Способ изоляции зон поглощений промывочной жидкости в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

СГ)

Изобретение относится к горному делу, и именно к способам борьбы с поглощениями промывочных жидкостей в процессе бурения скважин, и может применяться в нефтяной, газовой промышленностях, в геологоразведке при бурении нефтяных, газовых и других скважин. Одним из наиболее часто встречающихся осложнений при бурении сквпжин является поглощение промывочной жидкости. Основной геологической предпосылкой таких осложнений можно считать трещиноватость 5)садоЧных от,ложений. Анализ затрат времени на борьбу с поглощениями иоказал, что они составляют значительную долю в общем балансе времени на строительство скважин и в 2-3 раза превыщают, например, затраты времени на борьбу с обвалообразованиями. Катастрофические поглощения с потерей циркуляции могут привести к более серьезным осложнениям, как например выброс нефти или газа. При таких поглощениях во,обще невозможна дальнейшая проводка скважин без изоляции зон поглощений. Таким образом, снижение затрат времени на ликвидацию поглощений промывочных жидкостей является значительным резервом в деле повышения технико-экономической эффективности буровых работ как за счет экономии материалов, так и повышения коммерческой скорости бурения. . Известен способ изоляции зон поглощений путем закачивания в пласт цементной суспензией, приготовленной на водном растворе хлорида кальция, обработанной, воднощелочным раствором полиакриамида (1|. Начале схватывания этой цементной суспензии, названной ГИПААЦП, 2 ч 50 мин - 3 ч 20 мин, конец схватывания 4 ч. Недостатком известного способа является сложность согласования сроков схватывания цементной суспензии с временем закачки и продавки этой смеси, в результате чего смесь может схватиться либо раньше, чем она закупорит каверны зоны поглощений, либо смесь может уйти в зону поглощений, не перекрь1в поглощающий пласт. Наиболее близким к ирдлагаемому является способ изоляции зон поглощений промывочной жидкости в скважине путем закачивания смолокпсло пой смеси на основе мочевинно-формальдегидной смолы и отвердителя - щaвeлe юй кислоты или хлористого аммония в зону поглощений 2. Однако применение известного способа связано с определенными трудностями. Больщое влияние па начало схватывания смеси смолы и отвердителя оказывает температура в скважине, осуществление способа требует точной, тонкой дозировки компонентов смеси. Смесь восприимчива к воздействию пластовых вод. Указанные недостатки могут привести к затвердению смеси в трубах и прихвату последних в скважине, что повлечет за собой большие затраты навосстановление скважины. Кроме того, недостаточной вязкости смеси снижается ее закупориваю1цая способность и повышается ее расход. Цель изобретения - повышение эффективности изоляционных работ за счет повышения закупоривающей способности смеси при одновременном снижении затрат на ликвидацию поглощений промывочной жидкости, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изоляции зон поглощений промывочной жидкости в скважине путем закачивания смеси на основе смолы и отвердителя в зону поглощений, в качестве смолы используют госсиполовую смолу, а в качестве отвердителя - минерализованную пластовую воду, обработанную в зоне основного отрицательного электрода электроактиватора при интенсивности электрического воздействия в пределах от 6000 до 9000 Кл/л до значения редокс-потепциала в пределах от -600 до -800 мВ, причем закачивание госсиполовой смолы осуществляют.в затрубпое пространство одновременно с закачиванием апектроактивированной минерализованной пластовой воды в бурильные трубы. Лабораторными исследованиями было установлено, что при смешивании воды, обработанной в зоне отрицательного электроактиватора, с госсиполовой смолой образуется вязкоу 1ругая масса, имеющая высокоэффективную вязкость и отличаюца.аяся инертностью к пластовым водам. Способ осуществляется следующим образом. 11;1астовую минерализованную воду подвергают электрообработке в зоне основного отрицательного электрода электроактиватора до достижения величин редокс-потенцпала -600-800 мВ. В качестве электроактиватора может быть использован любой из известных электролизеров. Показатель окислительно-восстановительного потенциала может быть замерен с-помощью серийно выпускаемых иономеров типа И-115, И-120, И-102 и др. В бурильную колонну закачивают электрообработаннуЮ воду. Одновременно в затрубье закачивают .госсиполовую смолу. В зоне поглощения происходит перемешивание электрообработанной воды с госсиполовой с.молой, в результате чего образуется высоковязкая масса, хорошо кольматирующая трещины и каверны поглощающего пласта. Время, необходимое для протекания иопообменных процессов (реакции между компонентами), обуславливающих образование высоковязких масс, составляет 15- -20 с. Как показали исследовапия, оптимальный диапазон, значений восстановительного потенциала электрообработапной воды, обеспечивающий образование вязкой массы требуемой кондиции при сме1пивании ее с госсиполовой смолой, составляет -600-8QO мВ. Эти значения восстановительного потен циала достигаются соответственно при интенсивности э.-чектрОвозлействня на о.брабатываемую воду от 6000 до 9000 Кл/л. Если интенсивность электровоздействия составит. менее 6000 Кл/л и, соответственно, восстано вительный потенциал менее -600 мВ, значит обработанная вода недостаточно активирована и при смешивании ее с госсиполовой смолой не обеспечивается достаточная эффективность ионообменных процессов между KOMnoneHtaMH. Это в свою очередь при ведет к нежелательным потерям госсиполовой смолы и снижению качества изоляции зон поглощения. Электрообработка воды с интенсивностью электровоздействия более 9000 Кл/л, при которой восстановительный потенциал ее составит более - 800 мВ, нецелесообразна, так как в этом случае наблюдается полное растворение госсиполовой смолы и образование раствора с низкой вязкостью. Образование высоковязкой массы происходит при любом объе.мном соотношении компонентов, но наиболее оптимальные значения соотношений активированной воды к госсиполовой смоле в смеси иа.ходятся в пределах от 1:1 до 2:. При соотношении воды к госсиполовой с.моле более чем 2:1 в смеси наблюдается избыточное количество свободной воды, которая снижает вязкость смеси и ухудшает ее кольматируюн1ую способность. Г1рй соотноп1епии воды к госсиполовой смоле менее чем 1:1 в смеси находится избыточное количество св(.)6одной непрореагировавшей госсиполовой смолы, что приводит к необоснованному ее перерасходу. Пример. Экспериментальные работы прО водились на пластовой воде с общей минерализацией 12 Г/л. Исходный объем воды, имеющий редокс-потенциал -f-240 мВ, раздeляюt на пять проб равного объема. Производят электрообработку всех пяти проб воды в элёктроактиваторе в зоне основного отрицательного электрода. Каждую пробу обрабатывают с различной интенсивностью электровоздействия от 5000 до 10000 Кл/л. Редокс-потеициалэлектрообрабоГанных проб воды изменяют соответственно от -400 до -1000 мВ. Затем в каждую пробу обработанной воды добавляют равные объемы госснполовой смолы и перемешивают на лабораторной мешалке в течение 15с. Во всех пробах объемное соотношение компонентов воды н госсиполовой смолы составляет 1:1. Испытание полученных смесей с целью определения возможности использования ее для изоляции зон поглощения проводят на установке по определению закупоривающих свойств наполнителей. Результаты испытаний приведены в таблице, где даются наибольшие размеры щели (в мм), которые закупориваются испытываемой массой. Изменение показателей размеров щелей (мм) дается в зависимости от перепада давлений от 10 до 70 кг/см, от интенсивности электровоздействия на воду и ее редокс-потенциала.

СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНГ: путем закачивания смеси на основе смолы и отвердителя в зону поглощений, отличающийся Т&А, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ за счет повышения закупоривающей способности смеси при одновременном снижении затрат на ликвидацию поглощений промывочной жидкости, в качестве смолы используют госсиполовую смолу, а в качестве отвердктеля - минерализовайную пластовую воду, обработанную в зоне основного отрицательного электрода электроактиватора при интенсивности электрического воздействи-я в пределах от 6000 до9000 Кл/л до значений редокс-потенциала. ft пределах от -600 до -800 мВ, причем закачивание госсиполотэй смолы осуществляют в затрубное пространство одновременно с i закачиванием электроактивированной .минерализованной пластовой воды в буриль(Л ные трубы.

Как видно и.ч таб.1ицы нап.1уч111ий ро: ультат получен с водой, обрлботанмой с интенсивностью э,-ККТ|)()В(): лействия 9()(1() Кл/л и имеющей редокс-потенциа., -800 мВ.

Более дота.:ьное исследование Г1(): вгияот огГреде.чигь ()птн тальный режим электровоздействия и;) обрабятывяо.мую иоду, который составляет от ВООО до 9000 K.i/.i. Опродс.Кны также опгимнльные :iii;t4eiiiiH р(.-локс-нотеница.Ь :.,чкгпн111И)наим(1Й полы, прг

которой получаемая смесь имеет наилучшие показатели кольматирующого действия, они характеризуются диапазоном от -600 до -800 мВ. Полученные результаты подтверждаются также данными, представленными в таблице.

Техиико-эконо.мическая эффективность способа заключаетсяв значительном упрощении технологии проведения работ, связанных с изоляцией зон поглощения, что позволяет значительно сократить техническую осj .1067201

HiiiueHHbCTb И fidcxdA материалов, a такжеДанный способ изоляции зон поглощеиовыснть надежность изоляции зон погло-ний может быть использован при проведении щення при температурной агрессии и aoiitработ во всех случаях, когда возникают осдействий сильно минеоализованных иласто-ложнения, связанные с поглощением промы выX вод.вочной жидкости.