СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН Российский патент 1996 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности и способам заканчивания скважин.

Известен способ заканчивания скважин путем расширения интервала продуктивного пласта до спуска эксплуатационной колонны [1]
Недостатком данного способа является ограниченность области применения способа, т.к. основной объем бурения осуществляется в наклонно-направленных скважинах. В этих условиях при расширении интервала продуктивного пласта происходит одностороннее увеличение ствола, что не позволяет установить коаксиально непроницаемую оболочку при этом уменьшается диаметр скважины, в результате чего не достигается сама цель изобретения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ закачивания скважин, включающий перфорацию продуктивного пласта перед спуском эксплуатационной колонны с последующим перекрытием пласта непроницаемой оболочкой профильным перекрывателем [2]
Недостатком данного способа является наличие дополнительной стальной оболочки, что вызывает трудности при вторичном вскрытии пласта и не позволяет создавать качественную гидродинамическую связь пласта со скважиной. Наличие дополнительной обсадной колонны в зоне перфорации снижает размеры перфорационных каналов. В таких случаях применяются наиболее мощные перфораторы, что приводит к нарушению цементного камня и целостности эксплуатационной колонны. Использование дополнительной непроницаемой металлической оболочки ограничивает выбор методов перфорации и позволяет применять при вторичном вскрытии пласта только пулевую или кумулятивную, причем при кумулятивной перфорации стенки образующихся каналов могут оказаться подрытыми, а трещины заполненными металлом облицовки в расплавленном состоянии, что резко снижает фильтрационные свойства пласта (см. кн. Л. Я. Фридляндер. "Прострелочно-взрывная аппаратура и ее применение в скважинах". М. Недра. 1965 г. стр. 20).

Кроме того, установление непроницаемой оболочки профильного перекрывателя, не решает проблему изоляции продуктивного пласта, т. к. скважина по диаметру не является идеальным кругом, поэтому при выправлении перекрывателя он прижимается к стенкам скважины только отдельными точками поверхности, в результате чего остаются отдельные каналы, свободные для перетока пластовых флюидов.

Целью предполагаемого изобретения является повышение качества вскрытия и улучшение фильтрационных свойств продуктивного пласта.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим первичное вскрытие продуктивного пласта с последующей перфорацией его перфораторами взрывного действия, спуск эксплуатационной колонны, ее цементирование и вторичное вскрытие продуктивного пласта.

Новым является то, что перфорацию проводят в среде раствора, не загрязняющего пласт и полностью разрушаемого под воздействием кислоты, содержащего в своем составе полимер акрилового ряда и карбонатный утяжелитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Полимер (полиакриламид) 0,08-1
Карбонатный утяжилитель (мел) 0,8-30
Вода Остальное
В способе принятом за прототип, перфорацию проводят в среде раствора на углеводородной основе. Как известно в процессе перфорации температура в момент взрыва достигает 3000-4000^oС ("Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам" Под. ред. Н. Г. Григоряна. М. Недра. 1990 г. с.35), что приводит к расслоению эмульсии и блокированию продуктивного пласта водной фазой эмульсии. Кроме того, пласт дополнительно блокируется расплавленным металлом облицовки при вторичном вскрытии, что не позволяет сохранить и восстановить фильтрационные свойства продуктивного пласта.

В предлагаемом способе перфорацию в открытом стволе проводят в среде раствора, разрушаемого под действием кислот. При перфорации карбонатный утяжелитель, заполняя поры и образующиеся трещины пласта, предохраняет их от смыкания и загрязнения расплавленным металлом при вторичном вскрытии. Кроме того, в процессе перфорации в открытом стволе формируется сеть искусственных трещин по всей мощности пласта, заполненных химически-активными компонентами, которые предотвращают загрязнение пласта при проведении последующих операций, а именно при проведении процесса цементирования эксплуатационной колонны. Химически-активные компоненты, растворяясь в кислоте в процессе последующей обработки, позволяют полностью восстановить фильтрационные свойства пласта и создать надежную гидродинамическую связь пласта со скважиной.

Указанное отличие, по нашему мнению, соответствует критерию существенные отличия изобретения, поскольку известные способы не позволяют получить такого высокого результата, как предлагаемый способ.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

В скважину, пробуренную по обычной технологии, перед спуском эксплуатационной колонны с помощью цементировочного агрегата закачивают в интервал продуктивного пласта раствор с химически-активными компонентами состава, мас.

Полимер 0,08-1
Карбонатный утяжелитель 0,8-30
Вода Остальное
Количество полимера и утяжелителя, равное 0,08 1 и 0,8 30 установлено экспериментальными данными, которые показали, что при содержании полимера менее 0,08 раствор не способен удерживать во взвешенном состоянии утяжелитель, а при повышении содержания выше граничных значений, раствор становится почти нетекучим, что не позволяет произвести спуск взрывной аппаратуры аппаратура зависает в растворе (см. таблицу). Нижний же предел содержания утяжелителя обусловлен минимальной плотностью раствора, равной 1005 кг/м³, применяемой для вскрытия продуктивного пласта.

После закачки раствора в скважину опускают любой перфоратор взрывного действия или пороховой генератор давления и производят взрыв в интервале продуктивного пласта. Затем осуществляют спуск эксплуатационной колонны с магниевыми заглушками в интервале продуктивного пласта и цементируют по обычной технологии. После затвердевания цемента в колонну закачивают кислоту, под действием которой заглушки растворяются и производят продавку кислоты в пласт или циркуляцию по затрубному пространству через перфорационные отверстия. При этом утяжелитель и полимер, заполняющий трещины и поры пласта растворяются в кислоте, обеспечивая тем самым гидродинамическую связь пласта со скважиной.

Пример конкретного осуществления способа.

Способ осуществляли в промысловых условиях на скважине.

Характеристика скважины.

Интервал продуктивного пласта 1272-1279
Ожидаемый дебит скважины 5 т/сут
Тип коллектора глинистый нефтенасыщенный
После вскрытия продуктивного пласта и добуривания скважины до проектной глубины раствором на водной основе провели геофизические исследования и перед спуском эксплуатационной колонны закачали с помощью цементировочного агрегата раствор с химически активными компонентами состава, мас.

Полимер (полиакриламид марки "Akkкatrol") 0,08
Утяжелитель (мел) 24,5
Вода Остальное
Полученный раствор имел параметры:
Условная вязкость, с 26
Фильтратоотдача, см³/30 мин 10
Плотность, кг/м³ 1180
Объем раствора взяли из расчета полного перекрытия интервала продуктивного пласта в количестве 6 м³.

Далее спустили в скважину на кабеле кумулятивное взрывное устройство (ПК-103) и произвели взрыв перфорации 20 отв. на 1 п.метр, затем спустили эксплуатационную колонну с магниевыми заглушками в интервале продуктивного пласта и произвели цементирование колонны по известной технологии. При этом цементный раствор не кольматирует продуктивный пласт, т. к. трещины и каверны заполнены полимер-меловым раствором. После затвердевания цемента в колонну закачали раствор соляной кислоты в объеме 8 м³ и оставили на реагирование на 24 часа. Под действием кислоты магниевые заглушки растворились и кислота была продавлена в пласт. При этом мел и полимер, заполняющие трещины пласта, растворились в кислоте, обеспечили там самым гидродинамическую связь пласта со скважиной. Дальнейшее освоение производили обычным способом.

Полученный дебит составил 12 т/сут.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа заключается в следующем: благодаря созданию сети трещин, заполненных химически-активным компонентом, исключается отрицательное влияние цементного раствора на продуктивные свойства пласта и увеличивается проницаемость пласта в процессе последующей обработки пласта кислотой, в результате чего дебит увеличивается в 2,5 раза ТТТ1

Использование: при заканчивании скважин. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет уменьшения кольматации продуктивного пласта. Сущность способа: в скважину закачивают раствор, нейтральный к фильтрационным свойствам продуктивного пласта. В качестве такого раствора применяют раствор следующего состава, мас. %: полимер акрилового ряда 0,06-1,0; карбонат-утяжелитель 0,8-30, вода - остальное. Затем осуществляют первичное вскрытие продуктивного пласта. Для этого применяют перфораторы взрывного действия. Затем эксплуатационную колонну перед спуском оборудует кислоторазрушаемыми заглушками. Осуществляют спуск эксплуатационной колонны. Цементируют ее. Ожидают затвердевание цемента. Затем осуществляют вторичное вскрытие пласта. Это осуществляют путем закачки кислоты в эксплуатационную колонну. При этом его осуществляют с возможностью разрушения заглушек и растворения карбонатного утяжелителя в продуктивном пласте. Кроме того, в качестве полимера акрилового ряда применяют полиакриламид, а в качестве карбонатного утяжелителя - мел. 1 табл.

1. Способ заканчивания скважин, включающий закачку раствора нейтрального к фильтрационным свойствам продуктивного пласта, первичное вскрытие продуктивного пласта с применением перфораторов взрывного действия, спуск эксплуатационной колонны, ее цементирование, ожидание затвердевания цемента и вторичное вскрытие пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет уменьшения кольматации продуктивного пласта, в качестве раствора, нейтрального к фильтрационным свойствам пласта, применяют раствор следующего состава, мас.

Полимер акрилового ряда 0,08-1,0
Карбонатный утяжелитель 0,8-30
Вода Остальное
а эксплуатационную колонну перед спуском оборудуют кислоторазрушаемыми заглушками, при этом вторичное вскрытие пласта осуществляют путем закачки кислоты в эксплуатационную колонну с возможностью разрушения ее заглушек и растворения карбонатного утяжелителя в продуктивном пласте.