用于將設(shè)備的位于斜井的水平端部中的物理場(chǎng)應(yīng)用于生產(chǎn)性碳?xì)浠衔锎驳姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油和天然氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以便使用放置在豎直傾斜的水平井中的具有可燃校準(zhǔn)金屬線的裝置并且借助于啟動(dòng)的物理場(chǎng)來(lái)刺激石油、天然氣、煤氣甲烷以及頁(yè)巖氣的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在本世紀(jì)的石油和天然氣產(chǎn)業(yè)中，傾斜的水平井的數(shù)量增大，并且增強(qiáng)生產(chǎn)性地層排水面積的設(shè)計(jì)變得非常復(fù)雜。人們認(rèn)為，水平井可與巖層具有較大的接觸表面，這提高了井的碳?xì)浠衔锏目苫謴?fù)性系數(shù)及其吸入能力。這種井的碳?xì)浠衔锪魅氪碳ず蜆?gòu)造、開(kāi)發(fā)以及維修均與通過(guò)豎直井的碳?xì)浠衔锷a(chǎn)技術(shù)非常不同，因此，用于豎直井的刺激方法大部分不適于水平井。
[0003]例如，水平井酸化處理允許僅滲入該地層內(nèi)幾米深，然而，大部分間距依然被鉆孔、探測(cè)和開(kāi)采工藝中出現(xiàn)的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井液或其他沉淀物阻塞。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的方法描述了由物理場(chǎng)借助于產(chǎn)生壓低-壓抑壓力波動(dòng)來(lái)刺激豎直井的底孔區(qū)域(俄羅斯專利第RU 2276722 Cl (2006)號(hào)；第RU2310059 Cl (2007)號(hào)；第RU2373386 Cl (2009)號(hào))。然而，由于裝置尺寸、具體的設(shè)計(jì)特征以及輸送到水平鉆井孔中，所以這些方法不能在水平井中使用。
[0005]在俄羅斯專利第RU 2278955 號(hào)，類別 E 21B 43/16，E 21B 43/27 (2006)和專利第2442886 (2012)號(hào)中，描述了使用各種水力壓裂(HF)方法刺激碳?xì)浠衔锏囊阎F(xiàn)有技術(shù)方法。然而，這些提出的方法非常復(fù)雜、非常昂貴，需要刺激和井的大量初步準(zhǔn)備，由于在場(chǎng)內(nèi)的地理和技術(shù)累積以及井的位置，所以對(duì)于水力壓裂而言，對(duì)井的選擇具有非常嚴(yán)格的要求，并且如果觀察到所有的技術(shù)和工藝要求(例如，地層厚度、與油水接觸(OWC)和汽油接觸(GOC)相距的相當(dāng)大距離、明顯的地層分離、壓裂和壓井液的具體選擇、地層各向異性以及可靠的滲透性信息，則這些方法可成功，這些技術(shù)和工藝要求很多時(shí)候不在工業(yè)內(nèi)，或者用于建立設(shè)計(jì)效應(yīng)的信息不充足。很多時(shí)候，水力壓裂(HF)造成突破地層水和過(guò)早見(jiàn)水。
[0006]眾所周知，在水平井的鉆取期間，底孔地層的多孔性和滲透性性能由以下因素影響:侵入鉆井液地層內(nèi)，侵入鉆井液過(guò)濾層內(nèi)，侵入水泥過(guò)濾層內(nèi)，鉆孔破壞和母巖凝結(jié)、滲入地層或堵塞鉆孔內(nèi)的完井液或壓井液的機(jī)械雜質(zhì)，完井液或壓井液侵入地層內(nèi)，在地層或鉆孔內(nèi)具有天然粘土、石蠟以及瀝青質(zhì)沉淀物造成地層堵塞，在地層或鉆孔中具有鹽分沉淀物，地層乳化以及使用機(jī)械雜質(zhì)注射溶劑。
[0007]所有以上內(nèi)容均導(dǎo)致底孔滲透性降低，因此，導(dǎo)致生產(chǎn)能力通常為設(shè)計(jì)的大約60%,并且在最糟糕的情況下，如果損害非常深的話，則導(dǎo)致井生產(chǎn)完全停止。
[0008]進(jìn)入水平井內(nèi)的碳?xì)浠衔锎碳さ乃岢龅姆椒ú粌H允許特別放淤(清理/疏通)鉆桿尾(shank)操作間距，而且允許使用先前丟失的以及不良排放的滯留區(qū)域和礦層。這最大化了井的環(huán)境上完美的操作，而在從開(kāi)發(fā)開(kāi)始的生命周期的所有階段，不借助于水力壓裂和酸浴。隨著在井操作期間的井生產(chǎn)率的降低，所提出的方法能夠重復(fù)幾次刺激工藝，直到井操作在經(jīng)濟(jì)上可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]上述結(jié)果由影響水平井的油飽和地層和底孔區(qū)域的方法實(shí)現(xiàn)。該方法包括將能夠形成爆炸性等離子的裝置浸入鉆井孔內(nèi)，以便生成脈沖。該方法的特征在于，該裝置首先依次被浸入鉆井孔的豎直部分中，然后通過(guò)輸送器件而被浸入水平部分內(nèi)，其中，該輸送器件被配置為傳輸所需要的力以沿著鉆井孔的水平部分移動(dòng)所述裝置，然而，當(dāng)脈沖生成裝置在水平方向被浸入時(shí)，使用定中心器來(lái)同時(shí)控制在輸送器件與生成脈沖裝置的接合點(diǎn)處的力以及該裝置相對(duì)于鉆孔的縱向軸線的位置，在所述裝置到達(dá)其目標(biāo)點(diǎn)之后，激活所述裝置，以形成從井中朝著地層內(nèi)部徑向傳播的一系列連續(xù)振動(dòng)。
[0010]此外，建議了一種影響水平井的油飽和層和底孔區(qū)域的裝置，以用于實(shí)現(xiàn)上述工藝。這個(gè)裝置包括殼體和發(fā)射器，其中，該殼體是雙模塊化的，其中，模塊相互連接。在第一模塊中，電容器充電單元連接至位于井口處并且能夠傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，電容器使用輸送器件和傳感器來(lái)進(jìn)行充電，該傳感器對(duì)在該裝置與輸送器件的接合點(diǎn)處出現(xiàn)的力進(jìn)行控制，其中，在第二模塊中，電容器充電單元、發(fā)射器以及活性物質(zhì)供應(yīng)單元相互連接，其中，所述定中心器位于第二模塊的殼體上且位于活性物質(zhì)供應(yīng)單元之后，以確保所述裝置的縱向軸線與所述鉆孔的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)。
[0011]由穿過(guò)水平傾斜井的碳?xì)浠衔锷a(chǎn)地層刺激的方法，實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)果。該方法包括一裝置，該裝置由于校準(zhǔn)的金屬線爆炸并形成等離子體和高壓沖擊波以及該金屬線被進(jìn)入該裝置的水平端部?jī)?nèi)而生成周期性的、定向的短脈沖。該裝置還包含存儲(chǔ)電容器，該電容器放在外直徑為42_至60_的金屬圓形容器內(nèi)，其連接至控制模塊和井口設(shè)備，該井口設(shè)備能夠傳輸存儲(chǔ)電容器的充電和放電，以在水平封閉件內(nèi)的預(yù)定點(diǎn)處開(kāi)始連續(xù)的彈性振動(dòng)。脈沖的數(shù)量以及發(fā)射器的水平步長(zhǎng)由井的地質(zhì)特性和地球物理特征以及參數(shù)來(lái)限定。
【附圖說(shuō)明】
[0012]由以下圖示示出了所提出的技術(shù)決策:
[0013]圖1示出了具有裝置的水平井，其中，(I)是能夠收集鉆孔流體的單元；(2)是采油管，D = 146mm ; (3)是油井管，D = 73mm ; (4)是油井管的再入管道；(5)是鉆桿尾，D =102mm ; (6)是撓性管；(7)是測(cè)井電纜；⑶是心軸子反向循環(huán)閥；(9)是電纜頭；(10)是地球物理儀器；(11)是獨(dú)立裝置；(12)是起重機(jī)PKS 5T ; (13)是氮?dú)鈮嚎s站；
[0014]圖2示出了等離子脈沖激發(fā)鉆孔發(fā)生器的示圖，其中，(14)是電纜套管NKB-3-36;
[15]是命令和遙測(cè)單元；(16)是能量?jī)?chǔ)存單元(17)是發(fā)射器；(18)是饋送單元；(19)是定中心器；
[0015]圖3示出了特殊起重機(jī)的原理圖，其中，(20)是輸送載體(底盤)；(21)是鼓；(22)是線圈管單元；(23)是鼓驅(qū)動(dòng)器；(24)是井口送料機(jī)；(25)是井口送料機(jī)驅(qū)動(dòng)器；(26)是BOP設(shè)備；(27)是采油井口 ;(28)是井口剝離器(stripper) ; (29)是具有控制系統(tǒng)的駕駛室。
【具體實(shí)施方式】
[0016]通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)該方法。由于校準(zhǔn)線的爆炸導(dǎo)致等離子體形成以及徑向定向的高壓沖擊波，所以生成周期性定向的短脈沖的裝置使用線圈管單元而被浸入水平井中。該裝置包括布置在圓形金屬容器中的存儲(chǔ)電容器的塊體，其連接至控制模塊以及位于井口的設(shè)備，該設(shè)備具有存儲(chǔ)電容器的充電和放電的傳輸能力，以用于激活所述裝置，從而在水平封閉件中的預(yù)定點(diǎn)處生成一系列連續(xù)的彈性振動(dòng)。
[0017]在實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，不僅需要浸沒(méi)該裝置，而且需要使用某種力向下推動(dòng)該裝置，與在豎直井處的運(yùn)轉(zhuǎn)相反。為此，使用稱為“線圈管”的技術(shù)，該線圈管浸入纏繞在鼓上的油井管的井內(nèi)，該鼓安裝在特殊的汽車底盤上。在該裝置的前端具有特殊的尾部件和接頭的線圈管對(duì)裝有定中心器的裝置進(jìn)行固定，并將其推入水平鉆井孔內(nèi)的預(yù)定深度中，同時(shí)，為了避免事故，軸向力由將信息連通至控制模塊的壓力傳感器來(lái)控制。通過(guò)將標(biāo)簽放在控制模塊的屏幕上，由地理物理儀器預(yù)先限定水平封閉件的工作間距。
[0018]當(dāng)?shù)竭_(dá)在水平端部?jī)?nèi)的預(yù)定點(diǎn)時(shí)，操作人員命令通過(guò)繞電極環(huán)行的校準(zhǔn)線來(lái)釋放電容器組。這導(dǎo)致形成高壓周期性脈沖，這些脈沖不僅使底孔區(qū)域放淤，而且增大了先前丟失的滯留區(qū)域的滲透性，這允許以最大效率沿著水平封閉件的整個(gè)操作間距而從生產(chǎn)性儲(chǔ)層中提取碳?xì)浠衔铩?br>[0019]為了有效地使用這種方法，井必須滿足以下要求:水平封閉件布局的最小內(nèi)部直徑應(yīng)不小于75mm ;外殼必須密封；進(jìn)行直接洗井，必要時(shí)，將爆炸裝置添加到洗井液中。X樹(shù)的流動(dòng)面積應(yīng)不小于75mm ；75mm流動(dòng)面積允許將必要技術(shù)設(shè)備降入井內(nèi)。
[0020]上文參照其【具體實(shí)施方式】描述了本發(fā)明。專業(yè)人員還可看到未改變其本質(zhì)的本發(fā)明的其他實(shí)施方式，在本文中對(duì)此進(jìn)行了公開(kāi)。因此，本說(shuō)明書(shū)應(yīng)被視為僅由所附權(quán)利要求限制其范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種影響水平井的油飽和地層和底孔區(qū)域的方法，所述方法包括將能夠形成爆炸性等離子的脈沖生成裝置浸入鉆井孔內(nèi)，以便生成脈沖，其特征在于，依次地，所述脈沖生成裝置首先被浸入所述鉆井孔的豎直部分中，然后通過(guò)輸送器件而被浸入水平部分內(nèi)，其中，所述輸送器件被配置為傳輸所需要的力以使所述脈沖生成裝置沿著所述鉆井孔的水平部分移動(dòng)；然而，當(dāng)在水平方向上將所述脈沖生成裝置浸入時(shí)，使用定中心器來(lái)同時(shí)控制所述輸送器件與所述脈沖生成裝置的接合點(diǎn)處的力以及所述脈沖生成裝置相對(duì)于鉆孔縱向軸線的位置，在所述脈沖生成裝置到達(dá)其目標(biāo)點(diǎn)之后，激活所述脈沖生成裝置，以形成從井中朝著地層內(nèi)部徑向傳播的一系列連續(xù)振動(dòng)。2.一種影響水平井的油飽和層和底孔區(qū)域的裝置，所述裝置用根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法來(lái)實(shí)施，所述裝置包括殼體和發(fā)射器，其特征在于，所述殼體是雙模塊化的，其中，模塊相互連接，在第一模塊中，電容器充電單元連接至位于井口處并且能夠傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，電容器使用輸送器件和傳感器來(lái)進(jìn)行充電，所述傳感器對(duì)在所述裝置與輸送器件的接合點(diǎn)處出現(xiàn)的力進(jìn)行控制，其中，在第二模塊中，電容器充電單元、發(fā)射器以及活性物質(zhì)供應(yīng)單元相互連接，其中，定中心器位于所述第二模塊的殼體上且位于所述活性物質(zhì)供應(yīng)單元之后，以確保所述裝置的縱向軸線與所述鉆孔的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及石油和天然氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以用于刺激石油的生產(chǎn)。該方法包括在裝有電氣累積單元的裝置的水平鉆井孔中輸送并放置具有兩個(gè)電極的發(fā)射源，操作人員命令使用校準(zhǔn)的金屬線來(lái)電路關(guān)閉該電極，從而引起發(fā)射源分解并形成從水平鉆井孔的指定點(diǎn)中徑向擴(kuò)展的高壓目標(biāo)沖擊波，以便增大水平鉆井孔的工作部分的底孔區(qū)域的滲透性。本發(fā)明提供了傾斜水平井的最有效的且環(huán)保的開(kāi)采。
【IPC分類】E21B23/14, E21B28/00, E21B43/25, E21B17/00, E21B43/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105189917
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480002592
【發(fā)明人】彼得·格奧爾基耶維奇·阿格耶夫, 安德烈·瓦季莫維奇·博奇卡廖夫, 尼基塔·皮特羅維奇·阿格耶夫
【申請(qǐng)人】諾瓦斯Sk有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2014年1月24日
【公告號(hào)】CA2903075A1, US9284805, US20160002994, WO2015112045A1