СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН Российский патент 1995 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к заканчиванию горизонтальных, наклонно-направленных и вертикальных скважин с различным типом коллекторов.

Известен способ заканчивания скважин, включающий последовательную закачку твердеющего тампонажного раствора с нетвердеющим с расположением последнего против продуктивных пластов. При этом в качестве нетвердеющего материала используют кислоту или нефть [1]
При использовании этого известного способа не обеспечивается качественного разобщения пластов.

Известен также способ заканчивания скважин, по которому в качестве нетвердеющего тампонажного материала используют термодинамически неустойчивый вязкоупругий состав, способный терять вязкоупругие свойства после получения тампонажного камня из твердеющего тампонажного материала [2]
Однако при использовании этого способа из-за большой разницы в удельных весах твердеющего материала и вязкоупругого состава происходит их гравитационное расслоение, образуются значительные зоны смешения, сокращается площадь фильтрации скважины. Кроме того из-за адсорбции на породе полимера для очистки поверхности фильтрации пласта и освоения скважины требуется длительное время.

Целью изобретения является предупреждение гравитационного смешения тампонажных растворов, увеличение площади и очистка поверхности фильтрации пласта, сокращение сроков освоения, повышение продуктивности скважин.

Цель достигается тем, что согласно способу заканчивания скважин, включающему последовательную закачку твердеющего тампонажного материала с нетвердеющим и расположение последнего против продуктивного пласта, в качестве нетвердеющего тампонажного материала закачивают суспензию карбоната щелочно-земельного металла (мел, доломит, магнезит), затем после образования тампонажного камня из твердеющего цемента и перфорации обсадной колонны газируют эту суспензию воздействием кислоты и удаляют из затрубного пространства.

Для приготовления суспензии нетвердеющего вещества в качестве диспеpсионной среды используют воду, углеводородную жидкость (нефть, газоконденсат, дизтопливо) или водный раствор полимера (полиакриламида, карбоксиметилцеллюлозы, поливинилового спирта и др.). В качестве кислоты могут быть использованы соляная, сульфаминовая, азотная кислоты.

Если в скважине продуктивных горизонтов несколько, то закачку твердеющего и нетвердеющего составов производят так, чтобы против каждого продуктивного пласта расположить нетвердеющий состав.

При движении или в покое более тяжелая жидкость, находящаяся вверху, вытесняет более легкую, т.е. происходит их гравитационное расслоение. Это происходит также в процессе и после окончания цементирования скважины, например, при вытеснении тампонажного цементного раствора (плотность 1700-1850 кг/м³) легким вязко-упругим составом (плотность 1020-1050 кг/м³). В результате образуются зоны смешения со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Известно, что гравитационного расслоения и смешения не происходит, если удельные веса двух тампонажных растворов равны или отличаются друг от друга незначительно. Поскольку в предлагаемом способе это условие соблюдается, то создается реальная возможность их размещения в заданном интервале.

Способ осуществляют следующим образом.

Скважиной вскрыт мощный продуктивный пласт, выше которого находится водоносный пласт. Для обеспечения качественного заканчивания и эффективной эксплуатации скважины необходимо при цементировании колонны обеспечить эффективное разобщение пластов обычным тампонажным раствором. В скважину спускают обсадную колонну. При ее цементировании в интервале выше продуктивного пласта закачивают цементный тампонажный раствор, а в интервале продуктивного пласта водную суспензию мела, плотность которой практически равна плотности цементного тампонажного раствора. После ОЗЦ обсадную колонну перфорируют против продуктивного пласта. Отсутствие цементного кольца против продуктивного пласта позволяет увеличить глубину перфорационного канала в пласте. После перфорации в скважину в интервал продуктивного пласта закачивают соляную кислоту, которая реагирует с карбонатом щелочного металла. В результате твердая фаза, например мел, растворяется с образованием углекислого газа и хлористого кальция (в растворе).

CaCO₃ + 2HCl CaCl₂ + CO₂ + H₂O При этом из-за растворения твердой фазы и газовыделения очищается вся поверхность фильтрации пласта. Выделяющийся в большом количестве газ (224 л на 1 кг мела) насыщает жидкость в скважине, снижает ее плотность, создает условия для притока пластового флюида в скважину и быстрого ее освоения.

В качестве суспензии вещества, способного реагировать с кислотой с образованием газа, можно использовать карбонаты щелочноземельных металлов кальция, магния и бария, мел, магнезит, витерит или доломит.

Для приготовления суспензии используют порошки этих веществ и воду или другую дисперсионную среду, а также обычную тампонажную технику цементосмесительные машины и цементировочные агрегаты.

Свойства суспензии приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, плотности суспензий цемента и предлагаемых по способу веществ практически равны, для утяжеленных тампонажных цементов более близка по плотности суспензия витерита.

Использование суспензий веществ, способных реагировать с кислотой с образованием газа, обеспечивает по сравнению с другими нетвердеющими материалами возможность изменения агрегатного состояния (из твердого в жидкость и газ) и удельного веса, а также газирования жидкости в скважине. Это позволяет использовать способ при заканчивании скважин с различным типом коллекторов, обеспечить максимальную поверхность фильтрации и ее чистоту, сократить сроки освоения скважин. Практическое равенство удельных весов твердеющего и нетвердеющего тампонажных растворов позволяет избежать гравитационного их цементирования и в период ОЗЦ, разместить нетвердеющий материал против продуктивного пласта, обеспечить качественное разобщение пластов. Способ наиболее эффективен при заканчивании горизонтальных скважин, где технологические процессы в обычном применении не эффективны, в части промывки, крепления, вторичного вскрытия пласта и освоения, получения потенциального дебита нефти и газа. При использовании способа обеспечивается подъем тампонажного цемента на большую высоту.

Использование: в нефтяной промышленности при заканчивании скважин. Сущность изобретения: при цементировании последовательно закачивают твердеющий и нетвердеющий материалы с размещением последнего против продуктивного пласта. В качестве нетвердеющего материала используют суспензию карбонатов щелочноземельных металлов, например мел или доломит, или магнезит. После перфорации колонны газируют эту суспензию воздействием кислоты и удаляют из затрубного пространства. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН, включающий последовательную закачку твердеющего материала с нетвердеющим и расположение последнего напротив продуктивного пласта с последующей перфорацией обсадной колонны, отличающийся тем, что в качестве нетвердеющего материала закачивают суспензию карбонатов щелочноземельных металлов, затем после образования тампонажного камня из твердеющего цемента и перфорации обсадной колонны газируют эту суспензию воздействием кислоты и удаляют из затрубного пространства. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбонатов щелочноземельных металлов используют мел, или доломит, или магнезит.