uncontrolled operation of a heat energy source (powder charge from ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg) time. All this can lead to the creation of a fire and explosive situation in the well;

- в-четвертых, необходимо проводить подготовку скважины перед проведением обработки пласта, а именно устанавливать ограничительный экран в виде искусственного забоя (пакер-пробки, цементного моста) ниже обрабатываемого пласта. Это ведет к удорожанию реализации способа;- fourthly, it is necessary to prepare the well before processing the formation, namely, to establish a restriction screen in the form of an artificial bottom (packer plug, cement bridge) below the treated formation. This leads to a higher cost of implementing the method;

- в-пятых, при открытом горении ГОС на забое скважины или искусственном мосте возникает чрезмерно сильное термическое воздействие на крепь скважины, что приводит к разрушению цементного кольца за эксплуатационной колонной и, как следствие, к выходу скважины из строя с последующим ремонтом (восстановлением крепления скважины).fifthly, with open GOS burning at the bottom of the well or artificial bridge, an excessively strong thermal effect occurs on the well support, which leads to the destruction of the cement ring behind the production string and, as a result, to the failure of the well with subsequent repair (restoration of the fastening of the well )

Техническими задачами изобретения являются создание надежного и качественного способа обработки пласта с высоковязкой нефтью нагреванием газами, образующимися при сгорании ГОС с возможностью контроля за температурой горения как в интервале обрабатываемого пласта, так и выше в межколонном пространстве скважины, а также исключение как установки ограничительного экрана ниже обрабатываемого пласта, так и термического воздействия на крепь скважины.The technical objectives of the invention are the creation of a reliable and high-quality method of treating a formation with highly viscous oil by heating with gases generated during the combustion of gas treatment plants with the ability to control the combustion temperature both in the interval of the treated formation and above in the annulus of the well, as well as the exclusion of how to set a boundary screen below the processed formation, and thermal effects on the well support.

Поставленные технические задачи решается способом обработки пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом - ГОС, включающим спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ, закачку в колонну НКТ ГОС, спуск источника поджига на кабеле в колонну НКТ в интервал размещения ГОС, подачу управляющего сигнала на кабель и поджиг ГОС.The stated technical problems are solved by a method of treating a formation with a highly viscous oil with a combustible-oxidizing composition - GOS, including the descent of the tubing string into the well - tubing, pumping the ignition source on the tubing string to the tubing, launching the ignition source on the cable into the tubing string during the GOC placement interval, supplying the manager signal to the cable and ignition GOS.

Новым является то, что на устье скважины низ колонны НКТ оборудуют камерой сгорания с горелкой и первой термопарой с удлинительным проводом, а выше камеры сгорания колонну НКТ оснащают сначала термостойким пакером и второй термопарой, спускают колонну НКТ в скважину, на устье скважины удлинительный провод соединяют с устройством, измеряющим температуру с обеих термопар, и производят посадку термостойкого пакера в скважине, по колонне НКТ в горелку на кабеле спускают источник поджига - электрический запальник, а с устья скважины с помощью насоса начинают закачку ГОС в колонну НКТ с постоянным расходом, по достижении ГОС горелки камеры сгорания приводят в действие электрический запальник подачей управляемого сигнала на кабель, воспламеняют ГОС в горелке камеры сгорания, извлекают кабель из колонны НКТ, причем контроль температуры горения в интервале обработки пласта производят первой термопарой, а контроль температуры в межколонном пространстве над термостойким пакером производят второй термопарой, при этом при увеличении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта и/или в межколонном пространстве выше допустимой температуры горения в интервале обработки пласта и/или температуры, разрушающей крепление скважины, подачу ГОС снижают, а при снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения подачу ГОС увеличивают с условием, чтобы температура в межколонном пространстве не превышала допустимую температуру, при которой начинается разрушение крепления скважины.What is new is that at the wellhead, the bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with a burner and a first thermocouple with an extension wire, and above the combustion chamber, the tubing string is equipped with a heat-resistant packer and a second thermocouple first, the tubing string is lowered into the well, the extension wire is connected to the wellhead a device that measures the temperature from both thermocouples and sets up a heat-resistant packer in the well, along the tubing string into the burner on the cable, the ignition source is lowered - an electric igniter, and from the wellhead with pumps start the GOS injection into the tubing string at a constant flow rate, when the GOS is reached, the burners of the combustion chamber activate the electric igniter by supplying a controlled signal to the cable, ignite the GOS in the burner of the combustion chamber, remove the cable from the tubing string, and the combustion temperature is monitored during the formation processing interval the first thermocouple, and the temperature control in the annular space above the heat-resistant packer is produced by the second thermocouple, while with increasing combustion temperature in the interval we process of the reservoir and / or in the annulus above the permissible combustion temperature in the interval of the formation treatment and / or the temperature that destroys the well attachment, the GOS supply is reduced, and when the combustion temperature decreases in the interval of the treated formation below the admissible combustion temperature, the GOS supply is increased so that the temperature in the annular space did not exceed the permissible temperature at which the destruction of the well attachment begins.

На фиг. 1 и 2 схематично и последовательно изображен способ обработки пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом.In FIG. 1 and 2 schematically and sequentially depicts a method of treating a formation with highly viscous oil with a fuel-oxidative composition.

На устье скважины 1 (см. фиг. 1) низ колонны НКТ 2 оборудуют камерой сгорания 3. В качестве колонны НКТ применяют, например, колонну 73 мм НКТ по ГОСТ 633-80. В качестве камеры сгорания 3 используют отрезок трубы диаметром 114 мм с толщиной стенки 7 мм по ГОСТ 633-80.At the wellhead 1 (see FIG. 1), the bottom of the tubing string 2 is equipped with a combustion chamber 3. As the tubing string, for example, a 73 mm tubing string according to GOST 633-80 is used. As a combustion chamber 3, a pipe segment with a diameter of 114 mm and a wall thickness of 7 mm is used according to GOST 633-80.

В нижнем конце камеры сгорания 3 размещают горелку 4, а на боковой поверхности камеры сгорания 3 устанавливают первую термопару 5 (температурный датчик) с удлинительным проводом 6.A burner 4 is placed at the lower end of the combustion chamber 3, and a first thermocouple 5 (temperature sensor) with an extension wire 6 is installed on the side surface of the combustion chamber 3.

В качестве горелки 4 используют любое известное устройство, позволяющее сжигать горюче-окислительный состав, например, горелку для сжигания газа и мазута (патент RU №2403498, МПК F23D 17/00, опубл. в бюл. №31 от 10.11.2010 г.) или горелку для сжигания газа и мазута (Хзмалян Д.М., Каган Я.Н. Теория горения и топочные устройства. - М.: Энергия, 1976. - С. 204).As a burner 4 use any known device that allows you to burn a combustible-oxidizing composition, for example, a burner for burning gas and fuel oil (patent RU No. 2403498, IPC F23D 17/00, published in bulletin No. 31 dated 10.11.2010) or a burner for burning gas and fuel oil (Khzmalyan D.M., Kagan Y.N. Combustion theory and furnace devices. - M.: Energia, 1976. - P. 204).

Первую термопару 5 размещают напротив интервалов перфорации 7 посередине обрабатываемого пласта 8 с высоковязкой нефтью (далее пласта). Длина камеры сгорания 3 (отрезка трубы диаметром 114 мм) составляет не менее половины высоты - h обрабатываемого пласта 8 (см. фиг. 1).The first thermocouple 5 is placed opposite the perforation intervals 7 in the middle of the treated formation 8 with high viscosity oil (hereinafter the formation). The length of the combustion chamber 3 (pipe length with a diameter of 114 mm) is at least half the height - h of the treated formation 8 (see Fig. 1).

Первую термопару 5 располагают на расстоянии L=h/2, т.е. при высоте h=8 м обрабатываемого пласта L=4 м от нижнего торца камеры сгорания 3.The first thermocouple 5 is placed at a distance L = h / 2, i.e. at a height of h = 8 m of the treated formation L = 4 m from the lower end of the combustion chamber 3.

Выше камеры сгорания 3 (см. фиг. 1) колонну НКТ 2 оснащают сначала термостойким пакером 9, позволяющим пропустить через себя удлинительный провод 6, а затем колонну НКТ 2 оснащают второй термопарой 10.Above the combustion chamber 3 (see Fig. 1), the tubing string 2 is first equipped with a heat-resistant packer 9, allowing extension cable 6 to pass through it, and then the tubing string 2 is equipped with a second thermocouple 10.

Используют любой известный термостойкий пакер 9, например термостойкий пакер, описанный в патенте RU №2267003, МПК E21B 33/12, опубл. в бюл. №31 от 27.12.2005 г. или в патенте RU №2482263, МПК E21B 33/12, опубл. в бюл. №14 от 20.05.2013 г., предохраняющий крепь (цементное кольцо от разрушения) скважины 1 от термического воздействия.Use any known heat-resistant packer 9, for example, heat-resistant packer described in patent RU No. 2267003, IPC E21B 33/12, publ. in bull. No. 31 dated December 27, 2005 or in RU patent No. 2482263, IPC E21B 33/12, publ. in bull. No. 14 dated 05/20/2013, which protects the support (cement ring from destruction) of well 1 from thermal effects.

В качестве первой 5 и второй 10 термопар используют любые известные термопары, имеющие диапазон измерений температуры в пределах температуры сгорания ГОС, например, используют термопару вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР - Тип А-1), согласно ГОСТ 50431-92 для длительного применения с диапазоном температур 0-2200°C. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термопары 5 и 10.As the first 5 and second 10 thermocouples, use any known thermocouples having a temperature measurement range within the GOS combustion temperature, for example, use a tungsten-tungsten fusion thermocouple (TVR - Type A-1), according to GOST 50431-92 for long-term use with a temperature range 0-2200 ° C. Extension wires are made of the same material as thermocouples 5 and 10.

Спускают колонну НКТ 2 в скважину 1 так, чтобы нижний конец камеры сгорания 3 размещался напротив подошвы 11 обрабатываемого пласта 8, а термостойкий пакер 9 размещался на 10 м выше обрабатываемого пласта 8.The tubing string 2 is lowered into the well 1 so that the lower end of the combustion chamber 3 is located opposite the sole 11 of the treated formation 8, and the heat-resistant packer 9 is placed 10 m above the treated formation 8.

В процессе спуска колонны НКТ 2 в скважину 1 вторую термопару 10 соединяют с удлинительным проводом 6, который крепят клямсами (на фиг. 1 и 2 не показаны) на наружной поверхности колонны НКТ 2 (см. фиг. 1).During the descent of the tubing string 2 into the well 1, the second thermocouple 10 is connected to an extension wire 6, which is fastened with clamps (not shown in Figs. 1 and 2) on the outer surface of the tubing string 2 (see Fig. 1).

После спуска колонны НКТ 2 в скважину 1 на устье скважины 1 удлинительный провод 6 соединяют устройством 12, позволяющим получать значения температур с первой 5 и второй 10 термопар.After lowering the tubing string 2 into the well 1 at the wellhead 1, the extension wire 6 is connected by a device 12, which allows to obtain temperature values from the first 5 and second 10 thermocouples.

Производят посадку термостойкого пакера 9 в скважине 1.Produce a heat-resistant packer 9 in the well 1.

Термостойкий пакер 9 сажают на 10 м выше обрабатываемого пласта 6. Расстояние 10 м позволяет исключить прямое действие открытого пламени (температуры) горелки 4 на термостойкий пакер 9.The heat-resistant packer 9 is planted 10 m above the treated formation 6. A distance of 10 m eliminates the direct effect of the open flame (temperature) of the burner 4 on the heat-resistant packer 9.

На верхнем конце колонны НКТ 2 устанавливают тройник 13. Сверху через тройник 13 по колонне НКТ 2 в горелку 4 камеры сгорания 3 на кабеле 14, например, с использованием геофизического подъемника ПКС - 5 (на фиг. 1 и 2 не показан) спускают источник поджига - электрический запальник 15 (см. фиг. 1), герметизируют кабель 14 на верхнем конце колонны НКТ 2 с помощью лубрикатора 16. В качестве лубрикатора 16 применяют любой известный устьевой герметизатор кабеля, например, разработанный институтом «ТатНИПИнефть» (г. Бугульма, РТ, Россия).On the upper end of the tubing string 2, a tee 13 is installed. From above through the tee 13 on the tubing string 2 into the burner 4 of the combustion chamber 3 on cable 14, for example, using the PKS-5 geophysical elevator (not shown in FIGS. 1 and 2), the ignition source is lowered - an electric igniter 15 (see Fig. 1), seal the cable 14 at the upper end of the tubing string 2 with a lubricator 16. As a lubricator 16, any known wellhead cable sealant is used, for example, developed by the TatNIPIneft Institute (Bugulma, RT , Russia).

С устья скважины через боковой отвод тройника 13 с помощью насоса 17 начинают осуществлять постоянную закачку ГОС, например, с расходом 0,15 л/с в колонну НКТ.From the wellhead through the lateral branch of the tee 13 with the help of the pump 17, they begin to continuously pump GOS, for example, with a flow rate of 0.15 l / s into the tubing string.

В качестве насоса 17 применяют любой известный насос, обеспечивающий подачу ГОС к отверстиям 18 горелки 4 с расходом, позволяющим поддерживать горение ГОС в заданном интервале температур, например 800-900°C. Например, используют шестеренчатый насос НШ-10, создающий расход от 0 до 21 л/мин.As the pump 17, any known pump is used that provides the supply of GOS to the openings 18 of the burner 4 with a flow rate that allows maintaining the GOS in a given temperature range, for example 800-900 ° C. For example, use the NSh-10 gear pump, creating a flow rate from 0 to 21 l / min.

По достижении ГОС отверстий 18 горелки 4 приводят в действие электрический запальник 15 подачей управляемого сигнала на кабель 14 с устья скважины 1.Upon reaching GOS holes 18 of the burner 4, the electric igniter 15 is activated by supplying a controlled signal to the cable 14 from the wellhead 1.

В результате подачи управляемого сигнала на кабель 14 в электрическом запальнике 15 возникает искровой разряд, который воспламеняет ГОС в горелке 4 камеры сгорания 3 с образованием пламени в отверстиях 18 горелки 4 в интервале обрабатываемого пласта 7.As a result of the supply of a controlled signal to the cable 14 in the electric igniter 15, a spark discharge occurs that ignites the GOS in the burner 4 of the combustion chamber 3 with the formation of a flame in the holes 18 of the burner 4 in the interval of the treated formation 7.

Повышается надежность обработки пласта с высоковязкой нефтью в связи с тем, что в предлагаемом способе жидкий ГОС не попадает на забой скважины, а сгорает в горелке 4 камеры сгорания 3, поэтому по сравнению с прототипом исключается «уход» (потери) не воспламененного ГОС через ограничительный экран или нарушение в скважине, а также поглощение ГОС через интервалы перфорации в пласт в процессе ее продавки. Разгерметизируют кабель на верхнем конце НКТ 2 (отворачивают лубрикатор 16) и извлекают кабель 14 с электрическим запальником 15 из колонны НКТ 2 (см. фиг. 1 и 2).The reliability of processing a formation with highly viscous oil is increased due to the fact that in the proposed method the liquid GOS does not fall on the bottom of the well, but burns 4 combustion chambers 3 in the burner, therefore, in comparison with the prototype, “leaving” (loss) of the non-ignited GOS through restrictive a screen or a disturbance in the well, as well as the absorption of GOS at intervals of perforation into the formation during its selling. The cable is depressurized at the upper end of the tubing 2 (the lubricator 16 is turned off) and the cable 14 with the electric igniter 15 is removed from the tubing string 2 (see Figs. 1 and 2).

В процессе горения ГОС происходит разогревание пласта 8 (см. фиг. 2) как по высоте, так и по глубине, при этом происходит разжижение (снижение вязкости) высоковязкой нефти в пласте.In the process of GOS combustion, the formation 8 is heated (see Fig. 2) both in height and in depth, while liquefying (lowering the viscosity) of highly viscous oil in the formation occurs.

Контроль за температурой горения в интервале обработки пласта 8 осуществляют посредством устройства 12, показывающего температуру, на которое подается сигнал через удленительный провод 6 с первой 5 и второй 10 термопар.The control of the combustion temperature in the interval of treatment of the reservoir 8 is carried out by means of a device 12 showing the temperature at which a signal is supplied through an extension wire 6 with the first 5 and second 10 thermocouples.

Повышается качество обработки пласта за счет постоянной закачки ГОС с заданным расходом, а не ограниченного объема ГОС, как описано в прототипе. В результате этого происходит нагревание (обработка) пласта по всей его высоте, при этом исключается риск неполного сгорания ГОС.The quality of the reservoir treatment is improved due to the constant injection of GOS with a given flow rate, and not the limited volume of GOS, as described in the prototype. As a result of this, heating (processing) of the formation occurs over its entire height, while eliminating the risk of incomplete combustion of GOS.

При увеличении температуры горения (сигнал с первой термопары 5) в интервале обрабатываемого пласта 8 выше допустимой температуры горения, которая находится в диапазоне, как отмечено выше, 800-900°C, например до 1000°C, и/или при увеличении температуры в межколонном пространстве 19 над термостойким пакером 9 (сигнал со второй термопары 10) выше температуры, разрушающей крепление скважины, например, 350°C при допустимой температуре например, 300°C подачу ГОС в НКТ 2 снижают от 15 л/мин, как отмечено выше, например до 10 л/мин.With an increase in the combustion temperature (the signal from the first thermocouple 5) in the interval of the treated formation 8 is higher than the allowable combustion temperature, which is in the range, as noted above, 800–900 ° C, for example, up to 1000 ° C, and / or with an increase in the temperature in the intercolumn the space 19 above the heat-resistant packer 9 (the signal from the second thermocouple 10) is higher than the temperature that destroys the mounting of the well, for example, 350 ° C at an acceptable temperature, for example, 300 ° C, the supply of GOS to the tubing 2 is reduced from 15 l / min, as noted above, for example up to 10 l / min.

При снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения, которая находится в диапазоне, как отмечено выше, 800-900°C, например до 750°C, подачу ГОС в НКТ увеличивают от 15 л/мин, как отмечено выше, например до 20 л/мин, с условием, чтобы температура в межколонном пространстве 19 над термостойким пакером 9 (сигнал со второй термопары 10) не превышала допустимую температуру, как отмечено выше, 300°C, при которой начинается разрушение крепления скважины 1.When the combustion temperature decreases in the interval of the treated formation below the permissible combustion temperature, which is in the range, as noted above, of 800-900 ° C, for example, to 750 ° C, the GOS supply to the tubing is increased from 15 l / min, as noted above, for example up to 20 l / min, with the condition that the temperature in the annulus 19 above the heat-resistant packer 9 (signal from the second thermocouple 10) does not exceed the allowable temperature, as noted above, 300 ° C, at which the destruction of the well 1 begins.

Наличие первой термопары 5, установленной посередине обрабатываемого пласта 8 и передающей сигнал на устройство 12, измеряющее температуру в интервале обработки пласта 8, позволяет полностью контролировать процесс горения ГОС (успешность поджига ГОС в горелке, температурный режим), а наличие второй термопары 10 позволяет контролировать температуру в межколонном пространстве 19 скважины 1 над термостойким пакером, что позволяет исключить разрушение крепи скважины (цементного кольца).The presence of the first thermocouple 5, installed in the middle of the treated formation 8 and transmitting a signal to the device 12, which measures the temperature in the processing interval of the formation 8, allows full control of the GOS combustion process (the success of the GOS ignition in the burner, temperature mode), and the presence of the second thermocouple 10 allows you to control the temperature in the annular space 19 of the well 1 above the heat-resistant packer, which eliminates the destruction of the lining of the well (cement ring).

Реализацию способа продолжают до снижения вязкости высоковязкой нефти до значения, обеспечивающего ее отбор из пласта 8 насосным оборудованием. После чего реализацию способа прекращают, извлекают из скважины колонну НКТ 2 с камерой сгорания 3, спускают насосное оборудование, например винтовой насос, в скважину 1 и отбирают из пласта 8 разжиженную высоковязкую нефть.The implementation of the method is continued until the viscosity of high viscosity oil is reduced to a value that ensures its selection from reservoir 8 by pumping equipment. After that, the implementation of the method is stopped, a tubing string 2 with a combustion chamber 3 is removed from the well, pumping equipment, for example a screw pump, is lowered into the well 1 and liquefied high-viscosity oil is taken from the formation 8.

Применение в качестве источника поджига электрического запальника исключает бесконтрольную работу источника тепловой энергии (порохового заряда из баллистита или смесевого твердого топлива массой не менее 7 кг) в течение длительного времени, как описано в прототипе, так как электрический запальник спускается в скважину один раз для воспламенения ГОС, после чего извлекается из скважины.The use of an electric igniter as a source of ignition eliminates the uncontrolled operation of a heat energy source (powder charge from ballistite or mixed solid fuel weighing at least 7 kg) for a long time, as described in the prototype, since the electric igniter is lowered into the well once to ignite the GOS , after which it is removed from the well.

Предлагаемый способ исключает необходимость подготовки скважины, а именно необходимость установки ограничительного экрана в виде искусственного забоя (пакер пробки, цементного моста).The proposed method eliminates the need for well preparation, namely the need to install a restrictive screen in the form of artificial bottom (plug packer, cement bridge).

Подаваемый по колонне НКТ ГОС сгорает в камере сгорания, вырабатывая тепло, а не продавливается на искусственный забой скважины, как описано в прототипе, что ведет к сокращению финансовых и материальных затрат на установку ограничительного экрана и, как следствие, удешевлению реализации способа.The GOS supplied through the tubing string burns down in the combustion chamber, generating heat, and is not forced to artificial bottomhole, as described in the prototype, which leads to a reduction in financial and material costs for the installation of the restriction screen and, as a result, cheaper implementation of the method.

Предлагаемый способ позволяет:The proposed method allows you to:

- повысить надежность реализации способа при обработке пласта нагреванием;- to increase the reliability of the implementation of the method when processing the formation by heating;

- повысить качество обработки пласта нагреванием;- improve the quality of the formation by heating;

- контролировать весь процесс реализации способа, начиная от воспламенения ГОС и до остывания призабойной зоны пласта после прекращения горения ГОС, а значит, исключить создание пожаро- и взрывоопасной ситуации в скважине.- to control the entire process of the method, starting from ignition of the mineral reserves and until the bottom-hole zone of the formation cools after the combustion of the mineral deposits stops, and therefore, eliminate the creation of a fire and explosion hazard situation in the well.

- исключить создание ограничительного экрана в виде искусственного забоя (пакер-пробки, цементного моста).- exclude the creation of a restrictive screen in the form of artificial slaughter (packer plugs, cement bridge).

Claims (1)

Способ обработки пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом (ГОС), включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), закачку в колонну НКТ ГОС, спуск источника поджига на кабеле в колонну НКТ в интервал размещения ГОС, подачу управляющего сигнала на кабель и поджиг ГОС, отличающийся тем, что на устье скважины низ колонны НКТ оборудуют камерой сгорания с горелкой и первой термопарой с удлинительным проводом, а выше камеры сгорания колонну НКТ оснащают сначала термостойким пакером и второй термопарой, спускают колонну НКТ в скважину, на устье скважины удлинительный провод соединяют устройством, измеряющим температуру с обеих термопар, и производят посадку термостойкого пакера в скважине, по колонне НКТ в горелку на кабеле спускают источник поджига - электрический запальник, а с устья скважины с помощью насоса начинают закачку ГОС в колонну НКТ с постоянным расходом, по достижении ГОС горелки камеры сгорания приводят в действие электрический запальник подачей управляемого сигнала на кабель, воспламеняют ГОС в горелке камеры сгорания, извлекают кабель из колонны НКТ, причем контроль температуры горения в интервале обработки пласта производят первой термопарой, а контроль температуры в межколонном пространстве над термостойким пакером производят второй термопарой, при этом при увеличении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта и/или в межколонном пространстве выше допустимой температуры горения в интервале обработки пласта и/или температуры, разрушающей крепление скважины, подачу ГОС снижают, а при снижении температуры горения в интервале обрабатываемого пласта ниже допустимой температуры горения подачу ГОС увеличивают с условием, чтобы температура в межколонном пространстве не превышала допустимую температуру, при которой начинается разрушение крепления скважины. A method of treating a formation with a highly viscous oil with a combustible-oxidizing composition (GOS), including lowering a string of tubing (tubing) into a well, pumping a GOS tubing into a string, injecting an ignition source on a cable into a tubing string into the GOC placement interval, supplying a control signal to the GOS cable and ignition, characterized in that at the wellhead, the bottom of the tubing string is equipped with a combustion chamber with a burner and a first thermocouple with an extension wire, and above the combustion chamber, the tubing string is equipped with a heat-resistant packer and a second thermocouple, first they string the tubing string into the well, at the wellhead the extension wire is connected by a device that measures the temperature from both thermocouples, and the heat-resistant packer is planted in the well, the ignition source — an electric igniter — is lowered into the burner on the cable string, and the pump starts from the wellhead GOS is injected into the tubing string at a constant flow rate; upon reaching GOS, the burners of the combustion chamber activate an electric igniter by supplying a controlled signal to the cable, ignite the GOS in the burner of the combustion chamber, a cable is laid from the tubing string, and the combustion temperature in the interval of the formation treatment is controlled by the first thermocouple, and the temperature in the annulus is controlled by the second thermocouple over the heat-resistant packer, while the combustion temperature in the interval of the treated formation and / or in the annulus is higher than the permissible temperature combustion in the interval of treatment of the reservoir and / or the temperature that destroys the fastening of the well, the supply of GOS is reduced, and when the temperature of combustion is reduced in the interval, we process of the stratum below the permissible combustion temperature, the GOS supply is increased under the condition that the temperature in the annulus does not exceed the permissible temperature at which the destruction of the well attachment begins.
RU2014146067/03A 2014-11-17 2014-11-17 Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition RU2571963C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146067/03A RU2571963C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146067/03A RU2571963C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2571963C1 true RU2571963C1 (en) 2015-12-27

Family

ID=55023417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146067/03A RU2571963C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2571963C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109989734A (en) * 2019-05-16 2019-07-09 西南石油大学 Underground Segmented heating device
RU2748098C1 (en) * 2020-12-25 2021-05-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method of extraction of high-viscosity oil and the device for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092682C1 (en) * 1996-04-22 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "СПЕЦГЕОФИЗСЕРВИС" Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2268357C2 (en) * 2003-07-23 2006-01-20 Открытое Акционерное общество "Шешмаойл" (ОАО "Шешмаойл") Method and device for complex selective action application to oil reservoir
RU2403498C1 (en) * 2009-08-31 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Burner for combustion of gas and black oil
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092682C1 (en) * 1996-04-22 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "СПЕЦГЕОФИЗСЕРВИС" Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
RU2268357C2 (en) * 2003-07-23 2006-01-20 Открытое Акционерное общество "Шешмаойл" (ОАО "Шешмаойл") Method and device for complex selective action application to oil reservoir
RU2459946C2 (en) * 2009-06-25 2012-08-27 Ильгиз Фатыхович Садыков Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
RU2403498C1 (en) * 2009-08-31 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Burner for combustion of gas and black oil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109989734A (en) * 2019-05-16 2019-07-09 西南石油大学 Underground Segmented heating device
RU2748098C1 (en) * 2020-12-25 2021-05-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method of extraction of high-viscosity oil and the device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3010513A (en) Initiation of in situ combustion in carbonaceous stratum
US3422760A (en) Gas-generating device for stimulating the flow of well fluids
RU2417308C2 (en) Procedure and system for generation of fissures in geological bed surrounding borehole of well
US20190153845A1 (en) System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation
RU2571963C1 (en) Method for treatment of reservoir with high-viscous oil by combustible and oxidising composition
RU2429346C1 (en) Development method of high-viscosity oil deposit with use of in-situ combustion
US2973812A (en) Process and apparatus for in situ combustion
RU2401385C2 (en) Solid-fuel gas generator for coal bed degassing
CN102080528B (en) Controllable multiple-pulse gas generator device
RU2566544C1 (en) Method for formation treatment with combustible and oxidising composition
RU2242600C1 (en) Gas generator on solid fuel for well
RU106305U1 (en) BREAK FOR HYDRAULIC BREAKING
RU2385420C1 (en) Gas generator for degasification of coal bed
RU2566543C1 (en) Treatment method of bottom-hole zone for high-viscous oil formation with combustible oxidation compound
US2500990A (en) Apparatus for increasing production of oil wells
RU2459946C2 (en) Treatment method of bottom-hole zone of formation with liquid combustible oxidation compound
US3223165A (en) Method for heating or igniting well formations with pyrophoric materials
US3072190A (en) Ignition for in situ combustion
RU2282026C1 (en) Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing
RU2106485C1 (en) Method and device for treating down-hole zone of bed
RU2092682C1 (en) Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound
CN106016357A (en) In-situ combustion ignition device and method for vertical shaft
US3298439A (en) Bottom hole burner
RU2183741C1 (en) Method of gas-hydraulic stimulation of formation
RU2532948C2 (en) Method of powder pressure generator application