СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕСКОВАНИЯ СКВАЖИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАВИЙНОЙ ЗАСЫПКИ Российский патент 2010 года по МПК E21B43/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а именно к способам предотвращения пескования скважины, а именно к технологиям создания гравийных фильтров, и может быть использовано для обработки подземных формаций, в особенности для операций по предотвращению поступления песка из нефтяного пласта в скважину.

Гравийные фильтры используются для предотвращения пескования скважин. Типичной операцией заполнения фильтра гравием является установка в скважине сетчатого фильтра и введение гравия между фильтром и перфорированной обсадной колонной. Гравий препятствует поступлению песка из пласта в скважину, а пластовые жидкости фильтруются в скважину через гравий и сетчатый фильтр. Также гравийная засыпка может применяться без установки фильтра в скважину.

Уровень техники

Известны способы предотвращения пескования скважины с использованием различных видов гравийной засыпки. Возможные решения излагаются в следующих патентах.

1. US 7255168, в данном патенте раскрыт способ обработки подземной формации, а именно способ предотвращения пескования скважины путем доставки в скважину гравийной засыпки, представляющей собой гомогенную смесь полиэтилентерефталата (PET) и наполнителя. Наполнитель может составлять приблизительно от 5% до 70% от массы всего состава. Это могут быть любые микрочастицы, совместимые с термопластичным материалом, например ценосферы, микросферы, зольная пыль и т.п.

2. US 7281580, в данном патенте раскрыт способ создания гравийной засыпки с использованием пластиковых частиц высокой плотности, покрытых клеящим веществом. Наиболее близким к заявляемому способу является способ обработки подземной формации, а именно способ предотвращения пескования скважины, включающий размещение гравийной засыпки в скважине, описанный в патенте GB 2436011. В данном патенте раскрыт способ предотвращения пескования скважины с использованием частиц, изготовленных из полиамида.

Основным недостатком данного способа является более низкий уровень прочности.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании простого и эффективного способа предотвращения пескования скважины с использованием гравийной засыпки, включающего размещение гравийной засыпки в скважине, где в качестве гравийной засыпки используют новый тип сыпучего материала, обладающего определенным уровнем прочности и химической инертностью, для обработки подземных пластов.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в обеспечении более качественного отфильтровывания песка и мелких частиц за счет более плотного и равномерного распределения гравийной засыпки в виде частиц полиДЦПД, ее высокой термостойкости, высокой прочности на раздавливание. Так как удельная плотность частиц близка к единице, исключается осаждение частиц гравийной засыпки во время намывки гравийного фильтра, что особенно актуально для горизонтальных скважин. Кроме того, благодаря низкой плотности наполнителя возможно использование менее вязких несущих жидкостей, что обеспечивает более низкое трение при закачке.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в способе предотвращения пескования скважины с использованием гравийной засыпки, включающего размещение гравийной засыпки в скважине, используют сыпучий материал в виде частиц материала ПолиДиЦиклоПентаДиен (далее полиДЦПД). При этом частицы материала полиДЦПД могут иметь различную форму, например сферическую, удлиненную, многоугольную, кубическую, могут быть выполнены в виде волокон. Наполнитель из материала полиДЦПД может быть дополнительно упрочнен с помощью заполняющего материала, например глины или двуокиси кремния или керамики или волокнами.

При проведении поиска по патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих всей совокупности предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Настоящее изобретение относится к способу предотвращения пескования скважины с использованием гравийной засыпки, включающего размещение гравийной засыпки в скважине с использованием материалов полиДЦПД в качестве гравийной засыпки. Частицы гравийной засыпки из полиДЦПД могут иметь любые размеры и любую форму в любых сочетаниях. Материал полиДЦПД обладает прочностью на сжатие приблизительно до 60 МПа и плотностью приблизительно 0,95…1,03 г/см³. Поэтому частицы, выполненные из полиДЦПД, могут легко находиться во взвешенном состоянии и переноситься несущей жидкостью. Преимуществом является более качественное отфильтровывание песка и мелких частиц за счет более плотного и равномерного распределения частиц полиДЦПД, его высокой термостойкости, высокой прочности на раздавливание. Так как удельная плотность частиц близка к единице, исключается осаждение частиц полиДЦПД во время намывки гравийного фильтра, что особенно актуально для горизонтальных скважин. Кроме того, благодаря низкой плотности использумего наполнителя в качестве гравийной засыпки возможно использование менее вязких несущих жидкостей, что обеспечивает более низкое трение при закачке.

Среди полимерных материалов полиДЦПД обладает уникальным сочетанием механических, химических и физических свойств, которые превращают его в хорошую альтернативу полиэтилену, полистиролу, стеклопластику, полиэфиру, графитовому волокну, алюминиевым сплавам и другим материалам. ПолиДЦПД отличается низкой плотностью (близкой к плотности воды), отличной комбинацией жесткости и ударопрочности, стабильностью размеров, отличной химической стойкостью в кислотах, основаниях, сырой нефти, отличной термостойкостью, легкостью механической обработки.

ПолиДЦПД "Noveon" высокой чистоты производит компания "Telene®DCPD" для европейского и китайского рынков.

ПолиДЦПД "Metton® PDCPD", который в основном аналогичен материалу "Telene®", производит компания Metton America Inc. и собирается наладить его массовый выпуск в качестве альтернативы стекловолокну, дереву и металлу.

Частицы гравийной засыпки в виде расклинивающего наполнителя из полиДЦПД могут иметь любые размеры, форму и их сочетания. Несферические частицы могут быть удлиненными, вытянутыми частицами, многоугольными, кубическими, волокнистыми и т.д. Частицы из полиДЦПД можно упрочнять подходящими заполняющими материалами, например глиной, двуокисью кремния, волокнами, керамикой и т.д.

Изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку его осуществление возможно при использовании существующих средств производства с применением известных технологий.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а именно к способам предотвращения пескования скважины с использованием гравийной засыпки. Техническим результатом является обеспечение более качественного отфильтровывания песка и мелких частиц за счет более плотного и равномерного распределения гравийной засыпки. Способ предотвращения пескования включает размещение в скважине гравийной засыпки, где в качестве гравийной засыпки применяют расклинивающий наполнитель в виде частиц материала ПолиДиЦиклоПентаДиена. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ предотвращения пескования скважины с использованием гравийной засыпки, включающий размещение гравийной засыпки в скважине, отличающийся тем, что в качестве гравийной засыпки применяют расклинивающий наполнитель в виде частиц материала ПолиДиЦиклоПентаДиена.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы материала ПолиДиЦиклоПентаДиена могут иметь различную форму.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что частицы материала ПолиДиЦиклоПентаДиена могут быть удлиненными, и/или многоугольными, и/или кубическими, и/или сферическими, и/или в виде волокон.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что наполнитель из материала ПолиДиЦиклоПентаДиена может быть дополнительно упрочнен с помощью дополнительного заполняющего материала.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительный заполняющий материал может быть в виде керамики, или двуокиси кремния, или волокна.