ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Разработан метод кумулятивно-химического вскрытия нефтеносных пластов. Принципиальной основой метода является использование гипергольного свойства (способности к созданию самовоспламеняющихся пар при контактировании) высокоактивных химических реагентов (ВХР) на основе фторсодержащих соединений по отношению не только к органическим продуктам, но также к твердым компонентам породы пласта.

Принцип действия: ВХР заносятся в пласт кумулятивным перфоратором. Вследствие высокой реакционной способности происходит импульсное химическое реагирование ВХР с нефтенасыщенными компонентами пласта, которое сопровождается большим газовыделением, что приводит к созданию высокого давления в перфорационном канале и развитию сети трещин в прискважинной зоне. Это, в свою очередь, обуславливает увеличение фильтрационных свойств пласта и, следовательно, увеличение притока нефти в скважину.

Отличительными особенностями и преимуществами использования ВХР при вскрытии нефтеносных пластов:

- совмещение технологических операций перфорации скважины и разрыва пласта для повышения его фильтрационных свойств;

- отсутствие необходимости доставки в скважину горючего вещества, так как горючим являются нефтенасыщенные компоненты пласта;

- высокая реакционная способность ВХР обеспечивает импульсный характер нарастания давления (расчетная величина давления в перфорационном канале может составить несколько тысяч атмосфер);

- использование небольшого количества ВХР, так как срабатывание горюче-окислительной пары происходит непосредственно в пласте (импульс давления локализуется внутри перфорационных каналов и не рассеивается в объеме скважины до момента воздействия на пласт);

- высокая плотность ВХР (2,5ё3 г/см) обеспечивает возможность доставки реагента в скважину в контейнерах (капсулах) небольшого объема;

- высокая термостабильность ВХР (до 250ё300 ⁰С) обеспечивает возможность применения их на глубинах, превышающих глубину использования твердотопливных зарядов и пороховых аккумуляторов давления;

- воздействие на пласт высокого давления и химическое выжигание породы в образующихся трещинах препятствуют их схлопыванию под действием пластового давления;

- возможность использования метода в других типах прострелочно-взрывной геофизической аппаратуры (торпеды, пулевые перфораторы).

Проведены разработка и отстрел макетных кумулятивно-химических перфораторов по нефтенасыщенным стандартным бетонным пластовым мишеням при атмосферном давлении, а также в условиях, имитирующих скважинные условия (при действии внешнего гидравлического давления, равного 220 МПа, что соответствует давлению в скважине на глубине 2000 м). При использовании ВХР массой 16 ё 18 г осуществлено увеличение поверхности вскрытия мишеней в 3 ё 6 раз по сравнению с кумулятивным перфоратором без ВХР. При импульсном занесении такого же количества ВХР в заранее отформованный перфорационный канал осуществлено разрушение мишеней массой 15 кг на куски с разлетом их до 5 м.

Известные методы вскрытия нефтеносных пластов, как правило, требуют не менее чем двукратного погружения в скважину геофизической аппаратуры: для перфорирования скважины кумулятивным или пулевым перфоратором (что приводит к частичному уменьшению проницаемости призабойной зоны пласта за счет уплотнения стенок перфорационного канала) и для последующего создания сети трещин в пласте, обеспечивающих повышение фильтрационных характеристик для увеличения дебета скважин. Одним из существенных недостатков известных методов (кроме длительности технологического цикла) является то, что образование сети трещин в пласте (локальный разрыв пласта) осуществляется за счет создания избыточного давления внутри обсадной трубы, поэтому значительная часть импульса давления рассеивается в объеме скважины до момента воздействия давления на пласт. Вследствие этого, для осуществления операции разрыва пласта необходимо затратить десятки килограмм продукта, обеспечивающего создание избыточного давления в скважине.

Предложенный метод обуславливает возможность создания нового типа (кумулятивно-химических) перфораторов повышенной эффективности для вскрытия нефтеносных пластов.

Подана заявка на выдачу патента РФ на изобретение "Способ обработки нефтяных пластов" организациям ФГУП "ЦНИИХМ" и ИОНХ РАН. Конструкция кумулятивно-химического перфоратора является ноу-хау разработчиков.