Способ разобщения продуктивных и непродуктивных пластов Российский патент 2003 года по МПК E21B33/13 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к способам разобщения пластов в скважине.

Известен способ изоляции пластов в скважине путём спуска обсадной колонны и заполнения заколонного пространства цементным раствором [1].

Основной недостаток данного способа заключается в том, что вследствие снижения гидростатического давления в столбе цементного раствора при его схватывании, а также контракции, могут возникнуть межпластовые перетоки уже на этапе формирования цементного камня. Часто происходит суффозионное разрушение цементного кольца, и качество разобщения пластов снижается.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разобщения продуктивных и непродуктивных пластов, включающий пропитку последних гелеобразующим составом, спуск обсадной колонны, заполнение заколонного пространства цементным раствором [2].

Недостатком способа является то, что ствол скважины в интервале проницаемых пластов покрыт глинистой коркой, проницаемость которой на много ниже, чем у пласта. Гелеобразующий состав через глинистую корку проникает в пласт на небольшую величину, и поэтому ожидаемый эффект разобщения пластов не достигается.

Задача заключается в повышении эффективности способа.

Поставленная задача достигается тем, что в способе разобщения продуктивных и непродуктивных пластов, включающем пропитку непродуктивных пластов гелеобразующим составом, спуск обсадной колонны и заполнение заколонного пространства цементным раствором, согласно изобретению перед спуском обсадной колонны непродуктивные пласты перфорируют, а в процессе пропитки в скважине в интервале непродуктивных пластов создают дополнительное избыточное давление. При этом в процессе пропитки в скважине для получения дополнительного избыточного давления создают гидродинамические импульсы.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы изолировать продуктивные пласты от непродуктивных с помощью гелеобразующих составов ещё до спуска и цементирования обсадной колонны. При этом снижается вероятность газопроявлений или водоперетоков при ожидании затвердевания цемента (ОЗЦ) при дальнейшей эксплуатации скважин.

В совокупности предложенные действия позволяют пропитать пласты гелеобразующим составом на значительную величину, повысить качество разобщения пластов.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Вычисляют необходимый объём гелеобразующего состава и необходимую высоту его столба в скважине по формулам

V=0,785 D²hm (1)

Н=V/0,785 d²=D²hm/d² (2),

где V - объём гелеобразующего состава, м³;

D - диаметр зоны, подлежащей пропитке, м;

h - высота пласта, подлежащего пропитке, м;

m - коэффициент пористости, д.е.;

Н - высота столба гелеобразующего состава в скважине, м;

d - диаметр ствола скважины, м.

После окончания бурения скважины перед подъёмом бурильных труб в скважину в интервал разобщаемых пластов закачивают гелеобразующий состав, например водный раствор жидкого стекла (силиката натрия) с концентрацией 5-12% с добавкой 0,6-1% соляной кислоты. Бурильные трубы приподнимают выше столба гелеобразующего состава. В скважину спускают перфоратор, например кумулятивный типа ПКС-80. Непродуктивные пласты перфорируют, перфоратор извлекают на поверхность.

Затем применяют один из следующих способов создания дополнительного избыточного давления в скважине для ускорения фильтрации гелеобразующего состава в непродуктивные пласты:

в скважину спускают трубы с пакерами и перфорированный интервал отсекают от остального ствола скважины, между пакерами создают дополнительное избыточное давление нагнетанием жидкости с устья;

герметизируют устье, например, с помощью превентора, и на устье повышают давление до 2-5 МПа на 2-3 ч;

бурильные трубы в течение 2-3 ч расхаживают с тем, чтобы обеспечить гидродинамическое повышение давление на забое скважины;

в скважину в интервал непродуктивных пластов спускают шнуровую торпеду и взрывают её.

В процессе пропитки осуществляют контроль за снижением уровня жидкости в скважине с тем, чтобы оценить объём гелеобразующего состава, задавленного в непродуктивные пласты.

Бурильные трубы извлекают на поверхность. В скважину спускают обсадную колонну и цементируют её, т.е. заполняют цементным раствором заколонное пространство.

Пример. На Лянторском месторождении продуктивный пласт АС₁₀ мощностью до 16 м залегает на глубине 2050 м. Под продуктивным нефтенасыщенным пластом, часто без всякой непроницаемой перемычки, залегает водонасыщенный пласт мощностью до 4 м. В этих условиях скважина обводняется в первые 3 месяца эксплуатации.

Для того чтобы обеспечить разобщение пластов в одной из скважин Лянторского месторождения, было рекомендовано применить предлагаемую технологию. Для этого бурильные трубы спустили на глубину 2070 м.

По формуле (1) рассчитали необходимое количество гелеобразующего состава при следующих исходных данных: D=5 м; h=4 м; m=0,2;

V=0,785·5^2·4·0,2=15,7м³.

По формуле (2) определили необходимую высоту столба жидкости пропитки в скважине: Н=15,7/0,785·0,21 d²=429 м.

Приготовили 16 м³ гелеобразующего состава (водный раствор 10% жидкого стекла с добавкой 1% соляной кислоты), закачали его в интервал 2070-1640 м. Бурильные трубы приподняли до отметки 1630 м. В скважину спустили перфоратор ПКС-80 и произвели перфорацию непродуктивной части пласта в интервале 2070-2066 м с плотностью 6 выстрелов на 1 погонный метр. Перфоратор извлекли на поверхность. С помощью превентора загерметизировали устье и обеспечили дополнительное давление на столб гелеобразующего состава в 2-3 МПа в течение 2-3 ч.

Устье разгерметизировали, бурильные трубы извлекли на поверхность. В скважину спустили обсадную колонну и зацементировали её. Скважину освоили и получили безводный приток нефти.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество разобщения пластов, снизить темп обводнения скважин.

Источники информации

1. Патент РФ № 2095542, М.кл. Е 21 В 33/13, 1997 г.

2. Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. - М.: Недра, с. 194-198 - прототип.

Способ относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам разобщения пластов в скважине. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретения: пропитывают непродуктивные пласты гелеобразующим составом. Спускают обсадную колонну. Заполняют заколонное пространство цементным раствором. Согласно изобретению перед спуском обсадной колонны непродуктивные пласты перфорируют. В процессе пропитки в скважине в интервале непродуктивных пластов создают дополнительное избыточное давление. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ разобщения продуктивных и непродуктивных пластов, включающий пропитку непродуктивных пластов гелеобразующим составом, спуск обсадной колонны, заполнение заколонного пространства цементным раствором, отличающийся тем, что перед спуском обсадной колонны непродуктивные пласты перфорируют, при этом в процессе пропитки в скважине в интервале непродуктивных пластов создают дополнительное избыточное давление.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительное избыточное давление создают путём генерирования гидродинамических импульсов в скважине.