Способ снижения проницаемости пластов Советский патент 1990 года по МПК E21B21/00 E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к изоляции проницаемых пластов при вскрытии.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции за счет улучшения качества кольматации.

Способ осуществляется следующим образом.

При бурении скважин глинистым раствором роторным или турбинным способом над долотом, присоединенным к бурильным трубам, устанавливается переводник с боковой гидромониторной насадкой.

Обработку стенок скважины ведут гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора в резонансном режнме с числом Струхаля, равным 0,25-0,35, при этом сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2-8 диаметрам выходного сечения сопла насадки.

Глинистый раствор во время бурения через гидромониторную насадку под давленина стенки вскрывае-

ем наносится сразу мого пласта.

Взаимодействие струи со стенкой скважины приводит к ее торможению и локальному повыщению гидродинамического давления на стенку скважины, вызывая проникновение частиц жидкости с кольматан- том в каналы пласта - кольматацию.

При взаимодействии гидромониторной струи со стенкой сква.жины в режиме

Sh 0,25...0,35, L/D 2...8, где Sh - число Струхаля;

L - расстояние между срезом сопла гидромониторной насадки и стенкой скважины; D - диаметр сопла насадки, возникают автоколебательные процессы - периодические пульсации скорости и давления .максимальной амплитуды. Механизм их возникновения следующий.

При ударе струи о стенку возникает обратный акустический импульс, который

05

( го сд

«захлопывает сопло насадки, образуется отрицательный гидродинамический импульс даэлер ия. В следующий момент времени за счет того, что значение подводимой энергии возрастает и давление воздействия ст|)уи превышает давление в затрубном пространстве, сопло насадки «открывается, об|эазуется положительный гидродинамический импульс и т. д.

Скоростной напор на стенку скважины вьрывает разрушение рыхлой корки и последующее «проталкивание частиц кольма- танта в каналы пласта. Пульсации струй способствуют проникновению в каналы пласта частиц кольматанта, соизмеримых с размерами самих каналов.

I При взаимодействии пульсирующей струи с твердой фазой бурового раствора и со ст енкой скважины происходят интенсивные обнажения активных поверхностей, как стенки скважины, так и частиц кольматанта. Увеличиваются силы притяжения между час- Т1|цами, приводящие к агрегированию мел- частиц. Кроме того, под гидромонитор- нфм воздействием пульсирующей струи круп- нфе частицы щлама разрушаются, распа- дАясь на более мелкие частицы, возрастает их удельная поверхность, поверхностная энергия, резко активизирующая частицы, что способствует образованию более прочных связей между ними и плотного ма- лфпроницаемого кольматационного экрана.

: Для осуществления способа использует- сй устройство для кольматации, представ- собой наддолотный переводник с бо- кфвой гидромониторной насадкой, установ- лфнной в переводнике таким образом, что ...8, где L - расстояние между сре- зфм сопла гидромониторной насадки и стенкой скважины; D - диаметр сопла насадки.

Подбор параметров; входящих в Sh, осуществляется для конкретной промывочной Ж:идкости, используемой на данных данного месторождения (т. е. имеющей из- в«&стные плотность, вязкость, водоотдачу, фракционный состав и т. д.).

0

Подбор скорости V осуществляется прежде всего из условий: необходимости размыва рыхлой фильтрационной корки, возникающей при промывке забоя скважины в процессе углубления долотом; недопущения гидроэрозионного разрушения стенок скважины скоростным напором струи (исходя из прочности горной породы, слагающей стенку).

Далее, учитывая вышесказанное, проводят с помощью региструющей. annaparyptji подбор V, D, f таким образом, чтобы значения ,25...0,35, ...8 и генерировались пульсации давления максимальной амплитуды. Например, регистрирующей аппаратурой являются расходометр, датчики волн давления, анализатор спектра частот. С помощью расходометра определяются расход промывочной жидкости и соответственно скорость истечения из насадок коль- мататора. С помощью датчиков волн давления и анализатора спектра частот определяются амплитуда и частота пульсаций струи.

Значения L конкретизируются еще в стадии изготовления (т. е. изготавливается над- 5 долотный переводник конкретного диаметраX Значения D могут варьироваться при условии ...8.

Подобранные значения V и D являются исходными для бурения с кольматацией по предлагаемому способу.

5

0

0

Формула изобретения

Способ снижения проницаемости пластов, включающий обработку стенок скважины в процессе бурения гидромониторными

пульсирующими струями глинистого раствора насадкой с соплом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности кольматации за счет наложения пульсаций давления на скоростной напор струи, обрабо ку пульсирующими струями осуществляют в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25-0,35, а сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2-8 диаметрам выходного сечения сопла насадки.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для изоляции проницаемых пластов при вскрытии. Цель - повышение эффективности кольматации за счет наложения пульсаций давления на скоростной напор струи. При бурении скважин глинистым раствором роторным или турбинным способом над долотом, присоединенным к бурильным трубам, устанавливают переводник с боковой гидромониторной насадкой. Стенки скважины обрабатывают гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25 - 0,35. Сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2 - 8 диаметрам выходного сечения сопла насадки, через которую глинистый раствор во время бурения под давлением наносится сразу на стенки вскрываемого пласта.