Способ крепления слабосцементированных пород путем термического воздействия Советский патент 1990 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности к способам крепления-рыхлых коллекторов, пред- . ставленных глинистыми слаб ос цементированными песчаниками.

Цель изобретения - увеличение проницаемости коллекторов за счет предотвращения набухания глинистых пород, а также предотвращение снижения Проницаемости термически обработанного коллектора в результате насыш.ёния его капилляров о

Способ крепления слабосцементиро-.. ванных пород путем термического воздействия заключается в той, что перед термическим воздействием (обжигом) в зону коллектора закачивают кремний- органическую гидрофобизующую жидкость

в количестве не меньшем двух объемов открытых пор зоны обжига и продавливают ее в продуктивный пласт Кроме того, породы коллектора после обжи1 а в процессе принудительного охлаждения насыщают углеводородной жидкостью при температуре пород не ниже 100 С.

В качестве гидрофобизующей жидкости могут быть использованы ГКЖ-94, ЕН-1, МН-2 г. др.

В качестве углеводородной жидкости; .керосин, соляровое масло, трансформаторное масло.

Ги/дрофобизадию глинистых пород с помощью кремнийорган ических жидкостей проверяли на установке Жигача-Ярова следующим образом.

Породу размельчали и помещали в прибор Жигача-Ярова. Затем погружали в ГКЖ-94 на 25 мин и в техническую воду на сутки. По индикатору часового типа наблюдали за изменением объема породы, В случае обработки ГКЖ-94 объем породы не изменился и после погружения в воду о Если же породу предварительно насыщали технической водой то образдь: увеличивались в объеме на 3 - 6%. Последующая обработка ГКЖ-94 насыщенных водой образцов снижала их |объем на 0,5 - 1%,

: Для выяснения влияния воды на про- ницаемость кернов после термообработки проводили следующие эксперименты: Прожаривали образцы пород при 800 - 900 С и охлаждали в эксикаторе; часть образцов после их охлаждения до 100 - 150 С насыщали керосином; затем измеряли их проницаемость, прокачивали Через них воду и снова измеряли проницаемость воздухом, после предварительной продувки; образцы, насыщавшиеся углеводородной жидкостью, практически не изменяли проницаемость после прокачки воды, а проницаемость остальных снижалась на 60 - 70%.

Способ реализуется следующим обра- зом.

В скважину на насосно.-компрессор- вых трубах спускают горелку и устанавливают над продуктивным пластом. Затем в пласт закачивают гидрофобизую- Щую кремнийорганическую жидкость из расчета заполнения закрепляемой обжигом зоны и зоны конденсации и продавливают ее в пласт воздухом. Приступают к подаче топлива и производят розжиг горелки. При этом продукты сгорания закачивают в пласт. Испарившаяся в призабойной зоне вода и вода, образовавшаяся при окислении водорода,, конденсируются в холодной зоне пласта, обработанной падрофобизующей жидкостью Таким образом, в зоне конденса- , 1ЦНИ исключается набухание глинистых частиц. Температура горения поддержи- В1ается в пределах 900 - 1200°С. При этом происходит обжиг пласта и спекание глинистых пород, образующих . - прочную высокопроницаемую массу. По окончании процесса горения подача воздуха продолжается для охлаждения пород, при этом одновременно впрыскивается углеводородная жидкость для иасьщения пород обоженного пласта с целью их гидрофобизации, т.е. исклю

чения последующего накопления капиллярной воды. Впрыск осуществляется при температуре пород не ниже 100°С, т.е, при температуре кипения углеводородной жидкости в пластовых условиях, так как в противном случае она испарится. Таким образом, удается соранить проницаемость обожженных гли нистых коллекторов, которая увеличивается в десятки раз по сравнению с первоначальной.

С помощью обжига достигается закрепление пород при одновременном увеличении проницаемости. Дебит скважин увеличивается в 3-5 раз и более.

Пример, Скважина эксплуатирует продуктивньй пласт-майкопских отложений, вскрытый в интервале 498- 508 м и предоставленный слабосцементированными глинистыми породами. Опробованные известные методы крепления призабойной зоны не дали положительного результата: фильтры кольматирова- лись, крепление смолами снижало производительность скважин.

Для закрепления слабосцементированных пород путем термического воздействия необходимо: опустить в скважину на фонтанных трубах 0 73 мм камеру сгорания с установленным над ней па- кером до глубины 498 м; заполнить фонтанные трубы и подпакерную зону гидро- фобизующей кремнийорганической жидкостью ГКЖ-94 в объеме 1,7 м , прокачав 1,3 м .в пласт (т„е. всего 3 м ), Этот объем выбран из следующего расчета: объем открытых пор в зоне обжига (без объема ствола скважины): V 0, m 0,8 х ю О 12 0,96 м ,

где Н - мощность пласта, равная 10 м; m - открытая пористость, 0,12; D - диаметр зоны обжига, . м. Теплообмен в пористой ср.еде проте- .кает практически Мгновенно. Принимают- объем зоны конденсации в два раза больше объема зоны обжига, Тое. V. 2V,

Тогда общий объем пор V V, V + V 2V + V 3V 0,96 X 3 3 м .

Отсюда определяется объем кремний- органической жткости, рав1шй общему объему пор, т.е. 3 м , что с гарантией обеспечивает смачивание пород в зоне конденсации.

Далее необходимо .раскрыть пакер, установить фонтанную арматуру и опрес- совать пакер на 8,0 Ша .

Обвяэьшают устье скважины (фонтан- цые трубы).с компрессором УКП-80 и насосным агрегатом.

Устанавливают лубрикатор. Onpecco-i вьшают нагнетательную линию и лубрикатор на 15 МПа. Спускают в камеру, сгорания на кабель-трубке через луб- рикатрр центральную часть горелки с устройством для розжига, форсункой и 10 датчиком температуры. Приступают к закачке воздуха в фонтанные трубы, продавив ГКЖ-94 в пласт. Через 2 ч приступают к подаче через кабель-трубку топлива (керосина) и производят ;. розжиг. Расход топлива - 24 кг/ч. Расход воздуха - 480 м /ч.

В дальнейшем температуру горения регулируют изменением подачи топлива.

предьщущему расчету). После стабилизации давления закачки воздуха давят скважину раствором для глушения. Демонтируют устьевую арматуру, срьшают пакер.и извлекают горелку на поверхность. Спускают фонтанные трубы, ус- танавлившот устьевую арматуру и осваивают скважину.

Формула изобретения

1. Способ крепления слабосцементированных пород путем термического воз 15 действия с последующим принудительным их охлаждением, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения проницаемости коллекторов за счет предотвращения набухания глинистых пород.

ориентируясь, на показания датчика тем- перед термическим воздействием в зону пературы и поддерживая температуруколлектора закачивают кремнийорганигорения в пределах 900-1200 С. Процесс горения поддерживают в течение 48 ч (до стабилизации давления закачки). Прекращают подачу топлива, а закачку 25

ческую гидрофобизующую жидкость в количестве не меньшем двух объемов открытых пор зоны обжига и продавливают ее в продуктивный пласт,

воздуха продолжают до снижения температуры на забое скважины до . Для насьщения обожженной части приза- бойной зоны углеводородной жидкостью закачивают через кабель-трубку и фор- сунку керосин в объеме 1 м (согласно

предьщущему расчету). После стабилизации давления закачки воздуха давят| скважину раствором для глушения. Демонтируют устьевую арматуру, срьшают пакер.и извлекают горелку на поверхность. Спускают фонтанные трубы, ус- танавлившот устьевую арматуру и осваивают скважину.

Формула изобретения

1. Способ крепления слабосцементированных пород путем термического воз- действия с последующим принудительным . их охлаждением, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения проницаемости коллекторов за счет предотвращения набухания глинистых пород.

перед термическим воздействием в зону оллектора закачивают кремнийорганическую гидрофобизующую жидкость в количестве не меньшем двух объемов открытых пор зоны обжига и продавливают ее в продуктивный пласт,

2. Способ по По, отличающийся тем, что в процессе принудительного охлаждения породы коллектора насыщают углеводородной жидкостью при температуре пород не ниже .

Изобретение относится к добыче нефти и газа. Цель изобретения - увеличение проницаемости коллектора (К) за счет предотвращения набухания глинистых пород, а также предотвращение снижения проницаемости термически обработанного К в результате насыщения его капилляров водой. Перед термическим воздействием (обжигом) в зону К закачивают кремнийорганическую гидрофобирующую жидкость в количестве, не меньше двух объемов открытых пор зоны обжига, и продавливают ее в продуктивный пласт. Кроме того, породы коллектора после обжига в процессе принудительного охлаждения насыщают углеводородной жидкостью при температуре пород не ниже 100°С. Способ позволяет сохранить проницаемость обожженных глинистых К, которая увеличивается после обжига в десятки раз по сравнению с первоначальной. 1 з.п.ф-лы.