Способ изоляции пласта Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

а кэ

Изобретение относится к нефтедобывающей пpo lышлeннocти, в частност к способам понижения проницаемости и закупорки пласта при изоляции обводненных пластов, а также для закупорки одного из интервалов пласта при интервальном освоении.

Известны способы закупорки пластов путем закачки в них реагентов (, полимеров ), способных образовывать гель в присутствии структурирующего агента,

В качестве полимеров используют полиакриламид, КМЦ, гипан и ., в качестве структурирующего агента соединения содержащие многовалент-ные катионы с , С и др. Замедляющие ионы выбирают из группы, включающей ацетат, тетрат, цитрат и др. Закупоривающий состав готовят на -поверхности, а в пласт перед закачкой указанного состава вводят сцепиальную жидкость для поддержания необходимого рН Clj.

Недостатком способа является низкий закупоривающий эффект в виду невозможности в объеме обрабатываемого пласта поддерживать необходимую величину рН за счет эффект вытеснения закупоривающим составом ранее закачанной специальной жидкости для поддержания рН, т.е. изолирующий экран создается только в зоне контактов агентов, а в прилегающей к стволу скважины зоне отсутствуют необходимые условия гелеобразования. В случае введения жидкости для поддержания необходимого рп в закупоривающий состав на поверхнос-ти невозможно закачать в пласт достаточный объем смеси ввиду начала образования геля в процессе закачки в стволе скважины, при этом регулирование процесса весьма трудоемко

Известен способ изоляции пласта, включающий последовательН5ю закачку в него структурирующих и изолирующего реагентов и продавочной жидгсооти не менее объема закаченных реагентов С2 .

Недостаток известного способа заключается в том, что наиболее прочный экран получается на границе контакта изолирующего вещества со структурирующим агентом. За счет закачки структурирующ.его агента (хлорного железа) до и после изолирующего вещества (гипана ) образуются как бы два экрана, однако около ствола скважины и между экранами коагуляция гипана будет неполная, причем в случае наличия трещины происходит почти поршневое вытеснение одного реагента другим и, следовательно, образуются незначительные закупоривающие пробки, выдерживающие небольшой градиент давления. ,

Целью изобретения является создание более надежного изоляционного экрана.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изоляции пласта, включающему последовательную закачку в него структурирующих и изолирующего реагентов и продавочной жидкости не менее объема закаченных р{;агентов, реагенты взаимно перемешивают в призабойной зоне путем периодического отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последую-щим ее извлечением, а в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластового давлени

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ), устанавливая башмак труб на уровне пласта или его интервала, подлежащего изоляции. В зависимости от приемистости пласта в случае ожидаемого давления закачки, превышаюш,его прочность колонны, НКТ спускают с пакером. Затем последовательно закачивают в пласт структурирующий агент, например хлорное железо или хлористый кальций, затем изолирующее вещество (гипан ) и вновь структурирующий агент. Реагент продавливают в пласт продавочной жидкостью, например водой, в объеме не менее объема закаченных реагентов,

прод . реаг wjoA pear

После этого осуществляют перемешивание реагентов, изменяя направление их движения в пределах -от радиуса закачки до ствола скважины, производят отбор продавочной жидкости в объеме продавки и- снова закачку в этом же объеме. Отбор производят методом излива или компрессирования. Цикл повторяют 2-4 раза. По данным лабораторных исследований Б результате 2-4-разового изменения направления потока достигается смешивание реагентов,- достаточное до полной коагуляции. По повышению давления закачки с каждым циклом и снижению отбора можно судить о характере перемешивания и степени коагуляции изолирующего вещества.

После перемешивания извлекают из пласта объем продавки, окважину вы,держивают на время полной коагуляции изолирующего вещества, затем пускают скважину в эксплуатацию либо производят интервальное освоение в зависимости от характера прородимых работ.

перемешивание реагентов в пласIB основано на механизме гидродинамического вытеснения одной жидкости другой а пористых средах. В процессе вытесне-ния коэффциент вытесне ния Kgjj,-j-всегда практически меньше единицы и зависит от соотношения вя костей вытесняемой М и вытесняющей М жидкости дд 1 . Чем боль ше это соотношение, тем меньше коэффициент, тем лучше перемешивание. По данным литературы при коэффциент вытеснения уменьшае.тся в 2-4 раза по сравнению с Мд 1, В нашем случае изолирующее вещество гипан (.или другие полимеры ) более вязкое, чем структурирующий агентраствор хлорного железа или хлористого калльция, вязкость которых бли ка к воде. Поэтому при вытеснении гипаном оторочки хлорного железа WQ 1, коэффициент вытеснения высо кий, следовательно, на этом фронте будет узкий изолирующий экран. Во /второй стадии закачки (после изолирующего реагента опять заканчивают Хлорное железо), вытеснение с большей остаточностью гипана в порах, смешивание будет лучше, одна ко и в этом случае за счет отмыва около ствола скважины коагуляции практически не будет. Однако активно перемешивая реагенты в пласте, изменяя направление их дивжения к стволу скважины и обратно, мы тем самым изменим картину и получим равномерную коагу ляцию во всем обрабатываемом объеме. Перемешиванию способствует гидродинамика закачки. При быстром изменении направления движения жидкости при переходе от отбора к закачке будет наблюдаться неустановив шийся режим движения, при этом удаленные от ствола скважины слои жидкости будут еще двигаться в сторону скважины, а им навстречу уже будет двигаться жидкость, закачанная в призабойную зону. Процесс перемешивания можно улуч шить, если в изолирующую жидкость ввести газовую фазу, например, воз.дух с давлением насыщения Р,,7, Р„. . nWv ПЛ Понижение давления в момент отбора P2j, разгазированию жидкости, вьщелению газа, пузырьки которого, двигаясь к стволу скважины, захватывают изолирующий агент и, опережая его (скорость пузырьков газа больше), переносят изолирующий агент в зону структурирующего агента, улучшая переметивание. Предлагаемый способ изоляции пла та будет также эффективным и в случае применения при изоляционных работах буфера инертной жидкости для предот ращения смешивания активных реагентов в процессе из закачки. Если при обычной последовательно закачке изолирующего и структурирую щих реагентов буфер инертной жидкос разделяя реагенты, будет также препятствовать их смешиванию в пласте и коагуляции, то в соответствии с предлагаемым способом активное изменение направления движения реагентов также вовлечет в движение и инертную жидкость и вызовет ее перемешивание с изолирующим и структурирующим реагентами, предотвращая влияние буфера на эффект закупорки. Осуществление способа проводится по следующей схеме. После спуска НКТ и определения приемистости в скважину последовательно закачивают реагенты по следующей схеме, Раствор хлористого кальция 20-30% . 1,5-2 Буфер пресной воды 0,3-0,5 Гипан 8%-ной концентрации , 3-5 Буфер пресной воды 0,1-0,2 Раствор хлористого кальция 20-30% 0,3-0,5 Затем реагенты закачивают в пласт продавочной жидкостью (пластовой водой или нефтью в зависимости от выбранной технологии ) и продавливают вглубь пласта от ствола скважины той же продавочной жидкостью, объем которой составляет не менее объема закачанных реагентов стр рес«г изол 5 Ф. В рассматриваемом случае объем продавочной жидкости в пласте от . ствола скважины составит V 5,2 8,2 м. С учетом технологических потерь принимаем V пред м. При избыточном давлении закачки 100 -кг/см и,учитывая, что проводимость гипана на порядок меньше, чем воды, то при приемистости пласта по воде 20 М /ч (к 5 м сут-ат) ориентировочное время закачки объема продавочной жидкости вслед за ранее закачанными реагентами составит 4 ч. Фактическое время фиксируется в процессе закачки. После продавки реагентов осуществляют перемешивание реагентов, изменяя направление их движения в пределах от радиуса обработки до ствола скважины путем отбора продавочной жидкости -в объеме продавки и новой закачки. Для отбора объема продавки стравливают избыточное давление на устье скважины до атмосферного и замеряют темп излива (объем и время излива). Если достигается снижение расхода при отборе в 6-10 раз (согласно лабораторным данным), то скважину останавливают на время полной коагуляции. В противном случае осуществляют дополнительный цикл закачки и от6;: pa в объме продавки. При этом давление закачки повьпиается в 2-3 раза по сравнению с первоначальным, т.е. достигает 200-300 кг/см. Повышение давления закачки и снижение темпа отбора свидетельствует о тщательном перемешивании реагентов.

После перемещения;Иэвлекают из плас,та объем продавки,скважину выдерживают щего вещества 7-10 сут, затем пускают скважину в эксплуатацию либо производят интервальное освоение, в зависимости от характера проводи1 4лх работ о

При изоляции водопритока в эксплуатационных скважинах предлагаемый способ позволяет предотвратить частичную закупорку нефтяной зоны от изоляционных материалов, так как при извлечении продавочной жидкости извлекается и частично попавший в эту зону изоляционный материал.

Таким образом, применение предлагаемого способа может значительно повысить Эффективность изоляционных работ, что в конечном итоге приводит к повышению количества успешных операций, снижению затрат при эксплуатации скважин за счет более продолжительного действия экрана, предотвращается ухудшение продуктивности нефтяной части пласта при изоляции нефтяных скважин. Кроме того, появляется возможность использования инертного буфера без отрицательных последствий и осуществления контроля за процессом закупорки.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа составит 225 тыс-руб. на.одну скважинозбработку.

1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА, .включающий последовательную закачку в него структурирующих и изолирующих реагентов и продавочной жидкости не менее объема закаченных реагентов, отличающийся xeft, что; с целью создания более надежного изоляционного экрана, реагенты взгимно перемешивают в приэабойной зоне путем периодического отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластового давления.