Способ ликвидации поглощений при бурении и эксплуатации скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к ликвидации осложнений при бурении и производстве ремонтно-восстановительных работ нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в нефтяной промышленности, а также в строительстве, например прокладке тоннелей.

Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации поглощений промывочной жидкости за счет обеспечения контроля за временем и количеством закачки рабочих агентов не зависимо от физико-геологических и технических факторов объекта поглощений.

Сущность предлагаемого изобретения состсоит в том, что использование в способе метода порционной закачки рабочих агентов в указанном диапазоне объемных соотношений в сочетании с физико-химическими свойствами составляющих закупоривающего материала, позволяет пре дельно интенсифицировать процесс взаимодействия последних непосредственно у входа зоны поглощения. В результате, интенсификации процесса взаимодействия рабочих агентов у входа зоны поглощения в короткий промежуток времени образуется большое количество продуктов уплотнения (закупоривающего материала), которые мгновенно в сильной степени ограничивают пропускную способность передней части скелета породы зоны поглощения. При этом фактор существенного ограничения пропускной способности передней части зоны поглощения легко фиксируется на устье скважины по резкому повышению давления на манометре. Учитывая при этом, что проявление фактора резкого повышения давле00

I

Ч)

о

ния на устье скважины одновременно (согласно опытным данным) служит сигналом для прекращения порционной закачки рабочих агентов, предлагаемый способ обеспечивает весьма эффективный контроль за временем и количеством закачки рабочих агентов. Более того, принимая во внимание, что для проявления фактора резкого повышения давления необходимым и достаточным условием служит только лишь наличие скелета в зоне поглощения, отпадает необходимость в определении целого комплекса, порой сложноопределяемых, физико- геологических и технических факторов, т.е. предлагаемый способ с полным основанием можно отнести к разряду универсальных.

Способ испытан в лабораторных условиях. В качестве рабочих агентов использовались дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки, соответствующие требованиям и нормам ТУ 38 АзССР 20139-80 или же ТУ 38.601-54-1-90 и 5- 20%-ный водный раствор хлормда кальция или аналогичный ему по действию хлорид магния,. Хлорид кальция соответствовал требованиям и нормам ГОСТ-77, В качестве разделительной жидкости между порциями дизельных и масляных щелочных отходов и водного раствора хлорида кальция или магния использовалась вода или глинистый (промывочный) раствор, последние одновременно использовались и как пррдавоч- ная жидкость,. .

Опыты проводились на специально сконструированной установке, охватывающей в принципе весь диапазон возможных. уровней поглощения, в том числе и полный. Схема установки, представленная на чертеже, состояла из следующих основных узлов: 1 - коллектора входа; 2 - коллектора выхода; 3, 6 - металлические сетки; 4 - регулятора уровня поглощения; 5-.зона нарушения; 7 - зона поглощения; 8, 9, 10 - вентиля; 11, 12., 13 - регистрационные манометры;

Учитывая, что предлагаемый способ включает в себя и предотвращение уровня поглощения, соответстввующий полному поглощению, то последний и стал определяющим объектом опытов, так как все остальные уровни поглощений в принципе можно считать частными случаями полного.

Опыты проводились в следующей последовательности. Предварительно установка заполнялась промывочно.й жидкостью (водой или глинистым раствором) через вентиль 10. Затем вентили 10 перекрывался, а через открытые вентили 9 и 8 осуществлялась циркуляция промывочной жидкости при определенных скоростях закачки. Для определения уровня полного

поглощения открывался вентиль 10 и увеличивалась скорость подачи промывочной жидкости в два три раза. Отсутствие при этом циркуляции принималось в данном

случае за полное поглощение. Определив уровень поглощения приступали к закачке рабочих агентов, Для этого, предварительно перекрыв вентиль 8 через вентиль 9 в последовательном порядке закачивали дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки в объеме от 30 до 300 см , воды или промывочной жидкости в объеме 10-30 см и 5-20%-ный водный раствор хлорида кальция или магния в объеме

5 30-300 см3.

Указанная последовательность закачки

агентов повторялась до начала повышения

давления на манометре 12, после чего закач. ку прекращали, продавливали вход коллек0 тора водой или промывочным раствором в объеме 1-1,5 объема коллектора, открывали вентиль 8 и возобновляли процесс циркуляции промывочной жидкости.

Результаты опытов представлены в таб5 лице.

Опыты четко фиксируют два практически необходимых и вполне достаточных для осуществления процесса фактора. А именно, фактор времени прекращения закачки и

0 фактор количественного объема порции закачиваемых рабочих агентов. При этом первый определяется началом повышения давления в трубах, а второй - уровнем поглощения. Последнее удовлетворяет усло5 вию: чем больше уровень поглощения, тем меньше количественный объем закачиваемых порций составляющих изоляционного, материала. Для максимального уровня поглощения, т.е. полного, количественный

0 объем закачиваемых порций удовлетворяет диапазону 0,3-3,0 м3. Увеличение в данном случае объема порций свыше 3,0 м3 нецелесообразно из-за увеличения непроизвольных потерь составляющих закупо5 рочного материала. Уменьшение объема закачки порций составляющих меньше 0,3 м3 также нецелесообразно по причине усложнения технологии закачки. Указанный диапазон количественного объема закачки

0 порций рабочих агентов для случая полного поглощения вполне удовлетворяет требованиям всем остальным уровням поглощения, являющихся, как было сказано ранее, частными случаями полного.

5 Фор мул а изобретения

. Способ ликвидации поглощений при бурении и эксплуатации скважин, включающий последовательную закачку дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки и 5-20%-ного водного раствора

хлористого ,кальция или магния в равных объемах с разделительной жидкостью между ними и продавливанием их к зоне поглощения, о т л имеющийся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации поглощений промывочной жидкости за счет обеспечения контроля за временем и количеством закачки рабочих агентов независимо от физико-геологических и технических факторов, дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки и водный

раствор хлористого кальция или магния зё- качивают порциями, объем каждой порций составляет 0,3-3,0 м3, объем разделительной жидкости 0,1-0,3 м3, а жидкости для продавливания 1,0-1,5 объема насосно- компрессорных труб соответственно, причем в качестве разделительной и ripo- давочной жидкости используют воду ийй промывочную жидкость, а закачку порций осуществляют до начала повышения давления.

Использование: для ремонтно-восста- новительных работ нефтяных и газовых скважин, а также при прокладке тоннелей. Сущность изобретения: используют метод порционной закачки агентов и их физико- механические свойства, что позволяет интенсифицировать процесс непосредственно у входа зоны поглощения. Определяют уровень поглощения. Закачивают последовательно дизельные и масляные щелочные отходы нефтепереработки, разделительную жидкость - воду - или промывочную жидкость и водный раствор хлористого кальция или магния до начала повышения давления. Продавливают водой или промывочной жидкостью. Объем каждой порции составляет 0,3-3,0 м3, обьём разделительной жидкости 0,1-0,3 м3. а жидкости для продавливания 1,0-1,5 объема НКТ соотвествтенно. Обеспечивается контроль за временем и количеством закачки рабочих агентов независимо от физико-геологических и технических факторов. 1 ил. 1 табл. ё

Примечание. Давление прекращения закачки порции составляющих закупоривающего материала для всех опытов составляло, атм. Аналогичные опыты были проведены с использованием раствора хлорида магния, результаты сопоставимы..

/