СПОСОБ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН Российский патент 1997 года по МПК E21B43/12 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности, к способам подготовки скважин к подземному и капитальному ремонту.

Известен способ глушения скважины, включающий последовательную закачку в скважину гелеобразной вязко-упругой пластичной массы сшитых водных растворов полимеров акриловой группы и продавочной жидкости.

Известный способ имеет низкую эффективность при использовании его в скважинах с высокими пластовыми давлениями из-за активного обратного выброса состава. Кроме того, ввиду зависимости стабильности используемого в способе состава от температуры способ малоэффективен в высокотемпературных пластах. Недостаточная агрегативная устойчивость используемого состава от времени ограничивает применение способа при капитальном ремонте скважин, в частности, при достреле и возвратных работах, которые требуют глушения нижележащего горизонта на длительное время.

Существенным недостатком известного способа является также невозможность его использования в газопроявляющих скважинах, т.к. используемая в способе вязкоупругая масса не способна предотвратить поступления газа из продуктивного пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности способа при использовании его в скважинах с высокими пластовыми давлениями и температурой с одновременным сохранением коллекторских свойств пласта.

Цель изобретения достигается тем, что в способе глушения скважины, включающем последовательную закачку в скважину гелеобразной вязко-упругой-пластичной массы сшитого водного раствора полимера акриловой группы и продавочной жидкости, в качестве гелеобразной вязко-упругой пластичной массы в скважину закачивают утяжеленный сшитый водный раствор синтетического бифункционального анионоактивного сополимера "Иономер ВО-65".

Кроме того, объем закачиваемой вязко-упругой пластичной массы с утяжелителем определяется из следующей зависимости:

где D внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;
h высота столба гелеобразной вязко-упругой пластичной массы с утяжелителем, м, определяется из выражения

где D внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;
Р пластовое давление, МПа
τ₀ начальный градиент сдвига массы с утяжелителем,МПа;
ρ плотность закачиваемой в скважину массы с утяжелителем, кг/м³.

Характеристика используемых в способе компонентов.

Синтетический бифункциональный анионоактивный сополимер "Иономер ВО-65" является продуктом гидролиза полиакрилонитрила (частично гидролизованный полиакрилонитрил, степень гидролизации 65%), серийно выпускается АзНИИОлефином и имеет следующие физико-химические характеристики: процентное содержание активной массы (полимера) в товарном продукте 6 мас. плотность товарного продукт 1050 кг/м³; вязкость 1,0% ного водного раствора 25 мПа•с; рН 1,0%-ного водного раствора 9,5; растворимость в воде полная.

В способе используется сшитый водный раствор Иономера ВО-65, в качестве сшивателя используется 5%-ный водный раствор сернокислого хрома Сr₂(SO₄)₃•6H₂O.

В качестве утяжелителя используется барит ВaSO₄.

В качестве продавочной жидкости вода.

Количество используемого сшитого водного раствора Иономера ВО-65 и количество утяжелителя выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от пластового давления и температуры на забое скважин.

В зависимости от пластового давления и температуры на забое скважины изменением количественного содержания компонентов используемого в способе состава регулируются начальный градиент сдвига, плотность, вязкость и термоустойчивость гелеобразной вязко-упругой пластичной массы.

Расчетный объем закачиваемой в скважину гелеобразной вязко-упругой пластичной массы выбирается из указанной выше зависимости, а расчетный объем продавочной жидкости принимается из условия доставки массы на забой скважины.

Способ проверен в лабораторных условиях на водонасыщенной модели пласта. Фильтруемость гелеобразной вязко-упругой пластичной массы и прототипа при различных температурах изучали путем прокачки их через пористую среду, представляющую собой образец искусственного песчаника диаметром 0,04 м и длиной 0,050 м. После насыщения пресной водой под вакуумом образец искусственного песчаника помещали в кернодержатель и определяли проницаемость по воде, затем фильтровали вязко-упругую пластичную массу или вязко-упругую пластичную массу по прототипу при перепаде давления 5,0 МПа при различных температурах 273-353К. Исследовалась фильтрация гелеобразной вязко-упругой пластичной массы следующих составов:
Состав 1 содержит, 2%-ный водный раствор синтетического бифункционального анионоактивного сополимера "Иономер ВО-65" 84,8; 5%-ный водный раствор сернокислого хрома Cr₂(SO₄)₃•6H₂O (сшиватель) 0,2; барит BaSO₄ 15.

Состав 2 содержит, 2%-ный водный раствор синтетического бифункционального анионоактивного сополимера "Иономер ВО-65" 99,8; 5%-ный водный раствор сернокислого хрома 0,2.

Состав 1 готовится следующим образом.

В 2%-ный водный раствор синтетического бифункционального анионоактивного сополимера "Иономер ВО-65" добавляют барит, перемешивают до получения однородной массы и затем добавляют 5%-ный водный раствор сернокислого хрома.

Физико-химические характеристики исследуемых составов при 293 К приведены в таблице.

Процесс на скважинах осуществляют в следующей последовательности. После проверки наземных коммуникаций на герметичность в скважину закачивают расчетный объем гелеобразной вязко-упругой пластичной массы, а затем доставляют ее на забой скважины продавкой воды. Закачку осуществляют насосным агрегатом (например, ЦА-320). По достижении гелеобразной вязко-упругой пластичной массой забоя скважины давление на агрегате резко возрастает, после чего закачку прекращают. После завершения подземного или капитального ремонта скважин гелеобразная вязко-упругая пластичная масса при необходимости может быть удалена посредством промывки.

Пример конкретной реализации способа глушения скважины.

Данный способ был реализован в НГДУ "Нефть Дашлары" на скважине N 1726 29.11.95 для глушения нефтяной скважины при проведении дострела вышележащего горизонта.

Геолого-техническая характеристика скважины: горизонт СП; внутренний диаметр эксплуатационной колонны 120 мм; искусственный забой 350 м; интервал перфорации 319-290 м; интервал глушения 350-320 м; пластовое давление 3,0 МПа; дебит нефти 0,7 т/сут; обводненность 99%
Для глушения скважины было приготовлено 0,35 м гелеобразной вязко-упругой пластичной массы следующего состава, 2%-ный "Иономер ВО-65" 84,8; 5% -ный водный раствор сернокислого хрома 0,2; барит 15. Технологические параметры гелеобразной вязко-упругой пластичной массы: плотность 1800 кг/м³, начальный градиент сдвига 2,0•10 Па.

Масса проталкивалась на забой скважины водой.

В результате закачки гелеобразной вязко-упругой пластичной массы успешно достигнуто перекрытие заданного интервала. В процессе проведения дострела никаких проявлений скважины не наблюдалось. Через 10 дней были сделаны контрольные замеры, в результате которых установлено: дебит нефти 5 т/сут, обводненность 90% За 4 мес после проведения мероприятия скважиной дополнительно добыто 521 т нефти. Предложенное изобретение отличается от существующих тем, что для глушения скважины используется гелеобразная вязко-упругая пластичная масса с регулируемым начальным градиентом сдвига, исключающая возможность поглощения и устойчивая к температурным изменениям. Кроме того, неизменность свойств гелеобразной вязко-упругой пластичной массы в течение длительного времени позволяет использовать ее при капитальном ремонте скважин, а также в газопроявляющих скважинах.

Эффект от применения данного способа достигается за счет надежного и длительного глушения скважины, в том числе для высокопоглощающих пластов и пластов с высокими температурами с одновременным сохранением коллекторских свойств пласта.

Использование: нефтедобывающая промышленность и может быть использовано при подготовке скважин к подземному и капитальному ремонту. Сущность: способ глушения скважины включает последовательную закачку в скважину расчетного объема гелеобразной утяжеленной гелеобразной вязко-упругой пластичной массы на основе сшитого синтетического сополимера "Иономер ВО-65". 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ глушения скважин, включающий последовательную закачку в скважину гелеобразной вязкоупругой пластичной массы на основе сшитого водного раствора полимера акрилового ряда и продавочной жидкости, отличающийся тем, что в качестве гелеобразной вязкоупругой пластинчатой массы на основе сшитого водного раствора полимера акрилового ряда используют утяжеленный сшитый водный раствор синтетического бифункционального анионактивного сополимера "Иономер ВО-65", представляющий собой частично гидролизованный полиакрилонитрил со степенью гидролиза 65%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем V закачиваемого в скважину утяжеленного сшитого водного раствора синтетического бифункционального анионактивного сополимера "Иономер ВО-65" определяют по следующей зависимости:

где D внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;
h высота столба утяжеленного раствора, м;
при этом высоту h столба указанного утяжеленного раствора рассчитывают по следующей зависимости:

где P пластовое давление, МПа;
τ₀ начальный градиент сдвига указанного утяжеленного раствора, МПа;
ρ плотность указанного утяжеленного раствора, кг/м³.