СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 1997 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при изоляции зон поглощения воды, закачиваемой при разработке нефтяного месторождения через нагнетательные скважины.

Известен способ изоляции зон поглощения нагнетательных скважин, включающий закачку полимердисперсной системы [1]
Известный способ малоэффективен и дорог из-за применения недолговечного полимерного материала, обладающего высокой стоимостью.

Наиболее близким к изобретению является способ изоляции зон поглощения в нагнетательных скважинах, включающий закачку через нагнетательную скважину изолирующего агента. В качестве изолирующего агента используют состав, включающий мас. поливинилхлоридную смолу 34-44, пластификатор 44-57 и древесную муку хвойных пород деревьев 9-12 [2]
Известный способ не позволяет создать надежную изоляцию зон поглощения в нагнетательных скважинах вследствие деструкции полимерного материала при пластовой температуре, достигающей 100^oC и более, и давлений. В то же время дисерсный материал, т.е. древесная мука, находясь в оболочке полимера, практически не проявляет своих свойств как изолирующий агент. Вследствие этого надежность и долговечность изоляции зон поглощения, выполненной с применением данного изолирующего агента остаются невысокими.

Целью изобретения является увеличение надежности и долговечности ности и снижение стоимости изоляции зон поглощения в нагнетательных скважинах.

Цель достигается тем, что в способе изоляции зон поглощения в нагнетательной скважине, включающем закачку через нагнетательную скважину изолирующего агента, согласно изобретению в качестве изолирующего агента используют древесную муку с размером частиц до 180 мкм в виде водной дисперсии 0,15-0,35% -ной концентрации, перед закачкой определяют время набухания древесной муки в воде в пластовых условиях, а продолжительность закачки каждой порции изолирующего агента выбирают не менее времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях.

При большой приемистости скважины порядка 600 м³/сут и более изоляцию зон поглощения проводят в два этапа, при этом на втором этапе используют водную дисперсию древесной муки 0,4-0,6%-ной концентрации.

Существенными отличительными признаками изобретения являются:
1) закачка через нагнетательную скважину изолирующего агента;
2) использование в качестве изолирующего агента древесной муки с размером частиц до 180 мкм;
3) применение древесной муки в виде водной дисперсии 0,15-0,35%-ной концентрации;
4) определение времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях;
5) проведение закачки водной дисперсии древесной муки в течение времени не менее времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях;
6) при большой приемистости скважины проведение дополнительной закачки водного дисперсии древесной муки 0,4-0,6%-ной концентрации.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-5 являются существенными отличительными признаками изобретения, признак 6 является частный отличительным признаком изобретения.

При закачке древесной муки в призабойную зону нагнетательной скважины она испытывает воздействие воды, находящейся в пластовых условиях. Нередко температура в пласте достигает 100^oC и более, а давление 250 атм и более. В этих условиях древесная мука, проникнув в поры и трещины пласта, набухает и закупоривает наиболее проницаемые зоны. При продолжительности закачки более времени набухания древесной муки первые закачанные частицы муки успеют набухнуть, надежно закрепиться в порах пласта и закольматировать их. Следующие древесной муки будут поступать в уже новые незаизолированные зоны пласта и выполнять там изолирующие функции, т.е. пока частицы древесной муки не набухли в пластовых условиях, они обладают большой проникающей способностью в наиболее проницаемые зоны пласта. Однако, проникнув туда и увеличив свей объем при набухании, они надежно изолируют зоны поглощения. Увеличение охвата пласта воздействием достигается при поступлении порций ненабухшей древесной муки в пласт, где уже есть порция набухшей древесной муки. Это выполняется, если время закачки не менее времени набухания древесной муки в пластовых условиях. В прототипе, наоборот, используется древесная мука хвойных пород, отличающая повышенной водостойкостью, так как набухание в воде рассматривается как отрицательный признак. В предложенном способе отрицательное свойство древесной муки обращено на достижение цели изобретения. При этом не имеет места ограничение древесной муки по типу древесины: хвойная, лиственная и т. д.

Дисперсность древесной муки до 180 мкм принята из опытных данных. Такая дисперсность позволяет без особых затруднений закачивать древесную муку и в то же время достигать наибольшего изолирующего эффекта. Концентрация водной дисперсии древесной муки 0,15-0,35% также отвечает этим условиям и определена из практики как наиболее оптимальная.

На скважинах с большой приемистостью порядка 600 м³ и более целесообразно выполнять изоляцию в два этапа. На первом этапе с концентрацией дисперсии 0,15-0,35% до времени не менее времени набухания древесной муки в пластовых условиях. На втором этапе целесообразно повторение этой операции с концентрацией дисперсии 0,4-0,6% до уменьшения приемистости скважины не менее чем на 30% Такая поэтапная изоляция позволяет быстрее заизолировать намного большую зону поглощения, чем за один этап.

В обоих случаях, т.е. как при изоляции за один, так и за два этапа, критерием достаточности изоляции является уменьшение приемистости скважины не менее чем на 30% но даже если этот показатель достигается за один этап, то его следует достигать растягивая продолжительность закачки до времени не меньше временем набухания древесной муки в воде в пластовых условиях.

Пример 1. Для выполнения изоляционных работ используют древесную муку со следующими свойствами: марка 180; остаток на сетке с размером 0,18 мм не более 2% массовая доля смол и масел не более 4% насыпная плотность 100-140 кг/м³; массовая доля кислот не более 0,07% массовая доля металломагнитных примесей не более 0,0005% массовая доля золы не более 0,8%
Для приготовления дисперсии древесной муки используют закачиваемую воду из системы поддержания пластового давления. Приготовление дисперсии осуществляют при помощи цементировочного агрегата ЦА-320ОМ, компоненты в емкость смешения подают через эжектор смесителя. Древесную муку за счет разряжения, создаваемого струей воды, поступающей из системы поддержания пластового давления, активно вовлекают в диффузорную камеру эжектора и интенсивно диспергируют. После эжектора дисперсию дополнительно перемешивают в емкость смешения до однородности. Получают дисперсию 0,25%-ной концентрации по массе.

Предварительно определяют время набухания, т.е. увеличения в три раза объема древесных частиц при температуре 105^oC и давлении 250 атм (пластовые условия). Это время составляет 26 ч. Закачивают 0,25%-ную водную дисперсию древесных частиц в нагнетательную скважину глубиной 2800 м в течение 52 ч. Скважина до обработки имела приемистость 300 м³/сут, после обработки 160 м³/сут. Объем составил 620 м³. После закачки изолирующего агента закачивают воду на вновь установленном режиме, для осуществления процесса разработки залежи.

Пример 2. Готовят 0,15% -ную водную дисперсию древесной муки согласно примеру 1 и закачивают в скважину глубиной 2796 м течение 60 ч. Скважина до обработки имела приемистость 480 м³/сут, после обработки 290 м³/сут. Объем закачки составил 1000 м³. После обработки переходят к закачке воды.

Пример 3. Готовят 0,35% -ную водную дисперсию древесной муки согласно примера 1 и закачивают в скважину глубиной 2801 м, в течение 26 ч. Скважина до обработки имела приемистость 300 м³/сут, после обработки 210 м³/сут. Объем закачки составил 350 м³. После обработки переходят к закачке воды.

Пример 4. Готовят 0,15%-ную и 0,4%-ную водную дисперсию древесной муки согласно примеру 1 и закачивают в скважину глубиной 2799 м в течение 30 ч 0,15% -ную дисперсию и в течение 26 ч 0,4%-ную дисперсию. Скважина до обработки имела приемистость 600 м³/сут, после обработки 340 м³/сут. Общий объем закачки составил 1300 м³. После обработки переходят к закачке воды.

Пример 5. Готовят 0,25%-ную и 0,5%-ную водную диспервию древесной муки согласно примеру 1 и закачивают в скважину глубиной 2797 м в течение 28 ч 0,25% -ную дисперсию и в течение 30 ч 0,5%-ную дисперсию. Скважина до обработки имела приемистость 700 м³/сут, после обработки 420 м³. Общий объем закачки составил 1650 м³. После обработки переходят к закачке воды.

Пример 6. Готовят 0,35%-ную и 0,6%-ную водную дисперсию древесной муки согласно примеру 1 и закачивают в скважину глубиной 2800 м в течение 27 ч 0,35% -ную дисперсию и в течение 28 ч 0,6%-ную дисперсию. Скважина до обработки имела приемистость 820 м³/сут, после обработки 430 м³/сут. Общий объем закачки составил 1800 м³. После обработки переходят к закачке воды.

Как было установлено наблюдениями за скважинами, время сохранения установленной приемистости после обработки в 2-2,5 раза выше по предложенному способу по сравнению с прототипом.

Применение предложенного способа позволит повысить надежность и долговечность изоляции зон поглощения в добывающих скважинах и снизить стоимость изоляции за счет исключения из изолирующего агента дорогостоящих полимерных материалов.

Использование: бурение, крепление и разработка нефтяных месторождений, в частности для изоляции зон поглощения. Сущность: способ изоляции зон поглощения в нагнетательных скважинах предусматривает закачивание через нагнетательную скважину изолирующего агента, набухающего в воде. В качестве набухающего агента используют древесную муку с размером частиц до 180 мкм. Древесную муку закачивают в виде водной дисперсии 0,15-0,35%-ной концентрации в течение времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях. В случае высокой приемистости нагнетательных пластов через нагнетательные скважины дополнительно закачивают 0,4-0,6%-ную водную дисперсию древесной муки. Время закачки выбирают равным времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ изоляции зон поглощения в нагнетательной скважине, включающий закачку через нагнетательную скважину изолирующего агента, набухающего в воде, отличающийся тем, что в качестве изолирующего агента, набухающего в воде, используют древесную муку с размером частиц до 180 мкм в виде водной дисперсии 0,15 0,35% -ной концентрации, а закачку дисперсии производят в течение времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что через нагнетательные скважины с высокой приемистостью дополнительно закачивают 0,4 0,6%-ную водную дисперсию древесной муки в течение набухания древесной муки в воде в пластовых условиях.