СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 2016 года по МПК E21B43/32 E21B43/11 E21B43/16 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при разработке нефтяных залежей с подошвенной водой.

Известен способ интенсификации добычи нефти, включающий создание в водонасыщенной части пласта водонепроницаемого экрана путем отбора воды из водонасыщенной части пласта до образования в ней нефтяного конуса и закачки в затрубное пространство скважины и далее в пласт селективной водоизолирующей композиции, причем отбор нефти и воды производят последовательно циклическим методом с периодическим отсечением каналов транспортировки добываемой продукции от нефте- или водонасыщенной частей пласта (патент РФ №2132938, кл. Е21В 43/20, опубл. 10.07.1999).

Известный способ недостаточно эффективен вследствие того, что закачка водоизолирующей композиции через затрубное пространство затруднена при высоком пластовом давлении, а для создания обратного конуса требуется отбор большого объема воды, что значительно удорожает и усложняет добычу нефти.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ интенсификации добычи нефти, согласно которому отбирают нефть из нефтенасыщенной зоны пласта до образования конуса обводнения. На уровне водонефтяного контакта устанавливают пакер. Создают водонепроницаемый интервал путем закачки изолирующей композиции. В последующем возобновляют отбор нефти. Дополнительно проводят перфорацию скважины в водонасыщенной зоне пласта для создания гидродинамической связи между нефте- и водонасыщенными зонами пласта. Закачку изолирующей композиции проводят через интервал перфорации в нефтенасыщенной или водонасыщенной зонах пласта (патент РФ №2204702, кл. Е21В 43/20, опубл. 20.05.2003 - прототип).

Недостатком известного способа является создание изолирующего экрана небольших размеров и в виде большеобъемной структуры, что создает невысокий результат по изоляции водопритока в нефтедобывающую скважину.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности изоляции водопритока.

Задача решается тем, что в способе изоляции водопритока нефтедобывающей скважины, включающем закачку водоизолирующего материала в околоскважинную зону и отбор нефти, согласно изобретению проводят перфорацию в добывающей скважине интервала водонефтяного контакта, интервала выше и ниже водонефтяного контакта, закачку в интервал водонефтяного контакта первой оторочки водоизолирующего материала, имеющего плотность больше плотности нефти и меньше плотности пластовой воды и создающего барьер для протекания пластовой воды при контакте с пластовой водой, остановку закачки, одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта первой оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта первой оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом, прекращение закачки, закачку в интервал водонефтяного контакта второй оторочки водоизолирующего материала, остановку закачки, одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта второй оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта второй оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом, прекращение закачки, повторение операций закачки оторочек водоизолирующего материала и нефти и пластовой воды до начала схватывания водоизолирующего материала, проведение технологической выдержки для схватывания и твердения водоизолирующего материала, изоляцию в скважине интервала водонефтяного контакта и интервала ниже водонефтяного контакта от верхнего объема скважины и отбор нефти через интервал выше водонефтяного контакта, при этом объемы всех первых оторочек поддерживают одинаковыми и объемы всех вторых оторочек поддерживают одинаковыми.

Сущность изобретения

При разработке нефтяной залежи при отборе нефти добывающей скважиной происходит неизбежное обводнение добываемой продукции за счет образования конусов обводнения. Существующие способы борьбы с конусами обводнения добывающих скважин построены, в основном, на отборе из зоны ниже водонефтяного контакта объема пластовой воды, образующей конус обводнения, или изоляции околоскважинной зоны конуса. Способы хорошо работают на начальном этапе разработки, когда обводненность всего продуктивного пласта невелика. По мере обводнения продуктивного пласта объемы попутно добываемой воды становятся все значительнее и в конце концов превышают объемы добываемой нефти настолько, что разработка становится нерентабельной. Изоляция водопритоков вследствие малой площади выполняет свою функцию на весьма ограниченной площади и легко обходится потоками пластовой воды при отборе пластовой продукции добывающей скважиной. В результате результат по изоляции водопритока в нефтедобывающую скважину оказывается невысоким. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности изоляции водопритока. Задача решается следующим образом.

В добывающей скважине проводят перфорацию интервала водонефтяного контакта, интервала выше и ниже водонефтяного контакта. Разобщают интервалы в скважине пакерами. Проводят закачку в интервал водонефтяного контакта первой оторочки водоизолирующего материала, имеющего плотность больше плотности нефти и меньше плотности пластовой воды и создающего барьер для протекания пластовой воды при контакте с пластовой водой. Останавливают закачку. Выполняют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта первой оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта первой оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом. Объемы всех первых оторочек поддерживают одинаковыми. Прекращают закачку. Проводят закачку в интервал водонефтяного контакта второй оторочки водоизолирующего материала. Прекращают закачку. Выполняют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта второй оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта второй оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом. Объемы всех вторых оторочек поддерживают одинаковыми. Прекращают закачку. Повторяют операции закачки оторочек водоизолирующего материала и нефти и пластовой воды до начала схватывания водоизолирующего материала. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения водоизолирующего материала. Выполняют изоляцию в скважине интервала водонефтяного контакта и интервала ниже водонефтяного контакта от верхнего объема скважины. Отбирают нефть через интервал выше водонефтяного контакта.

В ходе работ закаченный на уровень водонефтяного контакта водоизолирующий материал как бы растекается под действием давления сверху и снизу при закачке нефти в вышележащий и воды в ниже лежащий интервал. Водоизолирующий материал как бы расплющивается и растекается в горизонтальной плоскости, образуя экран в виде блина. За счет этого площадь водоизоляционного экрана увеличивается, а следовательно увеличиваются и водоизолирующие свойства изоляции.

За счет того что водоизолирующий материал имеет плотность больше плотности нефти и меньше плотности пластовой воды он после закачки в нефтяную зону, близкую к водонефтяному контакту, опускается вниз к водяной зоне, но не тонет в ней, а распределяется слоем на границе нефти и воды, т.е. строго по водонефтяному контакту. При этом за счет того, что водоизолирующий материал взаимодействие только с пластовой водой, а не с нефтью, экран образуется на границе раздела нефть-вода, но в водной зоне. Даже при преждевременном проявлению водоизолирующих свойств, т.е. при наборе вязкости, схватывании и твердении водоизолирующего материала, новые порции изолирующего материала продвигаются над уже закаченными порциями по нефтяной зоне без контакта с пластовой водой до окончания распространения первых порций и взаимодействуют с пластовой водой только за зоной распространения первых порций водоизолирующего материала. За счет этого удается создать водоизолирующий барьер небольшой толщины, но большой площади.

В качестве водоизолирующего материала используют водонабухающие полимеры, закачиваемые в виде водной дисперсии тонкого помола в пластовой воде, силикатные материалы, способные гидролизоваться в воде, полимерные материалы с функциональными группами, реагирующими в воде с образованием сшитых полимерных систем и т.п. Плотность водоизолирующего материала, как правило, находится между плотностью нефти и плотностью пластовой воды, однако для регулирования плотности используют наполнители типа цемента, гипса, солей и пр.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. В добывающей скважине проводят перфорацию интервала водонефтяного контакта на глубине 1200 м, интервала выше на глубине 1190 м и ниже на глубине 1210 м водонефтяного контакта. В скважину спускают концентрично две колонны насосно-компрессорных труб с пакерами. Первый пакер на наружной колонне устанавливают на глубине 1195 м, второй - 1205 м. Между пакерами на наружной колонне имеется перфорированный патрубок. Вторую колонну с пакером на конце спускают внутри первой. Пакер устанавливают между первой и второй колонной на глубине 1210 м. Конец второй колонны открыт.

По межтрубному пространству между первой и второй колоннами насосно-компрессорных труб закачивают в интервал водонефтяного контакта первую оторочку водоизолирующего материала - водную дисперсию водонабухающего полимера - каучука бутадиен-нитрильного марки БНКС-28 АМН, в пластовой воде, имеющий плотность 1,15, т.е. несколько меньше плотности пластовой воды и больше плотности нефти и создающий барьер для протекания пластовой воды при контакте с пластовой водой. Закачку ведут под давлением 10 МПа и расходом 3 л/с в течение 12 часов.

Останавливают закачку. Выполняют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта первой оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта первой оторочки пластовой воды с одинаковым давлением 10 МПа и с одинаковым расходом 3 л/с. Объемы всех первых оторочек поддерживают одинаковыми. Прекращают закачку. Проводят закачку в интервал водонефтяного контакта второй оторочки водоизолирующего материала с теми же режимами, что и первой отрочки. Прекращают закачку. Выполняют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта второй оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта второй оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом, что и при первой оторочке. Объемы всех вторых оторочек поддерживают одинаковыми. Прекращают закачку, т.к. начинается схватывание водоизолирующего материала. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения водоизолирующего материала. Поднимают скважинную компоновку. На глубине 1195 м устанавливают взрывпакер, отсекающий пространство скважины интервала водонефтяного контакта и ниже от вышележащего интервала. Спускают в скважину колонну насосно-компрессорных труб с глубинным насосом и отбирают нефть через перфорационные отверстия на глубине 1190 м.

Пример 2. Выполняют как пример 1. В качестве водоизолирующего материала используют раствор алкоксихлорсилоксана в этиловом спирте.

Пример 3. Выполняют как пример 1. В качестве водоизолирующего материала используют раствор тетраэтоксисилана в диэтиленгликоле.

В результате безводный период эксплуатации добывающей скважины увеличивается с 5 месяцев до 2 лет.

Применение предложенного способа позволит решить задачу сокращения объемов добываемой попутной пластовой воды, снижения обводненности добываемой продукции, т.е. повышения эффективности изоляции водопритока.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при разработке нефтяных залежей с подошвенной водой. Технический результат - повышение эффективности изоляции водопритока. Способ включает закачку водоизолирующего материала в околоскважинную зону и отбор нефти. По способу проводят перфорацию в добывающей скважине интервала водонефтяного контакта, интервала выше и ниже водонефтяного контакта. Закачивают в интервал водонефтяного контакта первую оторочку водоизолирующего материала, имеющего плотность больше плотности нефти и меньше плотности пластовой воды и создающего барьер для протекания пластовой воды при контакте с пластовой водой. Останавливают закачку. Осуществляют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта первой оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта первой оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом. Прекращают закачку. Осуществляют закачку в интервал водонефтяного контакта второй оторочки водоизолирующего материала. Останавливают закачку. Осуществляют одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта второй оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта второй оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом. Прекращают закачку. Повторяют операции закачки оторочек водоизолирующего материала, нефти и пластовой воды до начала схватывания водоизолирующего материала. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения водоизолирующего материала. Осуществляют изоляцию в скважине интервала водонефтяного контакта и интервала ниже водонефтяного контакта от верхнего объема скважины и отбирают нефть через интервал выше водонефтяного контакта. При этом объемы всех первых оторочек поддерживают одинаковыми и объемы всех вторых оторочек поддерживают одинаковыми. 3 пр.

Способ изоляции водопритока нефтедобывающей скважины, включающий закачку водоизолирующего материала в околоскважинную зону и отбор нефти, отличающийся тем, что проводят перфорацию в добывающей скважине интервала водонефтяного контакта, интервала выше и ниже водонефтяного контакта, закачку в интервал водонефтяного контакта первой оторочки водоизолирующего материала, имеющего плотность больше плотности нефти и меньше плотности пластовой воды и создающего барьер для протекания пластовой воды при контакте с пластовой водой, остановку закачки, одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта первой оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта первой оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом, прекращение закачки, закачку в интервал водонефтяного контакта второй оторочки водоизолирующего материала, остановку закачки, одновременную закачку в интервал выше водонефтяного контакта второй оторочки нефти и в интервал ниже водонефтяного контакта второй оторочки пластовой воды с одинаковым давлением и с одинаковым расходом, прекращение закачки, повторение операций закачки оторочек водоизолирующего материала и нефти и пластовой воды до начала схватывания водоизолирующего материала, проведение технологической выдержки для схватывания и твердения водоизолирующего материала, изоляцию в скважине интервала водонефтяного контакта и интервала ниже водонефтяного контакта от верхнего объема скважины и отбор нефти через интервал выше водонефтяного контакта, при этом объемы всех первых оторочек поддерживают одинаковыми и объемы всех вторых оторочек поддерживают одинаковыми.