Способ изоляции поглощающих пластов Советский патент 1993 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения, в частности к изоляции поглощающих пластов.

Известен способ снижения проницаемости пород 1, заключающийся в обработке стенок скважины гидромониторными струями бурового раствора, Но использование этого способа дает эффект только при небольшой интенсивности поглощений бурового раствора.

Цель достигается тем, что, перед спуском заливочных труб их боковые насадки перекрывают, а спуск заливочных труб осуществляют до подошвы поглощающего пласта, после чего в последний закачивают под давлением тампонирующую суспензию, заливочную колонну поднимают до кровли поглощающего пласта, а ее боковые насадки открывают, при этом последующую обработку поглощающего пласта струями осуще- ствляют в количестве воздействий (К), которое определяют из выражения:

k n-d/vM где d - диаметр боковых насадок, м;

. п - скорость вращения заливочной колонны, об/с;

со

о

со

01

ю о

VM - скорость осевого перемещения заивочной колонны, м/с,

Кроме того, давление обработки поглоающего пласта струями принимают больим давления закачки тампонирующей успензии.

На чертеже представлена установка для реализации способа.

Установка содержит заливочные трубы 1 с боковыми насадками 2 и втулкой 3 с ижним отверстием 4, которое перекрыватся шаром 5.

Способ осуществляется следующим образом. После вскрытия поглощающего плата определяют интенсивность и размер оны поглощения 6. Рассчитывают объем ампонирующей суспензии, необходимый ля заполнения каналов поглощающего пласта и количество ее компонентов.

Опускают в скважину до подошвы поглощающего пласта колонну заливочных руб 1 с боковыми насадками 2. Насосами цементировочного агрегата через нижнее отверстие 4 втулки и колонны труб производят закачку тампонирующей суспензии и продавку ее буровым раствором. Затем колонну труб поднимают в кровлю поглощающего пласта, в трубы бросают шар 5, который перекрывает отверстие 4 и сдвигает втулку 3, открывая гидромониторные насадки 2. Через эти насадки производят струйную обработку поглощающего пласта. При этом скорости вертикального перемещения и вращения колонны труб выбирают такими, чтобы воздействию подверглась вся поверхность пласта, причем в требуемом количестве раз.

Тем самым закачка тампонирующей суспензии в пласт происходит сразу по всей его толщине, а дальнейшая обработка струями подвергает воздействию поглощающий пласт по частям.

Поскольку струя воздействует на отдельный канал пласта, наполненный тампо- нирующей суспензией, то в нем в течение времени воздействия будет создано повышенное давление. Так как давление увеличится только непосредственно под струей, то образуются градиенты давления, параллельный и, что особенно важно, перпендикулярный каналу, которые приводят к отфильтрованию жидкой фазы из суспензий впереди в стороны. Суспензия загустевает, возрастают ее вязкость, статическое и динамическое напряжения сдвига, концентрация твердой фазы, вследствие чего происходит закупоривание этого поглощающего канала, При закачке тампонирующей суспензии без струйной обработки суспензия загустевает в меньшей степени, поскольку движется единым фронтом, сохраняет поэтому способность продолжать движение в глубь пласта под действием статического перепада давления и разбавляется пластовым флюидом. При струйной обработке без предварительной закачки суспензии время воздействия струи (10-15 мс) недостаточно, чтобы занести в поглощающий канал достаточное

количество твердой фазы.

Воздействуя струей на все участки поглощающего пласта, закупоривают последовательно все поглощающие каналы, достигая эффективной изоляции всего пла5 ста.

При этом если давление, оказываемое струей бурового раствора на стенку скважины, создают большим перепада давления, под которым закачивалась тампонирующая

0 суспензия, эффективность изоляции будет еще выше за счет дополнительного сжатия начального участка находящейся в канале суспензии, в то время как на большей глубине суспензия остается неподвижной и ее

5 разбавления не происходит. Происходит сжатие, уплотнение суспензии и более эффективная изоляция проницаемого канала, а после обработки всех каналов - и всего поглощающего пласта.

0При неоднократном воздействии струи на поглощающий канал, как показали результаты лабораторных работ, получаемый результат несколько, выше, чем при однократном воздействии. Это объясняется тем,

5 что неоднократное прохождение волны повышенного давления по тампонирующей суспензии сильнее ее уплотняет.

П р и м е р. В скважине определен интервал поглощения бурового раствора

0 (1555-1585 м) и его интенсивность (20 м3/ч), До подошвы поглощающего пласта спускают колонну бурильных труб со специальным переводником с одной насадкой диаметром .

5 Производят закачку в пласт насосом цементировочного агрегата вязкой глинистой пасты (тампонирующей суспензии) в количестве 4 м3 под давлением 3 МПа. (Объем суспензии выбирают по нормам экспедиции

0 исходя из величины интервала поглощения), Затем в колонну труб бросают шар и снова включают буровой насос.

Через открывшуюся гидромониторную насадку проводят струйную обработку по5 тощающего пласта в интервале 1555-1585 ,м. Режим обработки: производительность насоса 0,021 м3/с; площадь сечения насад- . ки 0,000254 м2; скорость струи ,021 /0,000254 82,68 м/с; скорость вер тикальной подачи колонны труб ,0055B

м/с. (20 м/ч), скорость вращения колонны об/сек, давление струи на стенку Рс /9Vc/(2 и )3,9 МПа, давление на насосе 125 кгс/см . При этом режиме каждый участок стенки скважины обрабатывают струей раствора 3 рава. Количество воздействий рассчитывают по формуле k nd/VM. После дохождения колонны заливочных труб до подошвы поглощающего пласта изоляционную операцию прекращают.

Формула изобретения 1. Способ изоляции поглощающих пластов, включающий спуск заливочных труб с боковыми насадками и обработку поглощающего пласта струями под давлением при вращении заливочных труб и их осевом перемещении, обличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции поглощающих пластов трещинного и кавернозного типа, перед спуском заливочных труб их боковые насадки перекрывают, а спуск заливочных труб осуществляют до

подошвы поглощающего пласта, после чего в последний закачивают под давлением тампонирующую суспензию, заливочную колонну поднимают до кровли поглощагощего пласта, а ее боковые насадки открывают, при этом последующую обработку поглощающего пласта струями осуществляют в количестве воздействий К, которое определяют из выражения

K d-n/VM,

где d - диаметр боковых насадок, мм;

п - скорость вращения заливочной колонны, об/с;

VM - скорость осевого перемещения заливочной колонны, м/с.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление обработки поглощающего пласта струями принимают большим давления закачки тампонирующей суспензии.

При этом признак по п. 3 формулы учтен в п. 1 скорректированной формулы изобретения.

Использование: при изоляции поглощающих пластов в.сложных условиях. Обеспечивает повышение эффективности изоляции поглощающих пластов трещинно- го и кавернозного типа. Способ включает спуск заливочных труб с боковыми насадками, Перед спуском боковые насадки перекрывают. Спуск заливочных труб осуществляют до подошвы поглощающего пласта. В пласт закачивают под давлением тампонирующую суспензию. Заливочную колонну поднимают до кровли поглощаю- . щего пласта. Боковые насадки открывают. Осуществляют обработку поглощающего пласта струями под давлением, При этом заливочные трубы вращают и перемещают в осевом направлении. Количество воздействий (К) на поглощающий пласт струями определяют из выражения К с1-пЛ/м, где d - диаметр боковых насадок, мм; п - скорость вращения заливочной колонны, об/с; VM - скорость осевого перемещения зали- Ј вочной колонны, м/с. Давление обработки поглощающего пласта струями принимают большим давления закачки тампонирующей суспензии. 1 ил. (Л С