Способ ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах Российский патент 2022 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах.

Существует проблема снижения продуктивности скважины вследствие недостаточной управляемости процессом ремонтно-изоляционных работ, в ходе которых происходит кольматация продуктивного пласта из-за бесконтрольного проникновения водоизолирующего тампонажного состава на значительную глубину.

Известен способ ликвидации водопритока в скважину [RU 2536904, МПК Е21В 33/00, 28.10.2013], включающий вырезание интервала эксплуатационной колонны, образование каверны и заполнение каверны с использованием системы водонабухающих пакеров. Данная система состоит из неменее 4 водонабухающих элементов, по крайней мере 2 из которых располагают напротив вырезанного интервала с возможностью при набухании заполнять каверну.

Указанный способ является достаточно технически сложным и не позволяет с достаточной точностью изолировать все возможные пути проникновения воды в пласт и скважину.

Прототипом изобретения является способ восстановления обводненной газовой или газоконденсатной скважины после гидравлического разрыва пласта [RU 2740986, МПК Е21В 33/138, 23.12.2019], включающий закачку расчетного объема буферной жидкости, закачку расчетного количества водоизолирующего состава, продавку водоизолирующего состава в пласт с использованием углеводородного сырья, выдержку на период отверждения и набора прочности. При этом в качестве буферной жидкости используют ацетон, в качестве углеводородного сырья для продавки водоизолирующего состава используют природный углеводородный газ. Закачку и продавку водоизолирующего состава проводят в два этапа, на первом этапе в качестве водоизолирующего состава используют тампонажный материал АКОР-БН 102 в смеси с водным раствором хлорида кальция, армированный базальтовым волокном. Смесь закачивают с выходом в водонасыщенный горизонт на 0,5-0,75 м. На втором этапе в качестве водоизолирующего состава используют АКОР-БН 102 в товарной форме и закачивают до полного заполнения пространства трещины гидроразрыва. В процессе эксплуатации после восстановления скважины осуществляют постоянный отбор остаточного притока пластовой воды на забой скважины газлифтом.

Недостатки изобретения связаны с тем, что в ходе реализации способа идет повышенный расход изолирующего состава, а также его бесконтрольное проникновение вне области ремонта, что может способствовать кольматации продуктивного пласта и снижению его продуктивности.

Задачей изобретения является повышение управляемости процессом ремонтно-изоляционных работ для предотвращения проникновения водоизолирующего тампонажного состава на значительную глубину внутрь продуктивного пласта и сохранения продуктивности скважины.

Задача решается тем, что в способе ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах, включающем закачку расчетного объема буферной жидкости, закачку расчетного количества водоизолирующего состава, продавку водоизолирующего состава в пласт с использованием углеводородного сырья с выходом в водонасыщенный горизонт, выдержку на период отверждения и набора прочности, согласно изобретению, перед закачкой буферной жидкости и водоизолирующего состава с их последующей продавкой с использованием углеводородного сырья в скважину до интервала водонасыщенного горизонта опускается электромагнит и закачивается расчетное количество магнитоуправляемой жидкости, при наведении магнитного поля электромагнитом обеспечивается контролируемое заполнение места негерметичности водоизолирующим составом в пределах окружающей это место намагниченной магнитоуправляемой жидкости, при этом расчетное значение силы подпора, обеспечиваемой подачей углеводородного сырья и расчетное значение электромагнитной силы, удерживающей распространение водоизолирующего состава с помощью магнитной жидкости должно подбираться таким образом, чтобы между ними обеспечивалось равновесие.

Для дозированной подачи магнитоуправляемой, буферной и водоизолирующей жидкостей к интервалу негерметичности используется, например, установка с гибкой непрерывной насосно-компрессорной трубой, на конце которой снаружи закреплен кольцевой электромагнит.

Техническим результатом изобретения является повышение управляемости процессом ремонтно-изоляционных работ для предотвращения проникновения водоизолирующего тампонажного состава на значительную глубину внутрь продуктивного пласта и сохранения продуктивности скважины посредством создания удерживающего экрана из магнитоуправляемой жидкости в магнитном поле, создаваемом электромагнитом.

Технический результат достигается за счет того, что перед закачкой буферной жидкости и водоизолирующего состава с их последующей продавкой с использованием углеводородного сырья в скважину до интервала водонасыщенного горизонта опускается электромагнит и закачивается расчетное количество магнитоуправляемой жидкости, при наведении магнитного поля электромагнитом обеспечивается контролируемое заполнение места негерметичности водоизолирующим составом в пределах окружающей это место намагниченной магнитоуправляемой жидкости, при этом расчетное значение силы подпора, обеспечиваемой подачей углеводородного сырья и расчетное значение электромагнитной силы, удерживающей распространение водоизолирующего состава с помощью магнитной жидкости должно подбираться таким образом, чтобы между ними обеспечивалось равновесие. Как следствие, это повышает управляемость процессом ремонтно-изоляционных работ заявленного способа.

Способ реализуют следующим образом. Выполняют подготовительные операции. Скважину останавливают и обвязывают необходимым технологическим оборудованием. Нагнетательные линии опрессовывают на полуторократное от планируемого давление. При необходимости производят демонтаж фонтанной арматуры и насосно-компрессорной трубы. Определяют интервал негерметичности известным методом. Готовят водоизолирующий состав в объеме необходимом для изоляции водопритока в зависимости от мощности пласта и радиуса обработки (РД 153-39-023-97). Рассчитывают время реакции с учетом объемного соотношения исходных компонентов и типа применяемого водоизолирующего реагента (РД 153-39-023-97). В скважину до интервала водонасыщенного горизонта опускают кольцевой электромагнит, закрепленный, например, на конце гибкой непрерывной насосно-компрессорной трубы. Приготовленный расчетный объем магнитоуправляемой жидкости закачивают через насосно-компрессорную трубу в скважину, после этого закачивают расчетный объем буферной жидкости и водоизолирующего состава [Закинян, А.Р. Динамика капиллярного подъема магнитной жидкости в пористой среде / А.Р. Закинян, Л.С. Мкртчян, А.А. Лукинов, Л.М. Кульгина // Наука. Инновации. Технологии. - 2015. - №4. - С. 7-22.]. Затем жидкости продавливают в пласт до интервала водонасыщенного горизонта расчетным количеством продавочного агента в виде углеводородного сырья. В ходе выполнения технологических операций ведут постоянный контроль за текущими значениями давления, расхода и электромагнитными характеристиками электромагнита. При наведении магнитного поля электромагнитом обеспечивается контролируемое заполнение места негерметичности водоизолирующим составом в пределах окружающей это место намагниченной магнитоуправляемой жидкости. Скважина закрывается и оставляется на время реагирования состава под давлением, равным конечному давлению продавки. Расчетное значение силы подпора, обеспечиваемой подачей углеводородного сырья и расчетное значение электромагнитной силы, удерживающей распространение водоизолирующего состава с помощью магнитной жидкости подбирается таким образом, чтобы между ними обеспечивалось равновесие [Закинян, А.Р. Динамика капиллярного подъема магнитной жидкости в пористой среде / А.Р. Закинян, Л.С. Мкртчян, А.А. Лукинов, Л.М. Кульгина // Наука. Инновации. Технологии. - 2015. - №4. - С. 7-22.]. На завершающем этапе происходит отверждение водоизолирующего состава, с образованием герметичного водонепроницаемого слоя.

После завершения отвердевания водоизоляционной композиции гибкую трубу с электромагнитом извлекают на поверхность. Для определения эффективности проведенных ремонтно-изоляционных работ производят геофизические исследования. При необходимости ведут установку фонтанной арматуры. Затем ведут освоение скважины, которое проводят способом, принятым на месторождении. Решение о необходимости реперфорации скважины принимают по результатам геофизических и других видов исследований. Для подключения в работу нефтяных пропластков, не работавших до проведения ремонтно-изоляционных работ, применяют кислотные ванны и кислотные обработки по типовым технологиям для данного месторождения. Объем кислоты не должен превышать объема водоизолирующего материала с целью предотвращения разрушения пласта. Давление нагнетания при кислотных обработках не должно превышать давление нагнетания тампонажного материала в конце продавки.

Возможно применение технологии для ликвидации притока подошвеных вод, ликвидации негерметичности эксплуатационной колонны, ликвидации заколонных перетоков, отключения пластов при переходе на нижележащие горизонты, интенсификации добычи нефти в скважинах с обводненной продукцией, выравнивания профиля приемистости и других видов ремонтно-изоляционных работ.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Для реализации заявляемого способа производят остановку нефтедобывающей скважины. Фонтанную арматуру и насосно-компрессорную трубу демонтируют. На устье скважины производят обвязку технологическим оборудованием обеспечивающим циркуляцию рабочих агентов и подачу гибкой насосно-компрессорной трубы. Нагнетательные линии опрессовывают под давлением 30 МПа. Для определения интервала негерметичности производят геофизические исследования. В интервал негерметичности опускают гибкую непрерывную насосно-компрессорную трубу диаметром 44 мм, на конце которой снаружи закреплен кольцевой электромагнит и по которой последовательно подают магнитоуправляемую жидкость (пример магнитоуправляемой жидкости: включает твердую фазу в виде ферромагнитных частиц размером менее 30 мкм с полимерным покрытием в количестве около 25%, жидкость-носитель в виде эпоксидно-диановой смолы до 65% и стабилизатор в виде нафтеновой кислоты до 10%), буферную жидкость - ацетон, водоизолирующий состав - минеральный гелеобразующий состав и природный углеводородный газ с расходом 0,02 м³/с под давлением 20 МПа. При достижении водоизолирующим составом места негерметичности электромагнитом производят наведение магнитного поля напряженностью около 3300 А/м. Производят выдержку водоизолирующего реагента в течении 24 часов под давлением 20 МПа. По истечении времени выдержки гибкую трубу с электромагнитом извлекают на поверхность и производят геофизические исследования места изоляции для определения качества работ, а так же необходимости реперфорации. Ведут установку фонтанной арматуры и освоение скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах. Для осуществления способа ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах закачивают расчетный объем буферной жидкости, расчетное количество водоизолирующего состава и продавливают водоизолирующий состав в пласт с использованием углеводородного сырья с выходом в водонасыщенный горизонт. Осуществляют выдержку на период отверждения и набора прочности. Перед закачкой буферной жидкости и водоизолирующего состава с их последующей продавкой с использованием углеводородного сырья в скважину до интервала водонасыщенного горизонта опускают электромагнит и закачивают расчетное количество магнитоуправляемой жидкости. При наведении магнитного поля электромагнитом обеспечивают контролируемое заполнение места негерметичности водоизолирующим составом в пределах окружающей это место намагниченной магнитоуправляемой жидкости. Расчетное значение силы подпора, обеспечиваемой подачей углеводородного сырья, и расчетное значение электромагнитной силы, удерживающей распространение водоизолирующего состава с помощью магнитной жидкости, подбирают таким образом, чтобы между ними обеспечивалось равновесие. Достигается технический результат – повышение управляемости процессом ремонтно-изоляционных работ для предотвращения проникновения водоизолирующего тампонажного состава на значительную глубину внутрь продуктивного пласта.

Способ ограничения водопритоков в нефтегазовых скважинах, включающий закачку расчетного объема буферной жидкости, закачку расчетного количества водоизолирующего состава, продавку водоизолирующего состава в пласт с использованием углеводородного сырья с выходом в водонасыщенный горизонт, выдержку на период отверждения и набора прочности, отличающийся тем, что перед закачкой буферной жидкости и водоизолирующего состава с их последующей продавкой с использованием углеводородного сырья в скважину до интервала водонасыщенного горизонта опускается электромагнит и закачивается расчетное количество магнитоуправляемой жидкости, при наведении магнитного поля электромагнитом обеспечивается контролируемое заполнение места негерметичности водоизолирующим составом в пределах окружающей это место намагниченной магнитоуправляемой жидкости, при этом расчетное значение силы подпора, обеспечиваемой подачей углеводородного сырья, и расчетное значение электромагнитной силы, удерживающей распространение водоизолирующего состава с помощью магнитной жидкости, должно подбираться таким образом, чтобы между ними обеспечивалось равновесие.