Способ изоляции водогазонасыщенных интервалов нефтяного пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

1

(21)4488539/03

(22)18.07,88

(46) 07.04.91. Нкш. № 13

(71)Научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности НижневартовскНИПИнефть

(72)А.А.Вайгель, С.П.Верес и А.В.Югаин

(53)622.245.4 (088.8)

(56)Амиян В.А., Амиян А.В. Повышение производительности скважин. - М.: Недра, 1986, с. 130-132.

Авторское свидетельство СССР N° 1006720, кл. Е 21 В 33/138, 1981.

(54)СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

(57)Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение селективности воздействия на водогазонасыщенные

интервалы пласта и увеличение эффекта изоляции при одновременном сокращении количества технологических операций. Способ включает-последовательную закалку реагирующих между собой растворов, разделенных инертной жидкостью, причем после закачки в пласт растворов на водогазонасьпденные интервалы воздействуют акустическими колебаниями длиной полуволны, равной ширине оторочки в изолируемом интервале образующего тампонирующий материал раствора. За счет возникающих акустических потоков происходит ускоренное и более эффективное динамическое перемешивание растворов и достигается повышенный эффект изоляции. Способ позволяет управлять процессом образования тампонирующего материала и осуществлять селективную изоляцию заданных интервалов. 1 табл.

Кл

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водо- или газонасыщенных интервалов или пропласт- ков в скважине.

Цель изобретения - повышение селективности воздействия на водогазонасыщенные интервалы пласта и увеличение эффекта изоляции при одновременном сокращении количества технологических операций.

Сущность способа заключается в последовательной закачке в пласт растворов реагентов, разделенных инертной жидкостью,-при смешении которых образуется водогазоизолирующий материал, причем после закачки в пласт растворов на водогазонасыщенные интервалы пласта воздействуют акусти - ческими колебаниями. В результате в этих интервалах происходит динамическое ускорение и более эффективное перемешивание растворов реагентов с образованием прочного изолирующего материала за счет возникающих акустических потоков.

В качестве растворов реагентов hfgryT использоваться растворы гипана

с&

4

О СО О5 4

и хлористого кальция, растворы поли- акриламида и калийхромовых квасцов, растворы серной кислоты и хлористого кальция, а также другие растворы химических реагентов или полимеров.

Акустические колебания могут создаваться гидроакустическими, магнито- стрикционными и пьезокерамическими излучателями, спускаемыми в скважину на кабеле или колонне труб.

Способ обеспечивает избирательность (селективность) изоляции за счет воздействия акустическими колебаниями на те части пласта, которые подлежат изоляции и ускорения перемешивания в этих частях пласта растворов реагентов с образованием в них надежных водогазоизолирующих блокад.

После воздействия акустическими колебаниями выдерживается время необходимое для прохождения реакции растворов и осуществляетсяизвлечение растворов из других частей пласта, не подлежащих изоляции, путем наложения обратной депрессии, так как в них растворы еще не успели полностью перереагировать и образовать прочную структуру.

Таким образом, в предлагаемом способе обеспечения избирательности изоляции вместо большого набора технологических операций проводится только одна операция - спуск излучателя акустических колебаний и обработка с его помощью нужных интервало пласта.

Эксперименты проводились на модел пласта представляющей собой стальную трубку в терморубашке с внутренним диаметром 3,8 см и длиной 50 см, заполненную уплотненным кварцевым песком и первоначально насыщенную водой Пористость модели для всех экспериментов была равной 0,26. Температура в терморубашке поддерживалась 55-60°С.

Исходное состояние модели для всей серии экспериментов было идентичным.

При выходе правого конца модели в атмосферу с контролем расхода с левого конца замещали насыщающую модель воду последовательно растворами 34,8 см3 20%-ный раствор хлористого кальция

6,6 см3 пресной воды

23,7 см3 7%-ный раствор гипана

2,3 см3 пресной воды

5

0

6,6 см3 20%-ный раствор хлористого кальция

37 см3 пресной воды.

После того, как модель была в исходном состоянии, с ее левого конца осуществляли в течение 10 мин воздействие акустическими колебаниями мощностью 0,2 Вт/см2. Далее модель ос-, тавлялась на структурирование реагентов на 24 ч.

В дальнейшем проводились испытания модели на фильтрацию.

Для этого при открытом правом конце модели в атмосферу ее левый конец был подсоединен к гидравлическому прессу с постоянным расходом равным 4 см3 /ч.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

5

Способ ускорения смешения реагентов в пористой среде

Величина давления прорыва изолирующего состава, МПа

0

5

0

5

0

5

Воздействие акустическими колебаниями с частотой: 8 кГц16,2

9,5 кГц (соответствует колебаниям с длиной полуволны равной ширине оторочки основного компонента состава)17,6 12 кГц 14|4 Известный9,8

В каждом из трех опытов при динамическом перемешивании реагентов в модели с помощью воздействия акустического излучения прорывы блокады и фильтрация воды происходили при более значительных давлениях, чем при перемешивании реагентов по прототипу. Повышенный эффект изоляции можно объяснить большим объемом прореагировавших реагентов за счет лучшего их перемешивания в модели пласта.

Оптимальная частота акустических j колебаний для динамического перемеши- вания, соответствующая, как видно из таблицы, наибольшему эффекту изоляции равна 9,5 кГц. Это соответствует длине волны 16 см при скорости {продольных колебаний 1500 м/с в моде- ,ли пласта. Половина длины волны, 8 см, соответствует ширине оторочки

гипаня, находящегося между оторочками хлористого кальция и являющегося основным раствором, образующим изолирующий гель.

В случае использования трех и более видов растворов реагентов воздействие акустическими колебаниями следует проводить последовательно с полудлинами волн, равными ширине оторочек этих растворов в водогазонасыщен- ных интервалах.

Пример реализации способа.

В процессе разработки залежи с пористостью 0,21, состоящей из высокопроницаемого пропластка проницаемостью 0,3 мкм2 и мощностью 2,6 м, залегающего на глубине 1620 м, и вышележащего, отделенного от него непроницаемым пропластком толщиной 1,5 м, низкопроницаемого пропластка с проницаемостью - 0,12 мкм2 и мощностью 4,5 м, высокопроницаемый про- пласток обводнился и подлежит изоляции. Для данного случая можно исполь- 25 нирующего материала и осуществлять зовать 10%-ный раствор гипана (основной реагент) и 30%-ный раствор хлористого кальция, которые широко применяются в практике изоляционных работ,

Закачивают последовательно 15 м3 30%-ного раствора хлористого кальция,

30

селективную изоляцию заданных интер валов пласта.

Формула изобретени

Способ изоляции водогазонасыщен- ных интервалов нефтяного пласта, включающий последовательную закачку реагирующих между собой растворов, разделенных инертной жидкостью, с последующим их смешением в пласте в динамическом режиме и выдержкой н время реагирования, отличаю2 м3 пресной воды, 1Ь м3 10%-ного раствора гипана, 1,5 м3 пресной воды, 10 м3 30%-ного раствора хлористого кальция и продавочную жидкость, В высокопроницаемом пропластке ширина оторочек закаченных растворов будет равна (начиная от скважины): 2,5 м раствор хлористого кальция, 1,5 м раствор гипана и примерно 1 м раствор хлористого кальция, между которыми находятся тонкие деформированные в результате движения в пластовых условиях, оторочки пресной воды.

В низкопроницаемом пропластке общая глубина проникновения растворов по радиусу не превысит 1,8 м, ширина оторочек будет существенно отличаться от высокопроницаемого пропластка.

Далее осуществляют воздействие акустическими колебаниями, половина

0

5

длины волны которых равна ширине оторочки раствора гипана в высокопро- ницаемом пропластке, при скорости распространения продольных акустических колебаний в условиях пласта 3300 м/с, частота будет равна примерно 1100 Гц, что является оптимальным для перемешивания растворов. Воздействие акустическими колебаниями осуществляют с помощью электроакустического излучателя, предварительно опущенного в скважину на бронированном кабеле и ведут только в интервале высокопроницаемого пропластка, подлежащего изоляции. Выдерживают время, необходимое для реакции растворов в высокопроницаемом пропластке, и осуществляют их вынос из низкопроницаемого пропластка путем наложения обратной депрессии, например, пуском скважины в дальнейшую эксплуатацию.

Предлагаемый способ позволяет управлять процессом образования тампонирующего материала и осуществлять

селективную изоляцию заданных интервалов пласта.

Формула изобретения

Способ изоляции водогазонасыщен- ных интервалов нефтяного пласта, включающий последовательную закачку реагирующих между собой растворов, разделенных инертной жидкостью, с последующим их смешением в пласте в динамическом режиме и выдержкой на время реагирования, отличаюния селективности воздействия на во- догазонасыщенные интервалы пласта и увеличения эффекта изоляции при одновременном сокращении количества технологических операций, динамический режим смешения осуществляют акустическими колебаниями избирательно в изолируемых интервалах, при этом половина длины волны акустических колебаний равна ширине оторочки в этих интервалах образующего тампонирующий материал раствора.