СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2010 года по МПК E21B33/138 

Описание патента на изобретение RU2382174C1

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к изоляции зон поглощения в скважине как при ликвидации брака в бурении после цементирования обсадной колонны, так и при капитальном ремонте.

Известен способ изоляции зон поглощения в скважине (пат. №2141029, опубл. 10.11.99, БИ №31), включающий закачку водонабухающего полимера, однако эффективность этого метода недостаточна.

Известны составы для блокирования водоносных пластов, для изоляции зон поглощения и проницаемых пластов, для отключения пластов (соответственно, пат. №2124622, опубл. БИ №1, 1999; пат. №2120547, опубл. БИ №29, 1998 г.), содержащие в качестве наполнителя древесные опилки, предварительно пропитанные специальными растворами, или древесные опилки, модифицированные суспензией порошка магния и др. Однако все эти составы обладают низкой механической прочностью, а в случае создания в скважине знакопеременных депрессий вымываются из пор.

Также известны составы (пат. №2120538, опубл. БИ №29, 1998 г.; пат. №2107156, опубл. БИ №8, 1998 г.), включающие в себя полиакриламид (или другой водорастворимый полимер) и различные наполнители: бентонит, глинопорошок, сломель и др.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции зон поглощения в скважине (пат. №2111337 РФ, МПК Е21В 33/13, опубл. БИ №14, 1998), включающий последовательную закачку в скважину в зону поглощения вязкоупругого состава и затем цементного раствора. Однако этот способ требует обязательной выдержки вязкоупругого состава в скважине на гелеобразование, что увеличивает сроки ремонта, следовательно, и его стоимость. Недостатками также являются низкая механическая прочность, недостаточная, например, для закрепления слабосцементированных и осыпающихся горных пород или для наращивания цементного камня за обсадной колонной; низкая проникающая способность, не обеспечивающая долговременное перекрытие поровых каналов поглощающих пластов или трещин в цементном камне за обсадной колонной; многокомпонентность (более трех) составов и сложность их приготовления.

Задачей изобретения является создание способа изоляции зон поглощения в скважине, способного долговременно закупоривать поры и трещины поглощающего пласта, трещины в заколонном цементном камне при достаточно глубоком проникновении в них и обладать необходимой механической прочностью (после твердения), успешно противостоящей эксплуатационным нагрузкам, обусловленным температурными изменениями в скважине и работами в ней со знакопеременными депрессиями.

Технический результат достигается путем последовательной закачки в зону поглощения скважины концентрированного водного раствора реагентов, способного образовывать трехмерную структуру в пласте, а затем цементный раствор, затворяемый на разбавленном растворе реагентов. В качестве реагентов для образования трехмерной структуры в пласте используют хлористый алюминий, карбамид и уротропин при следующем соотношении, мас.%:

Хлористый алюминий 4-8

Карбамид 15-30

Уротропин 0-6

Вода - Остальное

В качестве жидкости затворения цемента используют концентрированный водный раствор реагентов, разбавленный в 3-20 раз.

Для приготовления концентрированного раствора реагентов, способного образовать трехмерную структуру в пласте, растворяют в воде хлористый алюминий и карбамид, или хлористый алюминий, карбамид и уротропин, количество которых подбирается в зависимости от пластовой температуры (табл.2). Полученные концентрированные водные растворы реагентов делят на две определенные части (порции): первую часть используют для получения трехмерной структуры в пласте, а вторую часть после 3-20-кратного разбавления водой (в зависимости от поглотительной способности скважины) используют в качестве жидкости затворения тампонажного цемента.

Технический результат - в зависимости от отсутствия или наличия дефекта (не герметичности) обсадной колонны - достигается следующем образом:

а) при отсутствии дефекта в колонне создают технологические отверстия любым способом перфорации, определяют приемистость по воде, последовательно закачивают: 1,5-5,0 м3 концентрированного водного раствора реагентов, цементный раствор, в котором цемент затворен водным раствором реагентов, разбавленным водой в 3-20 раз, в количестве 0,1-0,5 часовой приемистости скважины (количество концентрированного раствора реагентов, способного образовать трехмерную структуру в пласте, а также кратность его разбавления для процесса затворения цемента, выбираются в зависимости от интенсивности поглощения);

б) при наличии дефекта в колонне все работы, перечисленные в п. а) ведутся без создания технологических отверстий.

Способ проверен в промысловых условиях как в скважинах с дефектами эксплуатационных колонн, так и в скважинах без дефектов. При этом неоднократные попытки ликвидировать поглощения способом по прототипу не привели к положительным результатам.

Процесс на скважине производится в следующей последовательности. После определения геометрических характеристик зоны поглощения скважины и ее приемистости рассчитывают необходимый общий объем концентрированного водного раствора реагентов, способного образовывать трехмерную структуру в пласте для данного температурного порога скважины. После приготовления часть требуемого объема концентрированного раствора реагентов закачивают в скважину (в НКТ, спущенные до технологических отверстий, или до места дефекта эксплуатационной колоны) и вслед за ней цементный раствор. Для получения цементного раствора в качестве жидкости затворения используют оставшуюся часть концентрированного раствора реагентов, разбавленного в необходимое количество раз. Затем все закачанные растворы продавливаются в пласт продавочной жидкостью объемом, равным внутреннему объему НКТ. Скважину оставляют в покое под давлением, равным давлению продавливания на время, необходимое для затвердевания цементного раствора.

При недоподъеме цементного раствора до проектной высоты вследствие его (раствора) поглощения пластом при технической возможности наращивания цементного камня от устья поступают следующим образом. Производят опрессовку межколонного пространства водой и, определив геометрическую характеристику зон поглощения и отсутствия цементного камня, рассчитывают необходимый общий объем концентрированного водного раствора реагентов, способного образовывать трехмерную структуру в пласте для данного температурного порога скважины и объем цементного раствора (табл.3). Заготовив необходимые объемы концентрированного водного раствора реагентов и раствора, разбавленного в необходимое количество раз, закачивают последовательно в межколонное пространство скважины концентрированный водный раствор реагентов, способный образовывать трехмерную структуру в пласте, и цементный раствор, затворяемый на разбавленном растворе. Продавливание концентрированного водного раствора реагентов, способного образовывать трехмерную структуру в пласте, и цементного раствора, приготовленного на ее основе, осуществляют продавочной жидкостью объемом, равным требуемому (техническими условиями, проектом на строительство скважины) объему свободного межколонного пространства над цементным раствором.

В обоих описанных случаях ликвидации поглощения и брака концентрированному водному раствору реагентов, способному образовывать трехмерную структуру в пласте, отводится роль понизителя поглотительной способности пласта.

Концентрированный водный раствор реагентов создает в поровом пространстве поглощающего пласта экран, препятствующий рассеиванию и размыванию тампонажной смеси по этому пласту; разбавленный до требуемой кратности раствор, на котором затворен цемент, увеличивает исходную вязкость цементного раствора (возрастающую во времени тем интенсивнее, чем ниже кратность разбавления раствора, на котором затворяется цемент), снижает фильтрационную способность этого цементного раствора, увеличивает устойчивость изолирующего барьера.

Как видно из данных, приведенных в табл.1, при использовании прототипа поглощение начиналось при 4,0-8,0 МПа, а при использовании предлагаемого способа поглощение отсутствует при давлении до 15,0 МПа.

Таким образом, преимуществами данного способа являются:

- отсутствие необходимости готовить тампонирующие смеси с инертными наполнителями для снижения интенсивности приемистости поглощающего пласта;

- снижение времени на гелеобразование вязкоупругого состава в скважине, что сокращает сроки ремонта (ликвидации брака);

- возможность не использовать быстросхватывающиеся смеси (БСС), которые в случаях непредвиденных остановок в процессе их приготовления и закачивания в намеченный интервал могут привести к прихвату заливочных труб;

- при резком непредвиденном снижении приемистости при закачке композиции в намеченный интервал до минимальной величины (300-400 дм3/мин=18-24 м3/ч) излишки композиции и цементного раствора можно вымыть из скважины обратной промывкой без опасности прихвата заливочных труб;

- высокая устойчивость изолирующего барьера.

Таблица 2 Наименование компонентов Для пластовой температуры, °С 20 40 60 80 Хлористый алюминий 4 4 4 8 Карбамид 16 15 16 30 Уротропин 6 4 2 - Вода 74 77 78 62

Похожие патенты RU2382174C1

название год авторы номер документа
ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ ИЗ ПЕРЕРАБОТАННОЙ БУМАЖНОЙ ПРОДУКЦИИ И ПОЛИАКРИЛАМИДА НА ОСНОВЕ ПРЕСНОЙ ВОДЫ 2016
  • Тимченко Сергей Викторович
  • Данькин Юрий Петрович
RU2625128C1
Способ повышения нефтеотдачи пластов 2020
  • Муляк Владимир Витальевич
  • Веремко Николай Андреевич
RU2735821C1
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНЫХ РАБОТ В ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЕ 2005
  • Канзафарова Светлана Геннадьевна
  • Кунгуров Юрий Васильевич
  • Ужаков Виктор Васильевич
  • Стрилец Сабина Фидратовна
  • Канзафарова Руфина Фидратовна
RU2322569C2
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ИНТЕРВАЛОВ ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ ПОГЛОЩЕНИЙ В СКВАЖИНЕ И АЭРИРОВАННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Фефелов Юрий Владимирович
  • Кузнецова Ольга Григорьевна
  • Чугаева Ольга Александровна
  • Девяткин Александр Михайлович
RU2379474C2
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ ЦЕМЕНТОСИЛИКАТНЫМИ РАСТВОРАМИ 2012
  • Тахаутдинов Рустем Шафагатович
  • Калинин Борис Петрович
  • Малыхин Владимир Иванович
  • Шарифуллин Алмаз Амирзянович
  • Исаев Анатолий Андреевич
RU2519262C1
Способ цементирования обсадных колонн при наличии зон поглощения 2021
  • Каримов Ильшат Назифович
  • Агзамов Фарит Акрамович
  • Мяжитов Рафаэль Сяитович
RU2794264C2
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 2010
  • Алтунина Любовь Константиновна
  • Кувшинов Владимир Александрович
  • Стасьева Любовь Анатольевна
RU2467165C2
Способ проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтегазовой скважине 2019
  • Климов Вячеслав Васильевич
  • Арестенко Юрий Павлович
  • Буркова Анастасия Алексеевна
RU2723416C1
Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин 2002
  • Бриллиант Л.С.
  • Иванов С.В.
  • Козлов А.И.
RU2224878C2
Способ ограничения притока воды в добывающие скважины 2002
  • Бриллиант Л.С.
  • Иванов С.В.
  • Козлов А.И.
RU2224875C2

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к изоляции зон поглощения в скважине как при ликвидации брака в бурении после цементирования обсадной колонны, так и при капитальном ремонте. Способ изоляции зон поглощения в скважине включает последовательную закачку в скважину вязкоупругого состава и цементного раствора, при этом в зону поглощения скважины закачивают концентрированный водный раствор реагентов, способных образовывать трехмерную структуру в пласте, а затем цементный раствор, затворяемый на разбавленном растворе реагентов. В качестве реагентов для образования трехмерной структуры в пласте используют хлористый алюминий, карбамид и уротропин при следующем соотношении, мас.%: хлористый алюминий 4-8, карбамид 15-30, уротропин 0-6, вода остальное. В качестве жидкости затворения цемента используют разбавленный в 3-20 раз водный раствор реагентов. Технический результат - повышение эффективности изоляции зон поглощения в скважине. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 382 174 C1

1. Способ изоляции зон поглощения в скважине путем последовательной закачки в скважину вязкоупругого состава и цементного раствора, отличающийся тем, что в зону поглощения скважины закачивают концентрированный водный раствор реагентов, способных образовывать трехмерную структуру в пласте, а затем цементный раствор, затворяемый на разбавленном растворе реагентов, при этом в качестве реагентов для образования трехмерной структуры в пласте используют хлористый алюминий, карбамид и уротропин при следующем соотношении, мас.%:
Хлористый алюминий 4-8 Карбамид 15-30 Уротропин 0-6 Вода остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения цемента используют разбавленный в 3-20 раз водный раствор реагентов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2382174C1

СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИНЕ 1997
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба Оглы[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж Оглы[Az]
  • Сулейманов Багир Алекпер Оглы[Az]
  • Аббасов Эльдар Мехти Оглы[Az]
  • Берман Александр Владимирович[Ru]
RU2111337C1
Способ изоляции водопритока в скважину 1991
  • Лакомкин Николай Васильевич
  • Салимов Марат Халимович
SU1797644A3
Способ получения вязкоупругой композиции 1990
  • Рыскин Александр Юрьевич
  • Городнов Владимир Павлович
  • Офицерова Валентина Георгиевна
  • Кощеев Игорь Геннадьевич
  • Гусев Александр Витальевич
  • Мухин Михаил Юрьевич
  • Тимохин Василий Иванович
  • Коваль Валентина Алексеевна
  • Ахметшин Ирек Дианович
SU1789664A1
Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений 1990
  • Городнов Владимир Павлович
  • Рыскин Александр Юрьевич
  • Офицерова Валентина Георгиевна
  • Кощеев Игорь Геннадьевич
  • Павлов Михаил Викторович
  • Кошелев Борис Гаврилович
SU1735574A1
ИЗОЛИРУЮЩИЙ СОСТАВ 1991
  • Валеева Т.Г.
  • Вердеревский Ю.Л.
  • Попова В.Л.
  • Михеева И.В.
  • Кобяков Н.И.
  • Арефьев Ю.Н.
  • Галимов Р.Р.
RU2017936C1
US 4607066 A, 19.08.1986.

RU 2 382 174 C1

Авторы

Алтунина Любовь Константиновна

Кувшинов Владимир Александрович

Стасьева Любовь Анатольевна

Филин Вячеслав Васильевич

Даты

2010-02-20Публикация

2008-06-04Подача