Способ кольматации проницаемых пластов в скважинах Советский патент 1987 года по МПК E21B33/13 

1

Изобретение относится к горной промьшленности, в частности к способам уменьшения проницаемости пластов, и может быть использовано как для ликвидации поглощений, так и уменьшения притоков в скважины.

Цель изобретения - повышение качества изоляции.

Способ осуществляют следующим образом.

Для подлежащего колъматации пласта известными способами определяют пластовое давление Р , мощность т,

1350330 .

скорости суспензии в пласте величинами, не большими удвоенной скорости страгивания неподвижной частицы, из соотношения

„.

A/Trmn V,

,р.

10

(Х СТр.

По выбранному значению К р определяют параметры циклов для второй и последующих серий с помощью формул

, ;

,Q,-

коэффициент активной пористости или трещиноватости п, значение раскры- тости трещин-каналов движения жидкости Ь, угол наклона к вертикали плоскости с/ , а также гидравлическую крупность V,, и скорость страгивания не- подвт-исной частицы-кольматакта потоком жидкости носителя этих частиц V , С учетом преследуемых целей коль- матации и опыта предыдущих работ выбирают рад1-тус зоны кольматации К,

3

И конечное забойное давление Р которого следует достичь в результате Кольматации.

Рассчитывают по формулам объем начальной порции суспензии ваемый в пласт:

V,

закачиV, KP2 -

начальный расход подачгг суспензии V,

Q,4//r -тЛи

стр

начальную длительность паузы

Т -2 - V sin5

Выполняют опытные закачки в коль- матируемый пласт с расходам-и Q и Q (при и ), замеряя известными способами забойные, давления и Р соответственно. Определяют разности пластового и забойных давлений.

. ; р« р-р„,.

Определяют показатель степени л:

iPl(QJ.)2c. .

JP Q

Ig P /JP .

Выбирают значение коэффициента пропорциональности для уменьшения параметров циклов в последу ощих сериях (К р) из условия ограничения

„.

A/Trmn V,

,р.

(Х СТр.

По выбранному значению К р определяют параметры циклов для второй и последующих серий с помощью формул

, ;

,Q,-

Т Пр - 1-1

т,.к,

где i - индекс, обозначающий порядковый номер серии циклов. По найденному значению а и выбранному К с учетом того, что начальное для первой серии циклов забойное давление (р., ) при расходе закачки

I п

Q равно давлению при опытной закачке Р , определяют значение конечного для первой серии циклов давления (P-fi;) из соотношения

3,25

0

К,

пр откуда

Р

) PIK

1k

К

пр

- . w

IsPi/ sE

0

I l. Р.,+JP, .

Затем одним :из известных способов приготавливают и закачивают суспензию в кольматируемый пласт равными циклами (с параметрами V , Q , Т), контролируя рост забойного давления.

С, достижением забойным давлением значения Pj, переходят к второй серии циклов, уменьшая параметры первого цикла (V , 0 но коэффициенту

Т) пропорциональ- 2С(& /0.

50

V ,

Определив по первому циклу второй серии значение начального забойного давления , рассчитывают значение 55 конечного для второй серии забойного давления Р ц по формулам

12/йР2Н/4Р 1.

Г2 li

р

2и

2к j,3,

2Н 2/

Описанным образом процесс кольма- тации продолжается до получения выбранного конечного забойного давления РЗ .

Пример (аналитический рассчет процесса кольматации пласта по предлагаемому способу).

Исходные данные: интервал зоны поглощения 300-301 м; диаметр скважины 300,0 мм; радиус г 150 мм; мощность зоны поглощения m 1 мм; коэффициент активной трещиноватости Пд,0,15; пластовое давление 250,5 мм вод. ст.; коэффициент фильтрации К 1 ,16 см/с 0,0116.м/с; ширина каналов течения жидкости b 0,05 м; угол наклона плоскости трещины к вертикали 90 средний диаметр d 50 частиц материала- кольматанта (песка) 0,09 мм; удельные веса песка () и технической воды (v) соответственно 2,5 и 1,0 т/м.

Определяют среднюю гидравлическзш) крупность (V р ) частиц кольматанта, например, по формуле

V,.,27,79-Vd5,()

.для принятых значений V,к 0,032 м/с и скорость страгивания (Vj,p). По опытным данным, как половина критической (смывающей) скорости, скорость

страгивания ,11 м/с.

Принимают конечное забойное давление РЗ 300 мм вод.ст., радиус зоны кольматации R 2,0 м, коэффициент пропорциональности К„ 0,6, а эквивалентную шероховатость К 2,0 мм 0,002 м.

Определяют по формуле значение коэффициента корреляции К, 3,97-10

Рассчитывают объем начальной порции суспензии V 1,873 начальный расход подачи суспензии Qi г 0,031 MVc (принимают Q,0,015 начальную длительность паузы Т, 1,6 с; длительность паузы определяют из технических возможностей оборудования (по минимальному времени остановки и запуска насоса) и в дальнейшем не корректируют.

Определяют значение постоянного множителя С 0,368,

Рассчитывают гидравлические сопротивления ЛР при оп,1тных злкачках с расходами Q п Q , равными соответственно 0,015 и 0,010 MVc:

лР 1,40 мм вод.ст.;

АР 0,62 мм вод.ст.

Определяют значение показателя степени а 1,000.

Для первой серии циклов определяют конечные забойные давления (Р):

/IP

tk

7,38 мм вод.ст.;

0

0

35

45

0

5

Р,Р,,,257,88, и ширину каналов течения

ь Ь-КПР О,ОЗ м.

Для второй серии циклов определяют объем порции и расход закачки

,-K 1,124

,009 MVc

и начальное гидравлическое сопротивление

,65 мм вод.ст.

Рассчитывают значение показателя степени а по параметрам смежных циклов в первой и второй сериях:

,000.

Для второй серии циклов рассчитывают конечное забойное давление

,96 мм вод.ст.;

P P +jiPr,26ft,6 мм вод.ст. и ширину каналов течения

bj |, Ь К Р7Р 0,018 м.

Далее подобным образом рассчиты- - вают параметры пocлeдyющ rx: серий циклов. Результаты расчетов приведены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ кольматации проницаемых пластов в скважинах путем приготовления суспензии, закачки суспензии в пласт циклами, каждый в составе закачки порций суспензии и паузы, о т- л и чающийся тем, что, с целью повышения качества изоляции, закачку суспензии в пласт выполняют сериями уменьшающихся одинаковых по объему порций, расходу закачки и длительности паузы циклов, причем продолжительность серий ограничивают достижением скорости суспензии в пласте значений не больших удвоенной скорости страгивания неподвижной частицы.

2. Способ по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что начальную порцию суспензии выбирают равной збъему каналов движения жидкости в зоне коль-

S1350330

матации, a длительность паузы - не

меньшей времени оседания частиц этих каналах.

3. Способ по п. 1, о т л и ч щ и и с я тем, что циклы после серий уменьшают пропорционально чение коэффициента (К), определ по формуле

„,PW. 3,2f.

1Я щ),

где , РК разности пластового и забойных; давлений.

Объем порции закачки V. Расход закачки &.

Гидр ав личе ск ив со про тив- ления, Р{ц

м

м / с

т,874 1,12/4 0,674 0,405 0,015 0,009 0,0054 0,003

ЛР

1 к

Забойное давление Р.,

1 К

Ширина каналов НИЛ Ь,

Показатель степени а.

ммъод.ст, 1,40 2,65 5,03 9,52

7,38 13,96 22,44 50,08

мм вод.ст.-257988 264,46 276,94 300,58

м

0,03 0,018 0,011 0,006 1,001,001,00

Составитель Е.Молчанова Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук , Корректор А.Обручар

Заказ 5237/32 Тираж 533Подписное

ВНИПГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Q , Q ,

I j,n и

, Р

граничных для предшествующих серий циклов;

- соответственно расходы и разности пластового и забойных давлений ,опытных откачек , Р Р , 4, Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве пробных закачек используют закачки смежных циклов в предыдущей и последующих сериях.

т,874 1,12/4 0,674 0,405 0,015 0,009 0,0054 0,0032

0,03 0,018 0,011 0,006 1,001,001,00

Изобретение относится к области горных работ и позволяет повысить качество изоляции. Кольматацию проницаемых пластов в скважинах осуществляют путем приготовления суспензии (С), закачки С в пласт циклами, каждый в составе закачки порций С и паузы. Закачку С в пласт выполняют се- риями уменьшающихся, но одинаковых в пределах серий по объему порций. расходу закачки и длительности паузы циклов. Продолжительность серий ограничивают достижением скоростью С в пласте значений, не больших удвоенной скорости страгивания неподвижной частицы. Начальную порцию С выбирают равной объему каналов движения жидкости в зоне кольматации, а длительность паузы - не меньшей времени оседания частиц в этих каналах. Циклы последующих серий уменьшают пропорционально значению коэффициента К, определяемого по формуле К(Р,:/)Р)х x(21gO :Q ):(3, ), гДе Л и 7 , - разности пластового и забойных давлений: начальная и конечная для предшествующей серии циклов; Q ; Q , )Р , JP - соответственно расходы и разности пластового и забойных давлений опытных закачек при условии Q -TQ , . В качестве опытных закачек используют, зак.ячки смежных циклов предыдущей и последующей серий. 3 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л со ел о со со