Способ крепления призабойной зоны пласта Советский патент 1992 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к креплению призабойной зоны пласта эксплуатационных скважин, и может использоваться в нефтегазовой и геологоразведочных отраслях промышленности.

Известна технология, укрепления рыхлых песков с помощью фенолформальдегид- ных смол, включающая в себя глушение скважины, обработку пласта реагентами с целью удаления песка и повышения адгезии смолы к породе, закачка в пласт смолы и выдержка ее с целью получения необходимых продуктов реакции с последующим освоением... ;

К недостатку способа укрепления призабойной зоны пласта с использованием смол, в частности фенолформальдегидных, является невысокий процент удачных операций, так как не всегда удается сохранить поровое пространство в песчаниках.

Фенолформальдегидные смолы являются термоактивными полимерами, получаемые при конденсации фенола с молярным избытком формальдегида в щелечной среде. При этом образуются фенолспирты, способные к дальнейшей поликонденсации в присутствии кислых катализаторов с выделением 1 моля воды в пересчете на 1 моль прореагирующегоформальдегида. Смолообразующий продукт поликонденсации фенол спиртов со временем твердеет и превращается в резит, являющийся продуктом, склеивающим между собой лес- чинки в укрепляемой породе, выделяющаяся же в процессе поликонденсации вода, которая может занимать 40-50% объема исходного фенолспирта, способствует сохранению проницаемости в укрепляемой

41 V|

О О

породе, так как она скапливается в порах и заполняет их.

При этом необходимо знать момент разделения фенолспирта на две фазы - резоль- ную смолу и воду. Данный момент необходимо подобрать из условия, чтобы разделение происходило только после заполнения закрепляемой зоны исходным фенол- спиртом. В противном случае происходит необратимая кольматация резитом пласта- коллектора с полной потерей его проницаемости.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления призабойной зоны, скважин, включающий закачку зернистого наполнителя с последующим их намагничиванием, зернистым наполнителем служат гранулированные ферромагнитные минералы - естественно обогащенные железорудные или марганцеворудные минералы.

К недостатку способа относятся: образующийся фильтрующий массив обладает низкой прочностью, так как он основан на физическом явлении намагничивания частиц и, следовательно, при значительной депрессии он разрушится; намагнитить ферромагнитные минералы в обсаженной эксплуатационной колонной скважин трудно, так как последняя является экраном; для реализации способа необходима дополнительная операция, связанная с намагничиванием железорудных или марганцеворудных минералов.

Целью изобретения является повышение надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабойной зоны, включая перфорационные каналы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему закачку в пласт зернистого наполнителя в жидкости- носителе и последующее его закрепление, в качестве зернистого наполнителя используют магнезитовый песок фракции 0,5-4,0 мм, а закрепление осуществляют продавкой ортофосфорной кислоты в объеме не менее объема жидкости-носителя.

В предлагаемом техническим решении в качестве наполнителя-используются маг- нийсодержащие смеси определенного гранулометрического состава. Вследствие того, что окись магния активно реагирует с кислотой (камень образуется за несколько минут с выделением большого количества энергии) и второе при смешении магнезитового песка с ортофосфорной кислотой подучаемая смесь седиментационно неустойчивая (магнезит садится в ортофосфорной кислоте). Магнезитовый порошок на забой доставляется на специально приготовленном растворе. В качестве раствора используется прямая эмульсия (например, конденсат в воде), стабилизированная поверхностно-активным веществом (ПАВ) с необходимыми стабилизаторами, реологическими свойствами, возможно использовать высоковязкие полимерные растворы и

ТА

После глушения скважины и промывки

забоя, магнезит раствором-носителем на углеводородной основе доставляется на забой скважины и продавливается в заколонное пространство и перфорационные каналы. Жидкость на углеводородной

основе практически не кольматирует пласт. исходя из чего предпочтение отдано ей и легко продавливается в пласт-коллектор. .

В скважину закачивают ортфосфорную кислоту и продавливают ее в заколонное

пространство, перфорационные каналы, замещая жидкость на углеводородной основе фосфорной кислотой и скважину оставляют на выдержку с целью образования проницаемого фильтра на основе ортофосфорной кислоты и магнезита. Образующийся фильтр обладает высокой степенью сцепления и механической прочностью. .Сцепление ма гнийфосфатных цементов со сталью достигает 75-80 кг/см , в то время

как для портландцемента она не превышает 2-5 кг/см2.

Для получения проницаемого камня были исследованы магнезитовые пески различного гранулометрического состава,

приведенного в табл. 1.

Из таблицы следует, что магнезитовый порошок размером зерен 0,5-4 мм позволяет получить удовлетворительные по проницаемости камня 200-10000 м-дарси.

При проницаемости более 10 Д через фильтр начинает проникать пластовый пе- сок.

Л р и м е р. Конструкция скважины. Кондуктор диаметром 324 мм спущен на

глубину 40 м и зацементирован до устья. Промежуточная колонна диаметром 245 мм спущена на глубину 485 м и зацементирована до устья. Эксплуатационная колонна диаметром 168 мм спущена на глубину 570 м и

зацементирована до устья.

Скважина сдана в эксплуатацию в 1978 г. Суточный дебит скважины при штуцере 4,5мм 45-70тм3/сут.При установке штуцера большого диаметра скважина начинает

нести песок, что указывает на разрушение призабойной зоны пласта-коллектора. Вынос песка из скважины не допустим, так как приводит к выходу из строя фонтанной арматуры и труб НКТ.

Для глушении скважины и очистки забоя от песчаных пробок приготовляют 20 м3 промывочной жидкости 1,0%-ный раствор КМЦ-600 (карбоксиметилцеллюлоза), сшитого ионами трехвалентного хрома (хромовый дубитель-сульфат хрома в количестве 13 кг. Параметры такой промывочной жидкости: плотность 1,01-1,02 re/см ; вязкость по ПВ-5 130-150 с; водоотдача по ВМ-6 3-5 см3/30с.

Скважину заполняют данной промывочной жидкостью и промывают до исчезновения песка в отстойнике (1,5 ч.).

Для приготовления фильтрующего массива за эксплуатационной колонной в зоне пласта-коллектора используют магнезитовый песок с размером зерен 0,5-4,0 мм. Количество завезенного песка составляет 5,5 т. Для доставки магнезитового песка на забой и размещения его в полостях за; эксплуатационной колонной в зоне перфорации в качестве жидкости-носителя используют прямую эмульсию на базе 1 %-ного водного раствора КМЦ-600 и газоконденсата. Эмульгатором служит ПАВ ОП-Ю-0,5%, Соотношение фаз в эмульсии М/в составляет 65-75/35-25, Вязкость такой эмульсии по ПВ соответствует от 500 с до н/т. В приготовленные 3 м данной эмульсии при непрерывном перемешивании вводят 4 т магнезитового песка. Цементировочным агрегатом ЦА-320 полученная смесь закачивается в скважину, доставляется на забой и далее через перфорационные отверстия продается в полости за эксплуатационную колонну. Скважину выдерживают под избыточным давлением в течение одного часа, после чего допуском труб НКТ при постоянной промывке доходят до забоя.Для сцементирования намытого в полостях за эксплуатационной колонной маг-, незитового песка на забой закачивают Зм3 75% ортофосфорной кислоты, которую-мед- лённо, в течение одного часа, продавливают

в пласт-коллектор, вытесняя из пор намытого песчано-магнезитового массива жидкость-носитель-эмульсию. После этого скважину под избыточным давлением в 5 20 атм оставляют на семь суток для отвердевания намытого массива. По истечении указанного срока скважину переводят на газ и исследуют на вынос песка.

Результаты исследований скважины по- 0 еле проведения ремонтных работ приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что скважина, несмотря не десятикратное увеличение депрессии на забое, работает устойчиво без выноса 5 песка, при этом производительность ее выросла в четыре раза по сравнению с исходной.

Предельно допустимый дебит данной скважины 70 тм/сут.

0 Отсюда следует, что использование предлагаемого технического решения позволяет повысить производительность и срок службы эксплуатационных скважин, забои которых сложен слабосцементиро- 5 ванными песчаниками. Одновременно при этом снижаются и затраты на капитальные ремонты скважин.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я 0 Способ крепления призабойной зоны пласта, включающий закачку в пласт зернистого наполнителя в жидкости-носителе и последующее его закрепление, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения 5 надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабойной , зоны, включая перфорационные каналы, в качестве зернистого наполнителя используют магнезиаль- 0 ный песок фракции 0,5-4,0 мм, а закрепление осуществляют продав кой ортофосфорной кислоты в объеме не менее объема жидкости-носителя.

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, креплению приза бой ной зоны пласта эксплуатационных скважин. Цель - повышение надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабой- ной зоны, включая перфорационные каналы. Для этого сначала производят закачку в пласт зернистого наполнителя в виде магнезиального песка фракции 0,5-4,0 мм, распределенного в жидкости-носителе. Затем закрепляют наполнитель в пласте продавкой ортофос- форной кислоты в объеме не менее объема жидкости-носителя. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2