СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ Российский патент 2001 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

Настоящее изобретение относится к технике и технологии подземного ремонта скважин, а именно к способам создания заколонного фильтра в продуктивном пласте нефтяных, водяных и газовых скважинах.

Известен способ крепления призабойной зоны скважины, включающий спуск обсадной колонны, закачку тампонажного цементного раствора, его твердение и перфорацию колонны [1].

Недостатком такого способа является то, что из продуктивного пласта со слабосцементированной породой через перфорационные каналы в скважину поступают алевролитовые суспензии и песок, а это приводит к закупориванию каналов и, как следствие к прекращению эксплуатации скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ крепления призабойной зоны скважины, включающий приготовление и закачку в пласт через перфорационные каналы тампонажного раствора, состоящего из цемента, песка, соли и растворимого наполнителя карбоната кальция - мела. Тампонажный раствор готовится на солевой основе (2).

Однако данный способ не обеспечивает образование качественной проницаемости призабойной зоны из-за отсутствия стабильности тампонажного раствора при прокачке его в пласт.

Твердая фаза тампонажного раствора (цемент, песок) при продвижении по стволу скважины оседает, раствор получается неоднородным. В результате этого отсутствует образование сплошного и прочного цементного камня, раствор не проходит в поры (каналы) породы, и как следствие за колонной в продуктивном пласте не создается по всему объему фильтрующий тампонажный камень и как результат из продуктивного пласта выносится порода, состоящая из мельчайших частиц (алевролит). Скважина закупоривается, и пластовый продукт не поступает на устье скважины.

Кроме того, наличие в тампонажном растворе соли как основного материала, образующего фильтр для скважинного продукта, увеличивает сроки отверждения приготовленного тампонажного раствора в камень и уменьшает прочностные его свойства на смятие, при этом отсутствует пластичность тампонажного раствора.

Так применение такого раствора на скважине N 64 "Бейсуг" месторождения Краснодарского края не удалось ликвидировать вынос породы алевролитовой суспензии.

Целью предлагаемого изобретения является предотвращение закупоривания призабойной зоны за счет закачивания стабильного и пластичного тампонажного цементного раствора.

Указанная цель достигается тем, что в тампонажный цементный раствор на солевой основе дополнительно вводят неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в количестве от 0,5 до 1,0% (вес.), а в качестве растворяющегося наполнителя карбоната кальция вводят ракушечник фракции 0,7-1,5 мм в количестве 10-15% (вес.).

Способ включает приготовление тампонажного раствора на солевой основе, закачивание его в скважину, проникновение раствора в поры (каналы) породы, отверждение его (образование цементного камня), разбуривание, промывку образовавшегося камня от соли.

В тампонажный цементный раствор на солевой основе дополнительно вводят неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), например: диссолван - 4411, неонол, проксамин - 385, реанон - 413 и др., которое обеспечивает стабильность и однородность раствора после его перемешивания. При этом тампонажный раствор приобретает свойство пластичности, а это обеспечивает проникновение его в поры (каналы) породы, что способствует качественному креплению призабойной зоны скважины и не закупоривает поры (каналы) породы.

Кроме того, неионогенное ПАВ обеспечивает ускорение сроков отверждения тампонажного раствора в призабойной зоне и увеличивает прочностные свойства полученного цементного камня на сжатие в продуктивном пласте скважины.

Применение неионогенного ПАВ при приготовлении тампонажного раствора позволяет использовать техническую воду вместо солевого раствора. При этом фракционный размер соли, входящий в техническую воду, остается практически без изменения, что обеспечивает получать необходимую проницаемость цементного камня в призабойной зоне после вымыва соли и ускорение сроков отверждения тампонажного раствора.

В состав тампонажного цементного раствора в качестве растворяющегося наполнителя вводят ракушечник, который хорошо разрушается в цементном камне при кислотной обработке, необходимость которой может возникнуть в том случае, если не достигнута необходимая проницаемость цементного камня при вымыве соли.

Оптимальным интервалом фракции вводимого ракушечника является 0,7-1,5. Если вводить фракции менее 0,7, то образуемые поры в цементном камне будут мелкие и проницаемость камня будет низкая, а если вводить фракции более 1,5, то образуемые поры будут крупные и проницаемость цементного камня будет слишком высокая. Оптимальное количество вводимого ракушечника - 10-15% (вес. ). При введение ракушечника менее 10% в цементном камне будет образовываться недостаточное количество пор, а при введение более 15% - большое количество пор, что соответственно увеличит проницаемость цементного камня.

Ракушечник значительно дешевле и доступнее в приобретении как естественный природный материал.

Предлагаемый способ крепления призабойной зоны тампонажным цементным раствором, содержащим цемент, песок, соль, ракушечник, поверхностно-активное вещество (диссолван - 4411, неонол и др.), позволяет выявить отличительные признаки в сравнение с прототипом, что позволяет установить соответствие предлагаемого способа критерию "новизна".

Проведены лабораторные исследования крепления призабойной зоны скважины предлагаемым способом, в котором готовили тампонажный раствор следующего состава, (вес.%):
Тампонажный цемент - 50
Песок (фракция 0,3-1,5 мм) - 10
Ракушечник (фракция 0,7-1,5 мм) - 10
Соль (фракция 2-3 мм) - 10
Неионогенное ПАВ (диссолван 4411, неонол) - 1,0
Вода - - Остальное (до растекаемости раствора 18-20 см по конусу АЗНИИ)
Оптимальные результаты по применению неионогенное ПАВ (диссолван 4411, неонол) получены при его введении в количестве от 0,5 до 1,0%.

Введение в тампонажный раствор неионогенного ПАВ менее 0,5% недостаточно для получения нужных параметров цементного камня, а введение ПАВ в тампонажный раствор более 1,0% нецелесообразно, так как не дает значительного повышения свойств цементного камня.

Сравнительные результаты крепления призабойной зоны по прототипу и по предлагаемому способу сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что предлагаемое техническое решение позволяет снизить сроки отверждения цементного камня, увеличить его проницаемость и прочность при сжатии.

Использование предлагаемого способа позволит предотвратить закупоривание призабойной зоны скважины и использовать более дешевые компоненты для приготовления тампонажного раствора.

Источники информации:
1. А. Б. Сулейманов и др. Техника и технология капитального ремонта скважин. Москва, "Недра", 1987, с. 28-33.

2. Патент РФ N 2005165 по кл. E 21 B 33/138, 1993, БИ N 47.

Изобретение относится к технике и технологии подземного ремонта скважин, а именно к способам создания заколонного фильтра в продуктивном пласте нефтяных, водяных и газовых скважин. Технический результат - предотвращение закупоривания призабойной зоны за счет закачивания стабильного и пластичного тампонажного цементного раствора. В способе крепления призабойной зоны скважины, включающем приготовление тампонажного раствора с кислоторастворяющимся наполнителем, закачку его и отверждение, разбуривание, промывку образовавшегося камня от соли, в качестве кислоторастворяющегося наполнителя используют ракушечник фракции 0,7-1,5 мм в количестве 10-15 вес.% и дополнительно в тампонажный раствор вводят поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-1,0 вес.%. 1 табл.

Способ крепления призабойной зоны скважины, включающий приготовление тампонажного раствора с кислоторастворяющимся наполнителем, закачку его и отверждение, разбуривание, промывку образовавшегося камня от соли, отличающийся тем, что в качестве кислоторастворяющегося наполнителя используют ракушечник фракции 0,7-1,5 мм в количестве 10-15 вес.% и дополнительно в тампонажный раствор вводят поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-1,0 вес.%.