Способ трамбования участков с нарушенной циркуляцией Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к способам производства тампонажных работ участков (зон) с нарушенной циркуляцией, образуемых при бурении нефтяных и газовых скважин с использованием бурового раствора.

Известно использование изоцианатсо- держащих форполимеров при изоляции зон водопроявлений и нарушений циркуляции буровых растворов.

Наиболее близким техническим решением является способ изоляции путем закачивания в изолируемую зону раствора уретанового форполимера. однако способ не обеспечивает эффективного трамбования нарушении зон циркуляции бурового раствора.

Целью изобретения является повышение эффективности трамбования.

Способ осуществляют путем последовательного закачивания в зону с нарушенной циркуляцией через буровую трубу минерального масла, тампонирующего материала содержащего (мае.ч.): гидрофильный уретановый форполимер - 75-40 и водорастворимый, трудносмешиваемый с минеральным маслом растворитель, не содержащий активных атомов водорода - 60-25 и затем снова минерального масла, причем в качестве гидрофильного уретанового форполимера используют продукт взаимодействия диизоцианата с полиапки- ленгликолем, имеющим молекулярную мае

ч

О

ю

-х О

сл

СО

су 3000-13000 у.с. и представляющим собой продукт полиприсоединения этиленоксида и лропиленоксида в соотношении от 90:10 до 70:30, а используемый диизоциаиат,выбирают из группы: толуилендиизоцианат или изофорондиизоцианатили ксилиленди- изоцианат.

В качестве водорастворимого, трудносмешиваемого с минеральным маслом растворителя, не содержащего активных атомов водорода используют простой диме- тиловый офир дизтиленгликоля или/и простой диметиловый эфир тризтиленгликоля или/и простой диэтиловый эфир дизтилеиг- ликоля или/и N-метилпирролидон или у-бу- тиролактан.

Закачивание минерального масла обеспечивает доставку тампопажного материала между прослойками из масла по буровой трубе в обрабатываемую зону с нарушенной циркуляцией, где уретановий форполи- мер вступает в химическое взаимодействие с водой с образованием тампонажного материала.

Пример 1. При бурении нефтяной скважины имеет место сильное нарушение циркуляции 5 через трещины в подземной формации, проходящей вдоль смещения на глубине 650 м. При попытке прекратить па- рушение циркуляции дважды в скважину закачивали цементный раствор (каждый раз по 10 т), однако, нарушение циркуляции не прекратилось.

После этого был применен материал, как показано на фиг.4.

Сначала 200 л керосина в качестве прослойки 3 прокачали через буровую трубу, а затем за один раз в зону нарушения циркуляции ввели 500 кг материала. Затем в буровую трубу закачали 300 л керосина в качестве прослойки. После приостановки закачки на один час, циркуляция бурового раствора была восстановлена, без его потери.

Пример 2. Нарушение циркуляции отмечено на глубине 1770 м при незначительном увеличении удельной массы бурового раствора. Процесс бурения был приостановлен. Сразу после приостановки работы в скважину закачали 200 кг керосина и после этого 400 кг материала (2) с последующим введением 200л керосина. Закачивание приостановили на один час, э течение которого нарушение циркуляции могло быть полностью устранено. При восстановлении процесса бурения не отмечено потерь бурового раствора. Данные по примерам приведены в таблице.

Пример 3. Нарушение циркуляции имеет место при бурении газовой скважины

через мягкую графийную формацию на глубине 220 м. Несмотря на закачивание в скважину 3 т цементного раствора, нарушение циркуляции не устранено. Для контроля за

нарушением циркуляции был использован следующим образом: через буровую трубу закачали 200 л керосина, и поело этого в нее ввели 400 кг материала. Затем в скважину закачали 200 л керосина. Через 1 ч была

0 восстановлена циркуляция, подтверждающая отсутствие нарушения циркуляции. После этого подтверждения бурение было восстановлено.

Пример 4. Нарушение циркуляции

5 отмечено на глубине 1310 м во время бурения нефтяной скважины. Буровой раствор уходил через трещины, образованные в формации твердого песчаника. Нарушение не прекратилось после закачки в скважину

0 20 т цементного раствора, через буровую трубу закачали 500 кг материала (4), используя 400 л керосина (прослойки) таким путем, чтобы этот материал был закрыт прослойкой. Через 1 ч 500 кг материала (4) снова

5 ввели в зону нарушенной циркуляции таким же образом. Нарушение циркуляции полностью прекратилось в течение 1 ч, и циркуляция бурового раствора и процесс бурения были возобновлены.

0 На основании вышеприведенных примеров можно сделать вывод о высокой эффективности способа при ликвидации нарушений циркуляции бурового раствора в различных горно-геологических условиях.

5 Фор мула изобретения

1. Способ трамбования участков с нарушенной циркуляцией путем закачивания через буровую трубу тампонахшого материала в зону с нарушенной циркуляцией,

0 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса трамбования, дополнительно закачивается перед и после тампонажного материала минеральное масло, а в качестве тампонаж5 ного материала используют раствор гидрофильного уретанового форполимера в водорастворимом, трудносмешиваемом с минеральным маслом растворителе, не содержащем активных атомов водорода, при

0 следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Гидрофильный уретановый форполимер75-40

Указанный растворитель60-25

5 причем в качестве гидрофильного уретанового форполммера используют продукт взаимодействия диизоцианата с полиалки- ленгликолем, имеющим мол.м. 3000-13000 у.с. и представляющим собой продукт поли- ирисоединения этиленоксида и пропиленоксида а соотношении от 90:10 до 70:30, а используемый диизоцианат выбирают из группы толуилендиизоцианат, или изофо- рондиизоцианат. или ксилилендиизоциа- нат.

2. Способ по п.1.отличающийся тем, что в качестве водорастворимого, трудносмешиваемого с минеральным маслом

растворителя, не содержащего активных атомов водорода, используют простой ди- метиловый эфир диэлиленгликоля, или/и простой диметиловый эфир триэтиленгли- коля, или/и простой диэтиловый эфир диз- тиленгликоля, или/и М-метилпирролидон. или/и у-бутиролактон.

Использование: нефте- и газодобыча, трамбование участков с нарушенной циркуляцией бурового раствора. Сущность: последовательное закачивание через буровую трубу минерального масла, раствора гидрофильного уретанового форполимера 75-40 мае.ч. в водорастворимом, трудносмешиваемом с минеральным маслом растворителе не содержащем активных атомов водорода и минерального масла. Гидрофильный уре- тановый форполимер - продукт взаимодействия диизоцианата с полиалкиленгликолем молекулярной массой 3000-13000 у.е. продуктом полиприсоединения этиленоксида и пропиленоксида взятых в соотношении от 90:10 до 70:30. Диизоцианат - толуилендии- зоцианат или изофорондиизоцианат или ксилилендиизоцианат. Растворитель - простой диметиловый эфир диэтиленгликолл или/и простой диметиловый эфир триэти- ленгликоля или/и простой диэтиловый эфир диэтиленгликоля или/и N-метилпирроли- дон или/и у-бутиролактон. 1 табл. (Л С

Примечание.

пропиле нок

(в массовом соотношении 90:10)

«. Тог.члендиизоцизнат.

5- Аддукт глицерина с этилекоксидом и пропиленоксидом ( о массовом соотношении 85si5)

пропиле ноксидом