Способ крепления призабойной зоны пласта Советский патент 1979 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть применено для крепления призабойных зон пластов с неустойчивыми породами при эксплуатации скважин и проведении различных дренажей призабойных зон с целью увеличения проницаемости.

Известен способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми порогами в скважине, осуществляемый путем коксования тяжелых компоненто нефти при воздействии на призабойну зону пласта высокой температурой 1

Сложность исполнения такого способа (особенно в глубоких скважинах) обусловлена доставкой теплоносителя для создания в пласте высоко температуры коксования.

Известен способ крепления призабойной «зоны пласта с неустойчивыми породами в скважине, включающий закачку в пласт закрепляющего агента под давлением и выдерживание его в пласте, в котором в качестве закрепляющего агента используют цементные растворы, синтетические смолы и др. 2.

Недостатком известного способа является низкая эффективность крепления.

Цель изобретения - повышение эффективности крепления.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве закрепляющего агента в пласт вводят соляную кислоту, предварительно прореагировавшую на забое с металлическим магнием с достижением температуры не ниже , причем выдерживают под давлением не менее б часов.

Способ осуществляют по следующей схеме.

В скважину на насосно-компрессорных трубах спускают термохимический реактор, состоящий из двух концентрически расположенных труб с отверстиями (сетками), который устанавливают против интервала перформации. Межтрубное пространство реактора загружают прутковым или стружковым магнием, через который прокачивают 15%-ный раствор соляной кислоты на 1-й скорости насосов цементного агрегата.

Объем кислотного раствора берут с таким расчетом, чтобы полностью его связать с загруженным в реактор магнием (на 1 кг магния необходимо дать 18 л 15%-ного раствора соляной кислоты) . Объем продувочной жидкости берут с таким расчетом, чтобы можно было ввести продукты реакции в призабойную зону пласта при закрытом затрубном пространстве. Затем скважину оставляют под давле нием в покое на время, которое необходимо для схватывания образовавшего ся магнезиального цемента с породами пласта.Время схватывания в зависимости сЯ конкретных условий может быть различно, но не менее 6 часов. Сущность способа заключается в проведении химической экзотермической реакции металлического магния с раствором соляной кислоты на забое скважины с получением свободного водорода и растворимой соли хлорида магния при температуре не менее 285 2HCI + Мд MgCl2+ Н + 110 ккал т ла. Насыщенный раствор содержит 62,9 100 г воды, кипит при . В интервалах температур t 3,4 + + 116, 7°С устойчив в равновесной системе. При температурах 116,7 С и выше обезвоживается при t 116,7 + 181,5°С t 181,5 - t 240 - 285°С -- t выше 285°С. При снижении температуры ниже 160С из таких растворов кристаллизуются MgCl23Mg(OH)2-8Н2О и (ОН)2Н2 А при температуре MgCIx 9Mg(OH)25H20 и MgCl2-2Mg (ОН)24 НгО Эти соединения входят в состав магнезиального цемента. При взаимоде ствии раствора соляной кислоты с 1 кг металлического магния выделяетс до 5000 ккал тепла. В зависимости от скорости прокачки кислотного раствора и давления температура на забое может подниматься до 400°С и выше. В условиях высокой температуры на забое и при медленном ее снижении создаются условия для сцементировани стенок скважин с неустойчивыми породами магнезиальным цементом. Посколь ку при реакции магния с раствором кислоты, кроме хлорида магния, выделяется большое количество свободного водорода, и он не удаляется, при отверждении магнезиального цементног раствора формируется пористый цементный камень, который обладает высокой проницаемостью. Для изучения возможности получения и использования магнезиального цемента для крепления призабойных зон в условиях забоев скважин проводились лабораторные исследования по сцементированию насыпного грунта из кварцевого песка с добавками глин с начальной проницаемостью 1,2- 2,5 дарси при давлениях до 200 кг/см и температурах 60-380 0. Металлический магний брался в виде стружки, прутка или гранул, которые помещались в кернодержатель. Через магний прокачивали 15%-ный раствор соляной кислоты с различной скоростью. В результате установили, что насыпной грунт из кварцевого песка с добавками глин сцементируется с магнезиальным цементом при температурах 285-380 0 и давлениях 50- 160 кг/см Сцементированные образцы обладают высокой проницаемостью 0,2-0,65 дарси, что обеспечивается выделением пузырьков свободного водорода в процессе термохимической реакции. Формула изобретения 1.Способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми породами в скважине, включающий закачку в пласт закрепляющего агента под давлением и выдерживание его в пласте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности крепления, в качестве закрепляющего агента в пласт вводят соляную кислоту, предварительно прореагировавшую на забое с металлическим магнием с достижением температуры не ниже 285с. 2.Способ ПОП.1, отлича ющ и и с я тем, что скважины выдерживают под давлением не менее 6 часов. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3003555, кл. 166-21, 1961. 2.Справочная книга по добыче нефти. М., Недра, 1974, с. 598-600.