СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2004 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонтно-изоляционных работах в скважине, при изоляции водопритоков в добывающих скважинах, изоляции зон поглощения в нагнетательных скважинах, при изоляции заколонных перетоков в скважинах и т.п.

Известен способ изоляции зон поглощения в скважинах, включающий введение в предполимер уретанового ряда бентонита, выдержку до полного отвердения, измельчение до крошки и закачку в поглощающий пласт по общепринятой технологии (Патент РФ №2030562, кл. Е 21 В 33/138, опубл. 1995.03.10).

Известный способ не позволяет надежно отремонтировать скважину вследствие того, что предполимер уретанового ряда используют в отвержденном виде, в котором не создается химических связей между предполимером и породой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ гидроизоляции пористых строительных материалов и элементов конструкций, включающий подачу в пористую структуру по меньшей мере одного вещества на основе полиуретанового предполимера с содержанием изоцианатных групп 2-30%, вспенивание и отверждение с заполнением пористой структуры и образованием за счет этого в пористой структуре влагонепроницаемых барьеров (Патент РФ №2001101886, кл. Е 04 В 1/64, опубл. 2003.01.10 - прототип).

Известный способ позволяет создать надежную гидроизоляцию за счет вспенивания и химического взаимодействия с породой. Однако способ нетехнологичен, т.к. в процессе подачи в пористую структуру происходит неконтролируемая химическая реакция изоцианата с влагой и преждевременное отверждение полиуретанового предполимера. Особенно активно этот процесс развивается, если пористая структура находится в околоскважинном пространстве на большой глубине. Известный способ нетехнологичен.

В предложенном способе решается задача повышения технологичности способа.

Задача решается тем, что в способе проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающем подачу в ремонтируемую зону полиуретанового предполимера с содержанием изоцианатных групп 2-30%, вспенивание и отверждение, согласно изобретению предварительно подают безводную жидкость, полиуретановый предполимер подают в смеси с дизельным топливом с количеством дизельного топлива 20-30%, затем подают безводную жидкость и водный раствор с загустителем, доводят технологические жидкости до ремонтируемого интервала и продавливают с производительностью 2,5-3,5 л/с в ремонтируемый интервал, проводят технологическую выдержку для вспенивания и отверждения, промывают скважину обратной промывкой с противодавлением, равным давлению на начало промывки, в объеме не менее объема колонны насосно-компрессорных труб с постепенным снижением противодавления после прокачки 2/3 объема промывочной жидкости, герметизируют скважину и проводят технологическую выдержку не менее 48 час.

Признаками изобретения являются:

1. подача безводной жидкости;

2. подача в ремонтируемую зону полиуретанового предполимера с содержанием изоцианатных групп 2-30%;

3. подача в ремонтируемую зону полиуретанового предполимера с дизельным топливом с количеством дизельного топлива 20-30%;

4. подача безводной жидкости;

5. подача водного раствора с загустителем;

6. доведение технологических жидкостей до ремонтируемого интервала;

7. продавка с производительностью 2,5-3,5 л/с в ремонтируемый интервал;

8. вспенивание;

9. отверждение;

10. промывка скважины обратной промывкой с противодавлением, равным давлению на начало промывки;

11. то же в объеме не менее объема колонны насосно-компрессорных труб;

12. то же с постепенным снижением противодавления после прокачки 2/3 объема промывочной жидкости;

13. герметизация скважины;

14. проведение технологической выдержки не менее 48 час.

Признаки 2, 8, 9 являются общими с прототипом, признаки 1,3-7, 10-14 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При разработке нефтяной залежи происходит обводнение зон залежи, особенно вблизи скважин. Образуются зоны поглощения вблизи нагнетательных скважин и зоны водопритоков в добывающих скважинах. Наличие этих зон приводит к повышенной обводненности нефти в добывающих скважинах, снижению нефтеотдачи залежи. Такие зоны подлежат изоляции растворами, снижающими проницаемость коллектора. При работе скважин изнашивается обсадная колонна и разрушается цементный камень в заколонном пространстве, образуются заколонные каверны и заколонные перетоки жидкости. Нарушается герметичность скважины. Все это приводит к нарушению нормального режима работы скважины. Ремонт зон водопритоков, поглощений и заколонных перетоков относится к ремонтно-изоляционным работам в скважине.

Наиболее удачными бывают ремонтно-изоляционные работы с применением селективных изолирующих материалов. К таким материалам относят полиуретановые предполимеры с содержанием изоцианатных групп 2-30%, которые реагируют в ремонтируемой зоне с водой с образованием полиуретанового полимера, отверждаются со вспениванием, полностью заполняют пустоты и поры и надежно изолируют зоны от прохождения воды.

Однако применение столь активно реагирующих с водой химических соединений сдерживается отсутствием достаточно надежных и удобных в работе технологий их использования для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине.

В предложенном способе решается задача повышения технологичности проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине с применением полиуретанового предполимера с содержанием изоцианатных групп 2-30%. Задача решается следующим образом.

При проведении ремонтно-изоляционных работ в скважине в колонну насосно-компрессорных труб подают безводную жидкость, например обезвоженную нефть, вслед за ней - полиуретановый предполимер с содержанием изоцианатных групп 2-30%, смешанный с дизельным топливом с количеством дизельного топлива 20-30%. Затем снова подают безводную жидкость и водный раствор с загустителем. В качестве загустителя используют растворы карбоксиметилцеллюлозы и пр. Доводят все эти технологические жидкости до ремонтируемого интервала и продавливают в ремонтируемую зону с производительностью 2,5-3,5 л/с. Осуществляют технологическую выдержку не менее 10 мин, в течение которых полиуретановый предполимер реагирует с водой в порах и кавернах околоскважинного пространства, происходит вспенивание и отверждение предполимера. После этого во избежание выноса в скважину отвердившейся массы ведут промывку скважины обратной промывкой (через затрубье с отбором по колонне насосно-компрессорных труб) с противодавлением, равным давлению на начало промывки. Объем промывки устанавливают в объеме не менее объема колонны насосно-компрессорных труб. После прокачки 2/3 объема промывочной жидкости постепенно снижают противодавление до атмосферного. Герметизируют скважину и проводят технологическую выдержку не менее 48 ч.

Применение постепенного снижения давления в скважине позволяет сохранить от разрушения образовавшийся полиуретановый полимер и повысить надежность изоляции.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Проводят изоляцию заколонных перетоков в нефтедобывающей скважине на глубине 1000 м. Геофизическими исследованиями определяют, что в зоне перетока имеется нарушение сплошности обсадной колонны. В скважину на глубину 1000 м спускают колонну насосно-компрессорных труб. В колонну насосно-компрессорных труб подают 1 м³ обезвоженной нефти, 250 л смеси полиуретанового предполимера и дизельного топлива в соотношении 4:1 по объему. В качестве полиуретанового предполимера используют Уренат-5449 (ТУ 2224-010-10493601-96), представляющий собой продукт взаимодействия диизоцианата и смеси полиэфиров с массовой долей изоцианатных групп 11±2%, кинематической вязкостью при 25°С 4000 мм²/с и временем гелеобразования не менее 90 с. По внешнему виду Уренат-5449 - прозрачная вязкая жидкость без механических примесей от темного до светло-желтого цвета.

Затем снова подают 0,5 м³ безводной нефти и 150 л 5%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы. Доводят все эти технологические жидкости до ремонтируемого интервала и продавливают в ремонтируемую зону с производительностью 3 л/с. Осуществляют технологическую выдержку 20 мин, в течение которой происходит вспенивание и отверждение полиуретанового предполимера. После этого скважину промывают обратной промывкой с противодавлением, равным давлению на начало промывки, т.е. 7 МПа на устье скважины. Объем промывки устанавливают в объеме колонны насосно-компрессорных труб. После прокачки промывочной жидкости в объеме 2/3 объема колонны насосно-компрессорных труб постепенно снижают противодавление до атмосферного. Герметизируют скважину и проводят технологическую выдержку не менее 48 ч.

В результате работ заколонный переток полностью ликвидирован.

Пример 2. Выполняют, как пример 1. В качестве полиуретанового предполимера используют Уренат-Р5449 (ТУ 2224-010-10493601-96), представляющий собой продукт взаимодействия диизоцианата и смеси полиэфиров с массовой долей изоцианатных групп 9,5±0,5%, кинематической вязкостью при 25°С 1000 мм²/с и временем гелеобразования не менее 90 с. По внешнему виду Уренат-5449 - прозрачная вязкая жидкость без механических примесей от темного до светло-желтого цвета. Используется в виде 80%-ного раствора в диоктиладипинате.

Проводят изоляцию водопритоков в нефтедобывающей скважине на глубине 1800 м.

В результате работ водоприток полностью ликвидирован. Обводненность добываемой нефти снизилась с 87 до 63%.

Применение предложенного способа позволит повысить технологичность проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине, повысить качество изоляции.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонтно-изоляционных работах в скважине, при изоляции водопритоков в добывающих скважинах, изоляции зон поглощения в нагнетательных скважинах, при изоляции заколонных перетоков в скважинах. Обеспечивает повышение технологичности способа. Сущность изобретения: по способу в ремонтируемую зону подают полиуретановый предполимер с содержанием изоцианатных групп 2-30%, смешанный с дизельным топливом с количеством дизельного топлива 20-30%. Затем снова подают безводную жидкость и водный раствор с загустителем. Доводят все эти технологические жидкости до ремонтируемого интервала и продавливают в ремонтируемую зону с производительностью 2,5-3,5 л/с. Осуществляют технологическую выдержку не менее 10 мин. После этого ведут промывку скважины обратной промывкой с противодавлением, равным давлению на начало промывки. Объем промывки устанавливают в объеме не менее объема колонны насосно-компрессорных труб. После прокачки 2/3 объема промывочной жидкости постепенно снижают противодавление до атмосферного. Герметизируют скважину и проводят технологическую выдержку не менее 48 час.

Способ проведения ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающий подачу в ремонтируемую зону полиуретанового предполимера с содержанием изоцианатных групп 2-30%, вспенивание и отверждение, отличающийся тем, что предварительно подают безводную жидкость, полиуретановый предполимер подают в смеси с дизельным топливом с количеством дизельного топлива 20-30%, затем подают безводную жидкость и водный раствор с загустителем, доводят технологические жидкости до ремонтируемого интервала и продавливают с производительностью 2,5-3,5 л/с в ремонтируемый интервал, проводят технологическую выдержку для вспенивания и отверждения, промывают скважину обратной промывкой с противодавлением, равным давлению на начало промывки, в объеме не менее объема колонны насосно-компрессорных труб с постепенным снижением противодавления после прокачки 2/3 объема промывочной жидкости, герметизируют скважину и проводят технологическую выдержку не менее 48 ч.