Способ разобщения пластов в скважинах Советский патент 1985 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения (в том числе нефтяных и газовых скважин) и может быть использовано конкретно при цементировании этих скважин. Целью изобретения является повышение эффективности разобщения пластов за счет уменьшения вероятности перетоков флюида на контакте колонны с цементом. На фиг. 1 показан график восстановления амплитуд акустической продольной волны по колонне (Ах) после быстрого снижения давления в колонне. На фиг. 2 показаны графики изменения амплитуды АК (1) в процессе задаваемого медленного снижения давления в колонне Р (2). Способ осуш,ествляют следующим образом. В заколонное пространство затягивают цементный раствор. По истечении определенного времени (после окончания схватывания цементного раствора) определяют исходное значение акустической продольной волны по колонне, затем давление в колонне снижают. Между колонной и цементным кольцом образуется зазор. Поскольку этот зазор обусловлен деформацией колонны на сжатие внешним перепадом давления (примерно 2-3 мк на 10 кгс/см) и уменьшается после этого в связи с деформацией текучести глинистых пород и воздействием соответствующей дополнительной нагрузки на цементное кольцо, то основной задачей является предотвращение условий, при которых происходит увеличение зазора, некомпенсированное внешней деформацией. Для этого, например, помещают прибор для акустического контроля цементирования (типа АКЦ-36) в колонну ниже бащмака насоснокомпрессорных труб в интервале перемычки между объектом испытания и водоносным пластом на участке с наименьшим значением амплитуд АХ, затем, создав предварительно избыточное давление в межтрубье, например, воздухом порядка 80-100 кгс/см производят сброс воздуха произвольным (но не медленнее, чем за 5 мин) темпом, одновременно регистрируя изменяющиеся амплитуды АК. Уменьшив давление на 10-15% от первоначального (при заданном 80 кгс/см это составит порядка 10 кгс/см, участок а на фиг. 2), продолжают регистрацию амплитуды АК до восстановления ее величины до исходного значения AI. Начальное снижение давления на величину менее 10% от принятой величины снижения давления не является целесообразным из-за инерционности деформационных явлений в заколонном пространстве при недостаточных избыточных давлениях. Снижение давления на величину более 15% также нецелесообразно, но уже из-за возможного прорыва пластового флюида на контакте колонны с цементным кольцом. Восстановление амплитуд A,jобусловлено деформацией пород, например затеканием глинистых пород перемычки и соответствующим уменьшением зазора цемент-колонна. Таким образом зазор, образованный снижением давления от Pj до Pj, восстановится за время Та + Т, где TQ.- время снижения давления (в течение него уже происходит затекание глинистых пород). Т,;- - время деформации пород при неизменном давлении в колонне. Pj и РЗ - давление компрессора в межтрубье, соответственно начальное и после указанного частичного сброса. Поскольку полная компенсация зазора могла бы быть только при скорости изменения заданной ступени давления за время Ta + Tfi-, то дальнейший темп изменения давления в колонне задают не большим, чем найденное отношение Pj-Рг,/Та.. Такой темп обеспечивает постоянство величины АК. (участок в на фиг. 2) и, следовательно, отсутствие увеличения зазора цемент-колонна. В дальнейшем, при самопроизвольном уменьшении скорости восстановления зазора (правая часть графика j необходимо соответственно уменьшить и темп сброса давления (примерно в 2-3 раза). Контроль AR ведут в течение всего периода сброса давления, в случае необходимости (при временном увеличении АК) сброс давления приостанавливают подобно тому, как это делалось на участке б фиг. 2. Давление в любой момент определяют по результатам визуального отсчета давлений по манометру компрессора, либо регистрируют непосредственно с выхода тензодатчика, помещенного с скважинным прибором в интервал перемычки. Таким образом, вначале отмечают время восстановления амплитуды акустической продольной волны до исходного ее значения. Дальнейшее снижение давления принимают с темпом не более величины отношения первоначального снижения давления к отмеченному времени восстановления амплитуды акустической продольной волны до ее исходного значения. Пример реализации способа. В скважине глубиной 2750 м при частичном сбросе давления на 30 кгс/см аппаратурой АКЦ-36 было определено время восстановления амплитуд АК около 0,8 ч, т.е. отношение составило около 37,5 кгс/см /ч. В соответствии с этим дальнейший сброс давления (всего на 70 кгс/см 2) произведен за 2,5 ч, т.е. со скоростью несколько меньшей, чем найденная. В результате получен приток нефти с фильтратом с начальным дебитом 0,9 , пластовая вода в притоке не отмечена, что указывает на отсутствие заколонных сообщений с нижними водоносными пластами при освоении по предлагаемому способу.

Таким образом, положительный эффект связан с уменьшением количества воды, поступающей по заколонному пространству в интервал перфорации при испытании объектов с близкорасположенной нижней водой, поскольку к моменту начала зазор между цементным кольцом и колонной не увеличен в сравнении с начальным. Кратковремен

ное увеличение зазора, задаваемое в начальный период (участки а, б фиг. 2) для определения скорости восстановления, не опасны, поскольку для большинства глинистых пластов приток обычно начинается при снижении давления не менее, чем на 40- 50 кгс/см в сравнении с начальным гидростатическим. Опробывание способа медленного снижения давления по предлагаемому способу показало высокую его эффективность и в других скважинах.

СПОСОБ РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ, включающий закачку цементного раствора в заколонное пространство, снижение давления в колонне после окончания схватывания цементного раствора и последующее восстановление давления, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности разобщения пластов за счет уменьщения вероятности перетоков флюида на контакте колонны с цементом, до снижения давления определяют исходное значение амплитуды акустической продольной волны по колонне, а давление в ней снижают вначале на 10-15% от величины полного снижения давления, затем при полученном давлении в колонне отмечают вре.мя восстановления амплитуды акустической продольной волны до ис.ходного ее значения, после чего осуществляют дальнейщее снижение давления в колонне, причем темп снижения давления принимают не более величины отнощения первоначального & снижения давления к отмеченному времени восстановления амплитуды акустической про(Л дольной волны до ее исходного значения. ъ Xh ч : :j 00 о CO Т-I-I-I-I-i-I-1-I-I-I-r л 23A.. Орем после сниже(ия даКленс /г, vcrc I I I I 5 ffue.l | 6

Та

TS

время снижения час фиг. 2