Способ изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно к способам изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции.ч

.Цель достигается тем, что в предлагаемой способе изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающем закачку гелеобразующей композиции, перед закачкой гелеобразующей композиции в пласт дополнительно закачивают глинистую суспензию плотностью 1,1- 1,2 г/см до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления при постоянной скорости закачки, а после .закачки гелеобразующей композиции закачивают цементный раствор.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается новой ранее неприменяемой последовательностью затачек изолирующих материалов и зависимостью необходимого количества закачиваемой глинистой суспензии от давления закачки. Анализ известных способов изоляции показал, что некоторые признаки заявляемого технического решения известны, например, использование цементного раствора, глинистой, суспензии, гелеобразующей композиции для изоляции воды. Однако для месторождений, находящихся на поздней стадии разработки и имеющих неоднородное по проницаемости продуктивные пласты с наличием зон поглощения, высокопроницаемых обводненных пропластков, трещин, каналов фильтрации, использование в отдельности указанных выше изолирующих материалов неэффективно. В результате закачки глинистой суспензии в пласте образуется оторочка с невысокими изолирующими свойствами, в результате после пуска скважины в работу происходит постепенное вытеснение и вымывание глинистой суспензии обратно из

00 GJ 00

ел

00

о

со

пласта в скважину. Поэтому использование глинистой суспензии в отдельности для изоляции неэффективно. Цементный раствор является самым распространенным материалом для водоизоляционных работ, но его использование не обеспечивает высокую успешность работ по изоляции вод. В неоднородных продуктивных пластах (описанных ранее) цементный раствор уходит в имеющиеся .локальные трещины, каналы фильтрации и не образует целостного изолирующего экрана. Применение гелеобразующей композиции для изоляционных работ также неэффективно в связи с высокой стоимостью и дефицитностью химических реагентов, входящих в состав композиции, и небольшими объемами закачиваемой композиции относительно объема трещин и высокопроницаемых пропласт- ков. В результате небольших объемов изолирующего экрана происходит незначительное изменение фильтрацион- ных потоков и огибание изолирующего эк,- ранэ жидкостью, что обуславливает непродолжительный и незначительный эффект изоляции. В предлагаемом техническом решении устраняются все вышеуказанные недостатки изолирующих материалов и обеспечивается получение сверхсуммарного положительного эффекта. Вначале производится закачка глинистой суспензии плотностью 1,1-1,2 г/см Существенным отличием от ранее известных способов изоляции является то, что глинистая суспензия закачивается до тех пор, пока не заполнится весь поровый объем высокопроницаемых обводненных пропяастков, объем трещин, каналов фильтрации, зон поглощения (пластовый объем). В связи с фильтра- ционной способностью глинистой суспензии в указанные выше части пласта. дешевизной -и доступностью (что является очень важным в связи с большими объемами закачиваемого материала) она является наиболее подходящим материалом. Процесс закачки и заполнения пластового объема глинистом суспензией контролируется и регулируется давлением закачки при условии постоянства скорости закачки. Если давление постоянное в процессе закачки, то это значит, что происходит заполнение глинистой суспензии пластового объема. Начало увеличения давления фиксирует момент полного заполнения пластового объема. В предлагаемом способе закачку глинистой суспензии ведут до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления. Как показывает нефтепромысловая практика, прирост давления на указанную величину является оптимальным. Данный прирост

,

10

15

20

давления обеспечивает не только гарантированное заполнение глинистой суспензией пластового объема, но и сжатие глинистой оторочки и образование целостного водо- 5 сдерживающего барьера на пути Фильтрации воды. Меньший прирост давления не обеспечивает создание целостной изолирующей оторочки. Увеличение давления закачки более 50% от начального создает трудности с закачками последующих изолирующих материалов: гелеобразующей композиции и цементного раствора, т.к. в процессе таких закачек возможен момент достижения предельного давления, выше которого закачка невозможна в связи с возникновением новых трещин и каналов фильтрации и дополнительным раскрытием существующих трещин. Закачку глинистой суспензии ведут при постоянной скорости, т.к. при изменяющейся скорости невозможен контроль процесса закачки и определение необходимого оптимального количества глинистой суспензии. Глинистую суспензию закачивают с плотностью 1,1-1.2 г/см3, являющейся оптимальной величиной плотности. Применение глинистой суспензии с плотностью меньшей 1,1 г/см . неэффективно в связи с тем, что при закачке такой глинистой суспензии в пласте образуется оторочка с большим содержанием водной фазы, что значительно уменьшает потокос- держивающую и изолирующую способности оторочки. Применение глинистой суспензии с плотностью более 1,2 г/см3 не- целесообразно, т.к. возникают трудности технологического характера в процессе закачки в связи с высокой вязкостью глинистой суспензии и способностью ее к структурированию в процессе хранения и перевозки. После закачки глинистой суспензии в пласт закачивают от 10 до 40 м гелеобразующей композиции. Закачиваемый объем выбирается расчетным путем с учетом того, что для создания надежного водоизоляционного экрана необходимо, чтобы его толщина была не менее 1-3 м. После закачки гелеобразующей композиции ее закрепляют 4-10 м цементного раствора

25

30

40

45

50

с 40-60%-ным содержанием цемента. Как показывает нефтепромысловая практика для водоизоляционных работ количество цементного раствора выбирается не менее 1-2 м3 на .1 м толщины пласта. Закрепление композиции цементным раствором.диктует- ся необходимостью получения в пласте надежного изолирующего экрана с высокими прочностными свойствами. В предлагаемом способе для получения такого изолирующего экрана предложен принцип последовательного плавного повышения прочности

изолирующей оторочки в направлении от пласта к скважине путем закачки глинистой суспензии, гелеобразующей композиции и цементного раствора. Поэтому закачка каждого из этих изоляционных материалов не- обходима и именно в указанной выше последовательности.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными преимуществами по сравнению с ранее известными: предлагав- мый способ при минимальных финансовых и материальных затратах с использованием дешевых и доступных материалов значительно повышает эффективность водоизо- ляционных работ; способ значительно увеличивает продолжительность эффекта изоляции; предлагаемый способ носит комплексный характер и решает одновременно все виды изоляционных работ (ограничение притока подошвенных вод, изоляция зако- лонных перетоков, отключение обводнив- шихся пластов и пропластков).

Способ изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта осуществляют следующим образом. Первона- чально закачивают глинистую суспензию плотностью 1,1-1,2 г/см , которую готовят или на стационарных глиноузлах и доставляют на скважину в автоцистернах, или непосредственно на скважинах путем дозирования через струйный насос (эжектор) воды и глинопорошка в сухом виде. Закачку изолирующих материалов в скважину производят с помощью насосных агрегатов типа АН-700. Технологический процесс закачки контролируют по давлению закачки. При увеличении давления на 30-50% от .начального прекращают закачку глинистой суспензии и закачивают гелеобразующую композицию, которую заранее готовят на сква- жине в соответствующих емкостях путем последовательного смешения и растворения компонентов, входящих в состав композиции. После закачки гелеобразующей композиции ее закрепляют цементным рас- твором, который готовится также непосредственно на скважине, Затем скважину закрывают и оставляют на 2 сут с целью образования геля в пласте.

Предлагаемый способ изоляции испы- тан в промысловых условиях на месторождениях Татарии. Геолого-техническая характеристика скважин, на которых проводились испытания, представлена в табл. 1. Количество закачанных изолирующих материалов и результаты испытаний представлены в табл. 2. Результаты испытаний оценивались по двум параметрам: продолжительность эффекта изоляции - время, в течение которого обводненность добываемой продукции была меньше, чем обводненность до проведения водоизоляционных работ; дополнительная добыча нефти - определялась сравнением дебитов нефти (или добычи нефти за месяц) до и после проведения водоизоляционных работ. Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ изоляции значительно повышает эффективность водоизоляционных работ (испытания №1,2,4, 5, 8, 9). Дополнительная добыча нефти составляет от 215 до 655 т, при этом эффект изоляции продолжается на всех скважинах. Испытание Мг 3 проведено, с целью возможности замены глинистой суспензии на полимерный раствор (в д-анном случае - полиакриламид). Испытания показывают невозможность такой замены. Испытание № 6 проведено путем закачки только глинистой суспензии, а испытание М 7 - путем закачки гелеобразующей композиции (по прототипу). Результаты показывают незначительный эффект от таких закачек.

Испытания Ms 8, 9 показывают возможность использования различных гелеобра- зующих композиций с достижением аналогичного технического результата. Выбор гелеобразующей композиции производится с учетом наличия химических реагентов, входящих в состав композиции.

Ф ор мул а из обрете н и я Способ изоляции неоднородного по проницаемости- продуктивного пласта, включающий закачку телеобразующей композиции, отличаю щи и с я тем, что перед закачкой гелеобразующей композиции в пласт закачивают глинистую суспензию с плотностью 1,1-1.2 г/см3 до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления при постоянной скорости закачки, а после закачки гелеобразующей композиции закачивают цементный раствор.

Геолого-техииисская характеристика скважин

Т А С Л И Ц в 1

Использование: нефтегазодобывающая промышленность для изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта. Сущность: закачивают глинистую суспензию с плотностью 1,1-1,2 г/см3 до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления. Скорость закачки поддерживают постоянной. Закачивают ге- леобраэующую композицию, цементный растворе 40-60%-нымсодержанием цемента. 2 табл. ел с

Результаты опытно-промысловых испытаний слособа изоляции

17ЭЮ

76

26531

-26683

OJ.91

100

21 м

100

90

1,2 . Пигносульфонаты - IT (IBS) бихроиэты - 0,6 т (г,5t) минерал-.вода с плотностью ,11 г/см - остальное

1,2 ЛигносульФоняты - 1 т (13-:) бихроматы - 0,1 т (1,77.) иин.вода с плотность 1,09 г/см - остальное

0 7%-р-ра нигмосульфонаты - 6 т (ТО) полиакрилянилв бихроматы - 0,Э т (1.5S) мин.вола с плотностью 1 «09 г/см - остальное

Т,1 Лигносульфонаты - 1 т (iOV.) -. .бихроиаты - 0,15 т(1,5 «) мин.вола с плотностью 1,07-1,1 г/см3 м остальное .

1,1 Лигносупьфонаты - 1 т (10/.) бихронаты - 0,5 т (1,5) нин.вола с плотностью 1,06-1,09 г/см1 - остальнь е

36269

2652

133

39828

100

70

ТОО

1,2

.2

1,2

20

Яйгносульфрнаты - 2 т {10- ) бихроматы - О, т (2S) мии,вбла с ллотностьо ,10 г/см - остальное

Оксиэтйпцепяюпоэа - 0,1 т 20 0,5i)

пэрабснзохинон « О,О Т т (0,05%) вода - остальной

Оксиэтнлцеллюлоза - 0,05 т 10

0,5)

гидрвхинон - 0,005 т (0,05i)

хлорное железо - 0,03 т (0,3%).

гидроокись натрия - 0,01 т (0,31)

вода - остальное

Т 6 п и ц в 2

40

7га

10

60

гь

10

12

655

10

13

269

20

78

33

295

250