СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД Российский патент 1999 года по МПК E21B43/32 E21B33/13 

Изобретение относится к области разработки нефтяных и газовых месторождений и может быть использовано для изоляции обводнившихся пластов в эксплуатационных скважинах.

Известен способ ограничения притока пластовых вод в эксплуатационные скважины путем закачки различных тампонирующих компонентов в обводнившиеся пласты [1].

Недостатком такого способа является снижение проницаемости и не обводнившейся продуктивной части пласта из-за попадания в нее тампонирующего материала при проведении водоизоляционных работ.

Наиболее близким к описываемому способу является способ изоляции притока пластовых вод, заключающийся в установке пакера над водопроявляющим пропластком, закачке через колонну НТК воздуха до установившегося режима фильтрации и тампонирующего состава в потоке воздуха в режиме образования аэрозоля в водопроявляющий пропласток и одновременной закачке через затрубное пространство нефти или стабильного конденсата в газонасыщенную часть пласта с последующей выдержкой скважины на время схватывания тампонирующего агента [2]
Основным недостатком этого способа являются возможные осложнения при освоении продуктивной части после проведения изоляционных работ водопроявляющих пропластков, особенно низко продуктивного газового пласта, поскольку закачиваемая в него углеводородная жидкость для создания барьера тампонирующему агенту снижает содержание газа в призабойной зоне и уменьшает его фазовую проницаемость.

Задачей данного изобретения является сохранение проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта с обеспечением качественного тампонирования водопроявляющей части пласта.

Поставленная задача достигается тем, что при реализации способа изоляции притока пластовых вод, включающего установку над водопроявляющей частью пласта пакера, закачку через насосно-компрессорные трубы в водопроявляющую часть пласта тампонирующего агента, а через затрубное пространство в продуктивную часть пласта - углеводородной жидкости и выдержку скважины на время схватывания тампонирующего агента, согласно изобретению углеводородную жидкость закачивают перед закачкой тампонирующего агента, продавливают ее в продуктивную часть пласта газом и создают перенасыщенную газом зону повышенного давления, причем зону повышенного давления создают с радиусом более радиуса закачки тампонирующего агента в водопроявляющую часть пласта и поддерживают давление в этой зоне не менее давления закачки тампонирующего агента.

На чертеже представлена схема реализации способа изоляции притока пластовых вод: 1 - обсадная колонна скважины, 2 - колонна насосно-компрессорных труб, 3 - водопроявляющая часть пласта, 4 - продуктивная часть пласта, 5 - фильтр (перфорация), 6 - пакер, УВЖ - углеводородная жидкость, ТА - тампонирующий агент, ВНК (ГВК) - водонефтяной контакт (газо-водяной контакт).

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для изоляции водопроявляющей части пласта 3 в скважину на колонне НТК 2 спускают пакер 6 и устанавливают его над водопроявляющей частью. Далее через затрубное пространство (кольцевое пространство между обсадной колонной 1 и колонной НТК 2) закачивают в продуктивную часть пласта 4 углеводородную жидкость УВЖ (например, нефть или стабильный конденсат) и продавливают ее вглубь пласта газом, создавая таким образом около скважины зону повышенного давления с углеводородной жидкостью перенасыщенной газом. После этого через колонну НТК 2 в водопроявляющую часть пласта 3 закачивают тампонирующий агент ТА, при этом давление в созданной зоне с УВЖ, перенасыщенной газом, поддерживают не менее давления закачки ТА, а размер зоны, насыщаемой ТА, создают не более зоны, располагаемой выше. После окончания тампонирования водопроявляющей части пласта 3 и выдержки скважины на время схватывания тампонирующего агента открывают циркуляционный клапан пакера 6 (на схеме не показан) и скважину (трубное и затрубное пространства) заполняют промывочно-задавочной жидкостью, разгерметизируют пакер 6 и проводят извлечение НТК 2 с пакером 6 на поверхность. После спуска в скважину НТК и установки на устье фонтанной арматуры производят освоение продуктивной части пласта.

Пример реализации способа.

Необходимо провести изоляцию притока пластовой воды в скважине глубиной H = 2000 м, толщина обводнившейся части продуктивного газового пласта h_o = 2 м, толщина его продуктивной части h_r = 5 м, пористость пласта m = 0,15. Тампонирование обводнившейся части пласта проводим на глубину R_та = 2,5 м, тогда объем тампонирующего агента составит
V_та= πR2та

Определяем забойное давление при закачке ТА (P_зта). Поскольку темпы закачки ТА малы, пренебрегаем потерями давления на трение в НКТ, тогда
P_зта= P_ута+ Hρ_пж,
где P_ута - давление на устье при закачке TA;
ρ_пж- плотность продавочной жидкости.

Забойное давление при закачке газа определяем по барометрической формуле
P_зг= P_уe^{(0,03415ρH/zT)},
где P_у - устьевое давление при закачке газа;
ρ - относительная плотность газа;
z, T - средние по глубине скважины коэффициент сверхсжимаемости и температура газа соответственно.

Примем для нашего примера ρ = 0,6, z = 0,8, T = 300^oK, ρ_пж= 1100кг/м³. Тогда получаем: P_зта = P_ута + 22, МПа, P_зг = 1,153 P_у, а в процессе реализации способа по вышеописанной схеме для выполнения условия P_зг ≥ P_зта создаем устьевые давления газа и продавочной жидкости, исходя из сообщения: P_у≥P_ута+22)/ 1,153, МПа.

При реализации описываемого способа производится тампонирование только водопроявляющей части пласта без уменьшения фильтрационных параметров его продуктивной части, поскольку выше зоны тампонирования создается газожидкостной упругий барьер, препятствующий проникновению тампонирующего агента в продуктивную часть пласта. А перенасыщение УВЖ закачиваемым газом позволяет плавно поддерживать в продуктивной части пласта давление выше давления закачки тампонирующего агента и быстро осваивать скважину после проведения в ней изоляционных работ.

Литература
1. Булгаков Р. Т. и др. Ограничение притока пластовых вод в нефтяные скважины. М.: Недра, 1976, с. 98-104.

2. Патент РФ N 1804549, кл. E 21 B 33/138, 1993.

Использование: в области разработки нефтяных и газовых месторождений и может быть использовано для изоляции обводнившихся пластов в эксплуатационных скважинах. Обеспечивает сохранение проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта с обеспечением качественно тампонирования водопроявляющей части пласта. Сущность изобретения: над водопроявляющей частью пласта устанавливают пакер. Через затрубное пространство в продуктивную часть пласта закачивают углеводородную жидкость. Продавливают ее газом и создают перенасыщенную газом зону повышенного давления. После этого через насосно-компрессорные трубы закачивают в водопроявляющую часть пласта тампонирующий агент. Зону повышенного давления, перенасыщенную газом, создают с радиусом более радиуса закачки тампонирующего агента и поддерживают давление в этой зоне не менее давления закачки тампонирующего агента. 1 ил.

Способ изоляции притока пластовых вод, включающий установку над водопроявляющей частью пласта пакера, закачку через насосно-компрессорные трубы в водопроявляющую часть пласта тампонирующего агента, а через затрубное пространство в продуктивную часть пласта - углеводородной жидкости и выдержку скважины на время схватывания тампонирующего агента, отличающийся тем, что углеводородную жидкость закачивают перед закачкой тампонирующего агента, продавливают ее в продуктивную часть пласта газом и создают перенасыщенную газом зону повышенного давления, причем зону повышенного давления создают с радиусом более радиуса закачки тампонирующего агента в водопроявляющую часть пласта и поддерживают давление в этой зоне не менее давления закачки тампонирующего агента.