专利名称：产油层处理方法及用于实施该方法的油井设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油天然气开采工业，可以在下列情况下用于提高油井生产力和调整流体剖面及加速性的强化作业过程中，即:储集层渗透率不足，钻探之后油井还没有得到充分利用，因各类残渣和焦油沉积造成的储集层的空隙和通道受到容积污染的情况下。
背景技术：
已知的处理产油层的方法是向油层注入各种工艺液体-溶剂和矿物储油层构造转换器，用作这些工艺液体-溶剂和矿物储油层构造转换剂的有基于各种化学试剂制成的溶液(专利号2055983，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:93年7月5日，
公开日期:96年3月10日；专利号2173383，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:00年10月2日，
公开日期:01年9月10日；专利号2070963，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:92年9月18日，
公开日期:96年12月27日；专利号2004783，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:91年7月18日，
公开日期:93年12月15日)。上述处理方法的效率不够，而且在井眼周围的油层地带过滤通道的增长不足且在处理过程中不能隔断化学反应产品的情况下，所述效率还会因条件复杂化而急剧下降。还已知处理井眼周围的油层地带的方法，其中为了转换储集层构造、在岩石油层形成新的过滤通道和缝隙，建议在油井液体中形成压力脉冲(专利号2191259，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/263，申请日期:00年12月8日，
公开日期:02年10月20日；专利号2209960，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:97年2月18日，
公开日期:97年11月10日；专利号2091570，俄罗斯联邦，国际专利分类号E21B43/27，申请日期:96年9月30日，
公开日期:96年8月27日；专利号2065949，俄罗斯联邦，国际专利分类号43/263，申请日期:92年9月9日，
公开日期:96年8月27日，美国专利号4548252，分类号E21B 43/263)。上述方法的不足在于岩石油层构造在复杂条件下的转换效率低，因为它受到了作用的一次性限制，而且可控性差。在井眼周围的油层地带和油层中污染最重的区域内不能净化多孔介质和形成新的过滤通道，当提高所形成脉冲的振幅时，在渗透最厉害的部位作用也会受限，因为在这些部位新的通道-缝隙会有很高的概率移向无生产效能而且浸水的区域，产生损坏油井结构构件的危险。从技术实质上讲最接近的产油层处理方法是，其中为了形成新的缝隙和/或增大现有的缝隙依次进行循环增加压力-降低压力作用，同时注入工艺液体，例如石油和/或化学反应溶液，例如盐酸，以便在循环或排出阶段冲洗油井。在此过程中，所有作业都由相对所处理油层段安装的弹性振荡器通过波作用实施(专利号2258803，俄罗斯联邦，国际专利分类号E 21 B 43/25，E 21 B 43/27，申请日期:04年4月14日，
公开日期:05年8月20日，B.M.No 23)。在所述方法中实现的循环增加压力-降低压力作用作业，加上注入工艺液体，在弹性振荡的同时作用下，可以在净化现有过滤通道、增大现有缝隙、进行冲洗并将污染物和反应产物排出表面方面提高对油层的作用效率。
但是因为要确保井眼周围油层地带的自由过滤，同时在缝隙和油层层向达到较高的波及系数，在井眼周围的油层地带定向转换岩石储油层的效率并不够高。通过弹性振荡进行的波作用调节功能也没能得到足够有效的利用。清洁井眼周围油层地带储集层的缝隙通道及缝隙，主要集中在已经存在的过滤流区域，而新的裂隙的增加效率则很小。如果缺少控制构件，在油层岩石构造最“薄弱”的区域，作用就会受限，首先引发已经现有的缝隙的清洁、扩大和增加，这样经常导致增加过滤流的各向异性和工艺液体-试剂沿高渗透通道向无生产效能区的漂移。这一不足特别明显地表现在开采多孔裂缝性构造的碳酸盐油层的油井的处理上。还已知用于处理井眼周围的油层地带的油井设备(专利号2175718，俄罗斯联邦，国际专利分类号E 21 B 43/25，申请日期:97年4月28日，
公开日期:99年4月27日，B.H.No 12)，所述设备包含喷射泵，其壳体安装在封隔器的管筒上，有通道通过封隔器，包含过滤器-联轴节，其有阀门-继电器和流量调节器，还包含水散热器一低频流量自振荡器，其安装在打孔层段层面上管端的封隔器下。所述设备可保证喷射泵和流体动力振荡器在一定的水动力方式下同时不间断周期性作业，能够使弹性振荡在油层有足够深的降低压力时通过油井对产油层介质发生作用，向油层注入试验液。但是在形成新的裂隙和增加新的过滤通道并涵盖油层所有缝隙及容积方面，特别是在渗透率下降及油层非均质的情况下，作用效率不够。
发明内容
本发明的基础问题是提高作用效率和井眼周围的油层地带与油层矿物介质定向转换的效率，其方式是创造最为有利的条件以便向油层传递弹性振荡能量，增大油层整个容积的深隙及过滤通道网络，在渗透下降的区域引发净化和形成裂缝的过程，并在强化时在这里引发介质试验转换过程，通过对缝隙和和油层层向的有效作用增大范围，扩大本方法和设备的功能。所述问题的解决方案是，所述产油层处理方法包含向油层周期性轮流进行增加压力作业和降低压力作业，其中在进行增加压力作业的同时向油层注入工艺液体，在降低压力作业时引起回流，以及流体动力振荡器的弹性振荡对所处理介质的波作用，其中流体动力振荡器安装在油井中对着生产层段的位置，根据本发明，在所述方法中，在一个周期中可调节形成增加压力和降低压力的量和/或速度，并在随后对其进行增大，按幅频参数进行可控定期波作用，同时在油井液体中周期性形成液压冲击脉冲，在此过程中，监测油层介质中过滤过程、解堵和形成裂缝的发展情况，在此基础上在反馈方式下确定和指定随后增加压力和降低压力周期的调节参数、波作用参数以及所述周期的时长。其中，在本发明的最佳实施例中，适宜的是:—定期波作用，在油层介质与油井有流体动力联系时匹配油井-油层系统内振荡器的激励参数与油层介质的过滤容积及弹性参数；——当形成增加压力和降低压力的量和/或速度连续增加时，根据油层介质的过滤容积参数确定和指定其最小值；—根据对所记录工作面的压力落差及液体流量的变化的记录和计算机分析，监测油层介质中过滤过程、解堵和裂缝形成的发展情况；
——在调节降低压力和增加压力周期参数时，记录和分析油层来的声波发射信号或电磁发射信号，对它们进行实时分形分析；——在开始实施方法时，以及根据增加压力和降低压力周期的进程定期对井眼周围的油层地带进行流体动力测试，在监测油层介质中过滤过程、解堵和形成裂缝的发展情况时将其结果考虑在内；——在提高增加压力速度和增加压力量时，至少在一个周期内，使工艺液体的注入压力和注入速度达到油层的压裂参数；——至少在降低压力的一个周期末尾在油井内形成液体的循环，同时将液体流排向表面；——用作工艺液体的有水、表面活性物质溶液、循环水油乳状液、酸液、聚合物、碳氢溶剂、载热体；——在一个增加压力周期内，在波作用的同时，向被处理的油层介质注入压缩液体，并在形成脉冲降低压力的时候将其抽出，此时用作压缩液体的有气液混合物、水油乳状液、泡沫、化学试剂；—可压缩液体直接在处理过程中在向油层注入工艺液体时形成，此时输入液体的气体可以用碳酸气体、碳氢气体、氮气、空气、井口设备内燃机的排气或其混合物，或者使用试验工艺液体与岩石储油层化学反应形成的气体；——在有吸收存在时向油层介质注入隔离液作工艺液体；——在控制波作用幅频参数时在油层内激励0.1-800HZ的弹性振荡，振动加速度
和偏移参数分别不小于0.05*g和其中，g——自由落体加速度值(m/s2)，J——介质多孔通道特性直径(m)；——在控制波作用幅频参数时在油层激励多频弹性振动，其主频组范围在
0.1-1800HZ，此时在处理过程中记录油层介质来的地震声波发射信号，根据对该发射信号的分析确定多频作用的主频。所述问题的解决方案还有，已知油井设备，其包含安装在管筒封隔器上的喷射泵、位于封隔器下方与注入管路通过封隔器溢流通道相联的具有谐振变换器的流量流体动力振荡器，根据本发明，所述油井设备配有液压冲击设备，其位于喷射泵进气管路封隔器的下方，而与流量流体动力振荡器输出端相通的谐振变换器制成管状，其管腔的弹性可调，且其下端安装在打孔层段层面上，这时在井口的注入管路和回流管路设置流量-压力参数的调节和测量传感器。在最佳实施例中，液压冲击设备可以安装在带有进气口的壳体的管筒上，其内部放置具有中央溢流通道的柱体，能够轴向位移，但受弹性件限制，溢流通道配有闭塞件，形状是带有鞍形座的小球，以及旁侧溢流通道。液压冲击设备还可以安装在有进气口的壳体的管筒上，其内部放置具有不同截面积溢流通道的柱体和活塞，其中活塞可以轴向位移，但受弹性件限制。在最佳实施例中还适宜给谐振变换器配气孔，其同轴配置于弹性外壳的管内，填充惰性气体或空气。谐振变换器的型式可以具备在井底安装支架的能力。封隔器下可以放置压力、温度和声参数测量传感器，其与测量分析设备相联。
所建议的方法和设备与现有方法和设备的区别性特征决定了井眼周围的油层地带以及油井间区域油层地带介质的处理具有新的质量，这种质量不仅涉及有效地清理油层介质可渗透过滤通道夹杂的污染和自然污染，也涉及形成新的缝隙通道，通过对油层缝隙和油层层向的作用扩大油层范围，以确保油井有最佳的石油流入，而且在一定条件下也是为了提高油田的储备石油输出量。所建议发明的实质如下。在油田开采的所有阶段，在井眼周围和油井间区域的产油地质环境的过滤状态都在不间断地发生变化。本身开采碳氢化合物的过程——油井、从地下油层抽出石油、注入大量的置换物——都会引起油层矿物介质所在状态的剧烈扰动，使其偏离自然状态。发生负面变化的情况有:在打钻和油井的过程中，在油井液和挖掘岩石的压力场的影响下，以及在渗透通道被夹杂的机械、泥渣颗粒、石蜡、树脂、石油氧化聚合产品污染的情况下。在复杂的开采条件下，不能完全掌握油井会引发重要问题，这时开发的油层厚度内只有最可渗透的间层或碳酸盐油层的缝隙可以接通作业。要保证足够高的石油流入指标，在使用油井的所有阶段，从其开发到油井后，都要对靠近井底区域的油层介质进行处理。对油层进行增加压力作业并向油层注入工艺液体，再向油层进行降低压力作业并引起回流，依次循环进行这两种作业，同时利用弹性振荡对所处理的介质进行波作用，由此得以在处理过程中清理多孔通道并在多孔隙介质中形成新的过滤通道。但是在处理过程中，有可能在打开的缝隙和油层层向方面对井眼周围的油层地带介质清理不均匀，而对最易渗透的通道的缝隙的清理则会最占优势，从而产生过滤流的各向异性和工艺液体向没有生产效能的油层区域漂移。根据本发明建议，要确保新的处理质量，需要从开始处理后的周期内调节形成增加压力和降低压力的量和/或速度，此时根据具体的地质物理条件选择它们的初始量为最小，接下来，在随后的周期内，随着增长，根据幅频参数对波作用进行可控调节。在这些条件下，周期性形成的对油井底的液压冲击脉冲可保证同时定向改变储集层缝隙-多孔介质结构及其可渗透性的协同效应——在指定的油井周围的环形区域，同时工艺液体达到饱和，在多孔通道内发生压力提高和消除的过程，并在油层厚度范围内出现新的介质断裂，保证了最有效地清理所述环形区域，向油井排出堵剂和反应产物。在限制压力梯度和过滤速度并指定形成循环应需的时间时，以及控制波作用幅频参数时，油井周围环形区域的工艺液体会达到饱和，并且完全覆盖油层打开的裂缝，因为在上述条件下在清理和形成裂缝过程的同时不同渗透率区域的过滤速度得到了平衡。因而，在油层整个厚度上的环形区域都有质量地开始了新的清理过程，在均匀饱和的同时改变着渗透率。在下一个处理周期压力梯度会增大，因为注入工艺液体时已经增大了过滤半径，则过滤面积会乘方增长，重新实现上述全新的有效饱和和形成裂缝的过程。结果依次进行了清理，围绕油井，沿半径增加的井眼周围油层地带的环形区域的构造发生了良性的过滤变化，从矿物岩石油层结构的缝隙和孔内抽出液态、气态和固态的天然堵剂和反应产物，并在每个下一循环中增大过滤面积和处理半径。同时也在厚度上得到了高范围的产油层，并实现了作用的大深度。达到所述新效应的必要条件是对油层介质中过滤过程和缝隙形成的发展情况进行连续的实时监测。始终记录工艺液体的动态压差和流量并进行计算机分析，可以在每个循环确定并指定达到过滤变化的反馈方式下的调节和控制参数，它们能够确保达到上述全新的结果。在最佳实施例中，根据幅频参数控制进行定期波作用，用油井系统内的振荡器匹配油层介质与油井流体动力联系中的激励参数和油层介质中的过滤-容积参数及弹性参数。能够激励油井系统内液体流量和压力振荡的流体动力振荡器的工作方式——在封隔器下套管内的油井液体容积内，套管通过打孔通道和多孔通道以及缝隙与饱和油层介质流体相联一在很大程度上不仅取决于填充该油井容积的液体介质的弹性，也取决于井眼周围油层地带的过滤通道的弹性容积。在油井底的具体条件下，当改变工作液体供送管路的流量-压力参数时，可能达到激励的谐振方式，此时流体动力振荡器输出端和将油井液体与混合介质连起来的液压通道中的流量和压力振荡同步发生，极大地增大了油层波能量的辐射效率，并在所处理介质中达到了必要的门限-动力参数值，该值可确保所申请的结果。为了扩大调节范围和达到激励的谐振方式，建议调节油井介质的弹性，并将被气体填充的腔引入与流体动力振荡器输出端相连的谐振变换器。为确保实施波作用时的最大结果，还在油层中激励多频弹性振荡，其主频组范围在0.1-1800HZ，它们是根据油层介质地震声波发射信号的记录和分析结果确定的。此时在矿物介质结构分层的所有基本层面都开始过滤过程、解堵和形成缝隙，并且介质的转换具有最大强度。因为在所申请的设备作业时实现所申请的方法，所以有关作业和方法实施的说明见油井设备工作说明书中的描述。所建议的设备允许通过油井轮流实施循环作业:对油层增加压力作业并注入工艺液体和对油层降低压力作业并引起回流。在此过程中在对油层介质通过弹性振荡进行定期波作用的同时，在油层层段的油井液体中周期性形成液压冲击脉冲。设备包含新的构件，可以用来根据流体动力振荡器工作的流量-压力特性控制方式匹配激励振荡的幅频参数和油井与油层系统的弹性参数，控制和调节在周期内形成增加压力和降低压力的的速度及时间值，以及从处理开始形成液压冲击脉冲的参数，在此过程中所有初始值的选择和设定根据具体的地质物理条件为最小，而接下来则在后续循环中逐步增大。
本发明的优势以及特点通过其实施的最佳实施例和附图可以说明，其中:图1所示为油井构架系统内的设备工作构件及其安装在放入油井内的管上的地下部分的纵剖面。图2所示为液压冲击设备的最佳实施例的纵剖面。图3所示为井底压力和温度示意图。图4所示为方法实施各阶段程序控制系统获得的噪声测量示意图。图5所示为在实施本方法之前和之后获得的油井流量测量结果。
具体实施例方式本发明的优势以及特点通过其实施的最佳实施例和附图可以说明，其中:
用于实施所申请产油层处理方法的油井设备(图1)由放入油井内管I的升降套管上的喷射泵2、带有锚的封隔器3、液压冲击设备4、流体动力振荡器5以及井口部分构成，其中流体动力振荡器5有谐振变换器6，其有气孔7。通过封隔器和液压冲击设备引中央管8，沿管I连接工作液体供送管路和流体动力振荡器5。在井口与泵组的构架系统内从油井的管间空间分出工作液体的回流管路9、供电线路10，其接通放下的管I的升降套管。在回流管路9和供电线路10上安装压电传感器11、应变传感器12、13和流量传感器14，它们与带有测量分析系统16的数据收集和控制台15连接。液压冲击设备4的壳体(图2)安装在中央管8上，其包括喷射泵环形流动进气管路17。其中有进气口 18、溢流通道19、20和动态闭塞件:有鞍形套管22的小球21，其可受弹性件23的弹簧作用。实施方法如下。在选择用来实施处理的油井上进行对产油层施加作用的预先准备作业，计划用于放置技术设备、泵组和铺设线路的区域。检查油井的技术状态，确定所开油层层段的地质物理特性、其容积和过滤参数、流入量剖面、进水间隔，对油井产品取样，利用地质物理法判断产油层的响应度及其与增压的关系，确定油井工作方式的最新当前资料及其结构，如有必要，冲洗油井，对产油层补充打孔。根据操作规程进行所有必要作业，选择并准备必要的工作液体和化学试剂，用所需技术设备、计算机测量和分析系统装备井口。利用现有的或借助实验室研究获得的油层介质弹性容积参数，确定振动偏移和加速度的方式参数，以便有效控制振动波作用参数并形成冲击脉冲，从而清理井眼周围油层地带的多孔介质并在其中形成微隙。在油井内的泵-压缩机管I上放下由喷射泵2、有锚的封隔器3和液压冲击设备4组成的装配件，其中中央管8穿过封隔器3，液压冲击设备4安装在管上位于封隔器下方，在流体动力弹性振荡器5的输入端，其有谐振变换器6，其下端与产油层段层面定位。在装配件中还添加必要的测量传感器和仪表11-14，并沿管路向井口至数据收集和控制台15以及测量分析系统16铺设电缆，必要时安装自主式深度仪，例如，深度压力温度计。在井口，流向下降管的工作液体注入管路及其沿油井管间空间的回流管路的环形闸门，可以配备自动化调节器和流量及压力测量仪。回流管路9和供电线路10与泵组联系在一起，从它们向有工作液体的工艺容积引出排放管道。必要时向液体供送线路的泵压缩机管10插入专用的套接管，其有气体喷嘴，有连接到供气源的气体管路，例如连接到标准泵技术设备的废气输出系统。利用现有的有关油井的地质行业数据和专用计算机程序的井口技术设备参数，确定油井喷射泵、流体动力振荡器和井口喷射器工作组件的必要最佳几何参数，并在其放入油井前进行组装时调试上述组件。此时，为确保油井系统内振荡发生器激励参数与油层介质弹性参数的匹配，考虑到油层介质的属性及其与油井液压联系的参数，计算流体动力振荡器和谐振变换器腔内的规范气体压力，确定调整工作液体供送流量-压力特性的工作范围，以确定振荡的谐振激励方式并在设定的油井周围的区域内达到所需的振动偏移能量参数和加速度参数。相应准备振荡器组件和谐振器组件以便将其放入井中。利用谢尔卡切夫公式[B.H.谢尔卡切夫，B.B.拉普克.地下液压装置——莫斯科-列宁格勒:国家石油和矿物燃料文献科技出版社，1949，525页]，根据现有关于工艺液体密度和压缩性、油层矿层深度、多孔性、渗透性、油层介质压电导性的数据，通过计算机计算针对油井处理初始周期油层增加压力时间周期能够达到最小作用半径的井底压力压差的形成方式。接下来在启动泵组的同时向泵压缩机管沿管路10注入工艺液体。开始向油层注入工艺液体的初始周期。从井口流入的工艺液体，经封隔器的中央管8流向流体动力振荡器5，通过打孔通道进入油层。此时，根据获得的计算数据，通过注入管路10和回流管路9上的调整传感器11-13上的测量分析系统16和数据收集和控制台15形成给定增加压力的初始水平。在此过程中一定部分(足够大的)的液体流量，经有谐振变换器6的振荡器，进入设备的输入端以便形成液压冲击脉冲4并进一步经喷射泵2的混合室沿管间空间到井口。自动测量分析系统给出这种通过振荡器5和谐振变换器6的压送液体的压力-流量方式，其在油井油层系统内的振荡器和液体的振荡匹配范围内。在油层层段上，在油井液体内产生流量和压力的规律振荡，并向油层介质有效传递波能量。当液体流流过液压冲击设备4 (图2)时，在通过环形进气管路17的流量有一定的增加的情况下，如果小球21落入鞍形套管22，则在通过进气口 18进入的液体流的通道19内会发生阶跃式的闭塞，在封隔器下的管间液体容积内形成逆向液压冲击。之后当鞍形套管22向弹簧23压缩方向位移时旁侧溢流通道20打开，通道内的压力均衡，在鞍形套管的弹簧23的作用下小球21回复初始状态。上述过程周期性重复，形成进入油层介质的液压冲击脉冲。过滤引入工艺液体的同时，所有开采的油层层段的介质都在裂缝。根据数据收集和控制台15和测量分析系统16的指令形成增加压力的时间周期结束后更换工作方式——对注入管路10和回流管路9的流量-压力参数进行必要的改变以确保接通喷射泵2的工作，指定的增加压力方式更换为向油层形成降低压力的方式。这时会从油层介质向油井发生液体的流入。对整个油层层段的打孔通道和缝隙进行清理。从油层流出的液体进入液压冲击设备4的输送孔18，然后通过封隔器3进入喷射泵2的混合室，在那里与喷嘴液体混合，得到升到井口进入回流管路9的必要压力。利用通向流体动力振荡器的中央管8调节流量的能力，还可以在形成可调节降低压力时实现流体动力振荡器5和液压冲击设备4在工作方式下的功能。介质过滤转换的质量会急剧增加。监测油层介质中过滤过程和形成裂缝的发展情况，根据传感器的信号及反馈方式下对它们的计算机处理设定并以相似的方式实现本方法后续周期内的增加压力和降低压力方式，这时总是选择这种形成增加压力和注入的方式，以使井底的压力在升高过程中达到受油层当前过滤性质决定的某个局部值。在此过程中，随着油井附近油层介质的当前过滤特性和弹性容积的变化，通过程序控制系统的工作，不断修正注入管路10和回流管路9的液体流通的压力-流量特性调节范围，并通过测量传感器和井口仪表11、12、13进行信号控制。在工作液体注入或流出油层介质时维持振荡器5的激励方式与工作液体振荡的匹配。在引发回流的过程中，当接通喷射泵2工作时，注入的工艺液体被抽出，同时提高了井眼周围油层地带污染物的排出，工艺液体被送向井口的槽形容积。在每个处理周期后评估油井的接收性。当达到设计指标或在处理循环过程中接收性的变化达到稳定时停止处理。方法的实施例为了按照井眼周围油层地带的储油层处理方法进行作业，选择在1597.0-1609.0m的深度区间开采的出油井，油层D3_fm，它是微缝多孔隙变体的产油层，埋藏在Famenne层密实的结晶石灰岩中，多孔度10%，平均渗透率0.02 μ km2。当前工作面1592m。当前液体流量2.3立方米/昼夜，产物的含水量22.5%，动水位1145m,油层压力13.7Mpa。油层石油密度911kg/m3，油气比13m3/t。全面压缩模E*10_4 = 4.263Mpa，泊松系数σ = 0.26。油井用146mm的使用套管加固，壁厚7.75mm。在进行完准备工作、冲洗、给工作面打线、制造套管样板后，在直径为73mm(2.5”)的泵压缩机管的套管上放下 配有“石油工程”公司(ΗΠΠ)工艺系统设备的组合件一依次为:装有深度压力温度计的套接管，配备带有谐振变换器的Γ JI2B-20流体动力振荡器的组件，其中气孔内填充氮气，带有液压冲击设备的组件，封隔组件(封隔器ΠΡΟ-ΗΜΟ-Η Γ+1根泵压缩机管)。按照放射性测井和联轴节定位器定位，将谐振变换器的末端安装在1603m的深度上。将井口与2台泵组C M H-31联系在一起。将油井内的液体容积更换为石油。在油井套管上连接“石油工程”(ΗΠΠ)公司的测量分析系统，以记录和分析注入管路和回流管路上的井口压力和流量(应变传感器JIX-412、JIX-417，流量计C ο B a-3 T)、井底压力和温度(K C AA/7)以及油层沿套管来的声信号，该系统包括应变传感器J1X-410、传感器KCA A/7、JIH-3-M1和flH-4-Ml型以及AP48、ΒΠΙΒ-003-Μ3和JI T P 22压电转换器，信号前置放大器、Ε-330模数转换器、内置专用程序的Intel Pentium-M处理器的计算机。在井口设备上安装ASC0、K Π T (15 K μ 892 π 1Μ)流量自动调节传感器。开始实施在油层介质激活内部清理、多孔介质结构软化以及在油层整个容积内形成裂缝过程的扩展方法。为此在增加压力-降低压力改变井底压力的同时，必须在介质中形成具有频率能量方式的弹性振荡，它可根据给定的振动加速度和振动偏移I确定。此时要达到发明人所述的方法的作用效果，振动加速度和偏移的规范参数计算为4 =0.3g和f 0.2 J，g—自由落体加速度值(m/s2)，d—介质多孔通道特性直径，它根据渗透系数k和多孔性m利用科佳霍夫(Φ.M.K ο τ η X ο B)公式计算:
权利要求
1.一种处理产油层的方法，其包括对油层依次循环进行增加压力作业和降低压力作业以及利用流体动力振荡器对被处理的介质进行弹性振荡波作用，其中增加压力作业时向油层注入工艺液体，降低压力作业时引起回流，流体动力振荡器安装在油井内对着产油层段的地方，其特征在于，调节循环内形成增加压力和降低压力的量和/或速度，并随之将其增大，按照幅频参数进行可控的定期波作用，同时在油井液体中周期性形成液压冲击脉冲，在此过程中监测油层介质中过滤过程、解堵和形成裂缝的发展情况，在其基础上在反馈方式下确定并指定后续增加压力和降低压力循环中的调节参数、波作用参数以及所述循环的时间。
2.权利 要求1所述的方法，其特征在于，进行定期波作用时匹配油井油层系统内的振荡器激励参数和油层介质与油井有流体动力联系时的油层介质过滤容积及弹性参数。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于，当形成增加压力和降低压力的量和/或速度依次增长时，根据油层介质过滤容积参数确定和指定它们的最小初始值。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，根据连续的记录和对记录的井底压差及液体流量变化的计算机分析监测油层介质中过滤过程、解堵和形成缝隙的发展情况。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，在调节降低压力和增加压力循环参数时，记录和分析油层来的声波发射信号或电磁发射信号，对它们进行实时分形分析。
6.权利要求3所述的方法，其特征在于，在开始实施本方法的时候，以及在周期性的增加压力和降低压力的进度中，对井眼周围的油层地带进行流体动力测试，在监测油层介质中过滤过程、解堵和缝隙形成的发展情况时将其结果考虑在内。
7.权利要求1所述的方法，其特征在于，在提高增加压力速度和量时，至少在一个循环中，使注入工艺液体的压力和速度达到油层的压裂参数。
8.权利要求1所述的方法，其特征在于，至少在一个降低压力周期的最后形成液体在油井内的循环，并向地面排出液体流。
9.权利要求1所述的方法，其特征在于，用作工艺液体的有水、表面活性物质溶液、循环水油乳状液、酸液、聚合物、碳氢溶剂、载热体。
10.权利要求1所述的方法，其特征在于，至少在一个增加压力循环中，在波作用的同时，向被处理的油层介质注入压缩液体，随后在形成脉冲降低压力时将它们抽出，在此过程中用作压缩液体的有气液混合物、水油乳状液、泡沫、化学试剂。
11.权利要求10所述的方法，其特征在于，压缩液体就在处理过程中在向油层注入工艺液体时形成，这时用来输入液体中的气体有碳酸气体、碳氢气体、氮气、空气、井口设备内燃机的排气或其混合物，或者使用试验工艺液体与岩石储油层化学反应形成的气体。
12.权利要求1所述的方法，其特征在于，在有吸收存在时向油层介质注入隔离液作工艺液体。
13.权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制波作用的幅频参数时，在油层内激励0.1-800HZ的弹性振荡，振动加速度和偏移参数分别不小于0.05*g和0.05*J-，其中，g——自由落体加速度值(m/s2)，J——介质多孔通道特性直径(ym)。
14.权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制波作用的幅频参数时，在油层激励多频弹性振动，其主频组范围在0.1-1800HZ，此时在处理过程中记录油层介质来的地震声波发射信号，根据对该发射信号的分析确定多频作用的主频。
15.用于处理井眼周围油层地带的油井设备，其包括安装在封隔器管筒上的喷射泵，位于封隔器之下与注入管路通过封隔器溢流通道相联的有谐振变换器的流量流体动力振荡器，其特征在于，其装配的液压冲击设备位于封隔器下方喷射泵的进气管路，与流量流体动力振荡器输出端相通的谐振变换器制成管状，其管腔的弹性可调，且其下端安装在打孔层段层面上，这时在井口的注入管路和回流管路设置流量-压力参数的调节和测量传感器。
16.权利要求15所述的油井设备，其特征在于，液压冲击设备是安装在管筒上的壳体，它有进气口，其内部放置具有中央溢流通道的柱体，能够轴向位移，但受弹性件限制，溢流通道配有闭塞件，形状是带有鞍形座的小球，以及旁侧溢流通道。
17.权利要求15所述的油井设备，其特征在于，液压冲击设备安装在有进气口的壳体的管筒上，其内部放置具有不同截面积溢流通道的柱体和活塞，其中活塞可以轴向位移，但受弹性件限制。
18.权利要求15所述的油井设备，其特征在于，谐振变换器配有气孔，其同轴配置于弹性外壳的管内，填充惰性气体或空气。
19.权利要求15所述的油井设备，其特征在于，谐振变换器的型式可以具备在井底安装支架的能力。
20.权利要求15所述的油井设备，其特征在于，在封隔器下放置压力、温度和声参数测量传感器，它们与 测量分析设备相连。
全文摘要
所述发明主旨在油井作业过程中对油层施加波作用。所述方法包括通过注入管路(10)泵送的工艺液体，经由一朝向流体动力振荡器(5)的封隔器(3)的中心管(8)流到油层，其中部分所述流体经由带有一谐振变换器(6)的所述振荡器流到一设备(4)的输入端以产生液压脉冲，进而经由一喷射泵(2)的混合室流到井口。通过控制系统(15，16)设定这样一种注入液体的增压/耗流方式，其处于所述振荡器和所述流体的振动在油井-油层系统中能匹配的范围内。在一段时间的增加压力之后，根据所述控制系统的一条指令对所述注入管路(10)和回流管路(9)中的流量-压力参数进行必要的改变，以便启动所述喷射泵(2)。所述增加压力方式可换成油层降低压力方式，在这种方式下会发生从所述油层向所述油井的回流。来自所述油层的所述流体进入所述液压冲击设备(4)，接着经由所述封隔器(3)流入所述喷射泵(2)和所述回流管路(9)。在此过程中监测所述油层介质的当前过滤特性的波动，并根据自动传感器进行的信号控制调节所述流体流动的流量-压力特性范围。
文档编号E21B43/25GK103140649SQ201180035307
公开日2013年6月5日 申请日期2011年3月25日 优先权日2010年5月19日
发明者库兹涅佐夫·奥列格·列昂尼多维奇, 马尼灵·维亚切斯拉夫·尼古拉耶维奇, 叶廖缅科·尤里·瓦西里耶维奇, 沙里弗灵·里沙德·亚希耶维奇, 苏菲亚罗夫·马尔斯·马格鲁佛维奇, 迪布连科·瓦列里·彼得洛维奇 申请人:迪布连科·瓦列里·彼得洛维奇