СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВОД В ДОБЫВАЮЩУЮ СКВАЖИНУ Российский патент 1996 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности, к способам изоляции притока вод в добывающие скважины преимущественно в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа.

Известны способы изоляции притока вод в добывающие скважины путем закачки в пласт различных водоизолирующих составов. Технология при этом такова: прекращают добычу обводненной продукции из добывающей скважины и на время проведения изоляционных работ переводят ее в нагнетательную: под давлением закачивают изолирующий реагент, проталкивают его в призабойную зону пласта и в случае необходимости оставляют скважину неработающей на определенное время (для структурирования реагента). Затем скважину вводят в эксплуатацию и производят добычу нефти через нее. При этом на всем протяжении водоизоляционных работ ближайшие нагнетательные скважины работают в прежнем режиме [1]
Все эти способы, независимо от вида (типа) водоизолирующего состава (ВИС), обладают одним существенным недостатком: при проведении водоизоляционных работ (ВИР) всегда создается повышенное давления (репрессия) на устье обрабатываемой скважины, забойное давление также гораздо выше пластового, при этом многие водоизоляционные составы играют роль жидкости разрыва. Учитывая, что боковое горное давление в платформенных областях со слабой тектоникой гораздо ниже вертикального горного давления, при закачке в скважину водоизолирующего состава под высоким давлением (репрессии) образуются новые вертикальные трещины или расширяются в первую очередь естественные вертикальные трещины или наклонные микротрещины.

Однако, как известно, в карбонатных коллекторах трещинно-порового и порово-трещинного типа с пластовым давлением не выше гидростатического закачиваемая вода обычно поступает в добывающие скважины по горизонтальным пропласткам повышенной проницаемости.

При проведении водоизолирующих работ по известной технологии водоизолирующий состав, в основном, попадает не в обводнившиеся пропластки, а в открытые вертикальные трещины нефтенасыщенных пропластков, т.к. их проницаемость при неустановившемся режиме фильтрации часто многократно больше проницаемости любого, даже высокопроницаемого обводнившегося пропластка. При снятии давления в результате пуска скважины в эксплуатацию (депрессии) вертикальные трещины снова смыкаются, водоизолирующий состав выдавливается в ствол скважины и в матрицу породы, при этом часть состава, проникшая в матрицу нефтенасыщенной породы, загрязняет ее, снижая нефтепроницаемость.

Таким образом, при осуществлении известного способа водоизолирующие составы почти не поступают в обводнившиеся пропластки, что резко снижает эффективность изоляционных работ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, осуществляемый путем закачки вытесняющей жидкости в нагнетательные и отбора продукции через добывающие скважины. При наличии воды в продукции выше допустимого добывающую скважину включают в число подлежащих ремонту и выполняют водоизоляционные работы. Для этого прекращают закачку воды в нагнетательные скважины, гидродинамически связанные с этой добывающей скважиной, и пускают их на самоизлив, а добывающую скважину начинают эксплуатировать на форсированном режиме до снижения забойного давления не ниже давления газонасыщения. Затем насосное оборудование поднимают на поверхность и под давлением закачивают водоизолирующий состав, при этом в качестве продавочной жидкости используют нефть. После закачки расчетного объема водоизолирующего состава оставшийся в скважине объем вымывают и скважину оставляют под давлением на время затвердевания состава, после чего нагнетательные и добывающие скважину пускают в работу [2]
Такой технологический прием, т.е. остановка нагнетательных скважин и одновременный перевод добывающей скважины на формированный режим отбора продукции (создание депрессии в призабойной зоне добывающей скважины) создает необходимые условия для внедрения водоизолирующего состава вглубь пласта. Кроме того, при одновременном снижении пластового и забойного давлений происходит смыкание вертикальных трещин. Однако дальнейшее выполнение известного способа сводит на нет достигнутый эффект: после создания депрессии насосное оборудование поднимают на поверхность, спускают колонну НКТ до уровня нижних перфорационных отверстий обсадной колонны и по ней закачивают водоизолирующий состав (стр. 4). При этом происходит значительное повышение забойного давления, т.е. насмарку идет большая часть предварительно проделанной работы. Водоизолирующий состав продавливают под высоким давлением, при этом раскрываются вертикальные трещины, поставленная цель не достигается, т. к. водоизолирующий состав попадает в эти трещины, оставляя незаполненными обводненные пропластки. Этому способствует также то, что состав вводят в пласт не сразу после создания депрессии, а через некоторое время, необходимое для подъема насосного оборудования на поверхность, спуска колонны НКТ до уровня нижних перфорационных отверстий обсадной колонны. За это время также частично теряется достигнутый ранее эффект, т.е. восстанавливается забойное давление.

Еще одним недостатком способа является то, что ремонту с помощью закачки водоизолирующего состава подлежат любые скважины при наличии в них воды выше допустимого значения. Но, как известно, пути поступления воды в добывающую скважину самые разнообразные.

Следует различать обводнение добывающих скважин закачиваемой и подошвенной водой преимущественно по поровой составляющей призабойной зоны (ПЗ) или по трещинной. Причем, это зависит не только от типа карбонатного коллектора (порово-трещинный или трещинно-поровый), но и в первую очередь от гидродинамической обстановки в районе добывающей скважины в процессе ее обводнения. ВИР следует проводить в случае порового обводнения. В случае же трещинного обводнения по указанным выше причинам использование ВИС малоэффективно. Поэтому следует знать тип обводнения перед принятием решения о проведении ВИР.

Еще одним недостатком известного способа является ограничение снижения забойного давления величиной давления газонасыщения. При этом велика вероятность попадания ВИС в нефтенасыщенную зону.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности изоляции притока вод в добывающую скважину.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изоляции притока вод в добывающую скважину, включающем прекращение закачки в нагнетательные скважины, гидродинамически связанные с добывающей, эксплуатацию добывающей скважины на форсированном режиме до снижения забойного давления и доставку водоизолирующего состава в скважину, забойное давление снижают ниже давления газонасыщения, водоизолирующий состав заливают в затрубье скважины, после чего прекращают отбор продукции добывающей скважины и при минимальном давлении задавливают водоизолирующий состав в пласт углеводородной жидкостью.

Таким обpазом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Известно техническое решение [2] в котором доставку водоизолирующего состава в скважину осуществляют при одновременном отборе ее продукции, т.е. при забойном давлении ниже пластового. При этом состав самотеком поступает в скважину. Затем прекращают отбор продукции и состав задавливают в пласт.

Данное техническое решение создает более мягкие условия по сравнению с известными решениями [1] чтобы при закачке водоизолирующего состава в пласт не раскрывались вертикальные трещины.

Однако такие трещины раскрываются еще до введения водоизолирующего состава в добывающую скважину, а именно, при заводнении пласта (при закачке воды в нагнетательные скважины под давлением, превышающем пластовое). Т.е. выполнение лишь действий предусмотренных решением [2] само по себе не даст существенного положительного эффекта.

В предлагаемом способе перед введением в скважину водоизолирующего состава создают условия для смыкания раскрытых ранее, в процессе заводнения, вертикальных трещин путем создания депрессии. Только такое сочетание действий обеспечивает способу существенный положительный эффект.

В отличие от прототипа после создания депрессии глубинный насос не останавливают и не поднимают на поверхность, а заливают в скважину водоизолирующий состав при работающем глубинном насосе, т.е. при таком забойном давлении, когда вертикальные трещины сомкнуты. Причем, забойное давление снижают до величины ниже давления газонасыщения. Это позволит за счет появления газа в нефтенасыщенной области не опасаться попадания в нефтенасыщенную часть водоизолирующего состава, т.к. газ сильно снижает фазовую проницаемость для состава. В воде же растворимость газа многократно ниже, и выделяющийся в обводненной зоне газ не будет затруднять поступления в нее водоизолирующего состава.

Таким образом, заявляемая последовательность действия обеспечивает способу существенные отличия от известных.

В промысловых условиях предлагаемый способ осуществляет следующим образом.

1. Тщательно определяют обводненность добывающей скважины при эксплуатации ее с минимальным забойным давлением. Резкое уменьшение обводненности продукции при снижении забойного давления свидетельствует о преимущественно трещинном обводнении добывающей скважины. В этом случае продолжают разработку с минимально возможным забойным давлением без использования ВИС.

Отсутствие существенного уменьшения обводненности продукции свидетельствует о поровом обводнении добывающей скважины. В этом случае принимают решение о проведении ВИР с использованием ВИС и производят следующие действия.

2. Отключают нагнетательные скважины, ближайшие к добывающей и гидродинамически связанные с ней.

Через 2-3 недели с помощью глубинного насоса создают глубокую депрессию в ПЗ добывающей скважины до давления ниже давления газонасыщения. Этот процесс длится 1-2 недели.

3. В затрубье добывающей скважины при работающем глубинном насосе заливают легкофильтрующийся ВИС (вязкостью не более 15-20 мПа•с неотверждающийся в стволе скважины) в объеме затрубного пространства.

4. Останавливают глубинный насос, доливают оставшийся объем водоизолирующего состава и производят его продавку углеводородной жидкостью, например, товарной нефтью девонского горизонта в объеме, равном объему ствола скважины при давлении в затрубье не более 2-3 МПа (контролируется двумя манометрами на 5-10 МПа, установленными на затрубье и на устье скважины).

5. Оставляют скважину в покое на время, достаточное для затверждения водоизолирующего состава, после чего скважину пускают в эксплуатацию с постепенно повышающейся депрессией на пласт.

6. Через 1-2 недели после проведения водоизоляционных работ пускают под закачку остановленные ранее нагнетательные скважины, если это необходимо.

Использование: в нефтедобывающей промышленности, в частности при изоляции притока вод в добывающие скважины. Обеспечивает повышение эффективности изоляции притока вод в добывающую скважину. Сущность изобретения: по способу прекращают закачку в нагнетательные скважины, гидродинамически связанные с добывающей. Осуществляют отбор продукции из добывающей скважины на форсированном режиме. Отбор осуществлен до снижения забойного давления. Забойное давление снижают ниже давления газонасыщения. В затрубье добывающей скважины заливают водоизолирующий состав. Затем его продавливают в пласт углеводородной жидкостью. После этого отбор продукции из добывающей скважины прекращают.

Способ изоляции притока вод в добывающую скважину, включающий прекращение закачки в нагнетательные скважины, гидродинамически связанные с добывающей, отбор продукции из добывающей скважины на формированном режиме до снижения забойного давления и продавку водоизолирующего состава в пласт, отличающийся тем, что забойное давление снижают ниже давления газонасыщения, а перед продавкой водоизолирующего состава в пласт его предварительно заливают в затрубье добывающей скважины, после чего отбор продукции из добывающей скважины прекращают, при этом продавку водоизолирующего состава осуществляют углеводородной жидкостью.