Способ изоляции интервала рассолопроявления в скважинах
()9) (! )) СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)4 Е 21 В 33/138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMV CBPQETEJlbCTBY ((0и Гр) S"
lac Òï
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3759074/22-03. (22) 29.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. У 42 (71) Южно-Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского геолого-разведочного нефтяного института (72) В.Д.Терентьев и А.А.Михайленко (53) 622 ° 245.48(088.8) (56) Поляков Г.А. Бурение скважин в условиях рапопроявлений. Обзорная информация ВНИИЭгазпром, сер. Бурение газовых и газоконденсатных скважин, вып, 7, 1980, с. 22, 32.
Там же, с. 3!. (54)(57) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ИНТЕРВАЛАРАССОЛОПРОЯВЛЕНИЯ В СКВАЖИНАХ, включающий спуск обсадной колонны в кровлю соляной толщи, цементирование обсадной колонны, вскрытие интервала рассолопроявления и закачку под давлением и с расчетной производительностью изоляционного состава в интервал рассолопроявления, о т л и ч а ю-, шийся тем, что, с целью повыш — ния эффективности изоляционных работ путем снижения влияния явлений гравитационного размыва изоляционного состава, перед основным изоляционным составом эакачивают промежуточные порции изоляционного состава, плотность которых увеличивают по ступенчатому закону в диапазоне от плотности рассола до плотности основного изоляционного состава, причем объем всех порций (7, м ) изоляционного состава определяют по выражению
><
gem где — дебит скважины при рассолопроявлении, м /ч;
1— — плотность основного изоляционного состава, кг/м ;
/ Р плотность рассола, кг/м ; . — ускорение силы тяжести, м/с — мощность интервала рассо- с лопроявления, м; время окончания схватываНИЯ ОСНОВНОГО ИЭОЛЯЦИОННО
ro состава, ч; ст — давление на устье закрытой рассолопроявляющей скважины, !Па, давление закачки изоляционного состава принимают не более давления рассолопроявления, а производительность закачки ограничивают дебитом рассолопроявления и принимают не менее производительности контактного грави. тационного размыва (q, м /ч), определяемой по выражению
1191559
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к способам изоляции зон рвссолопроявлений, преимущественно вскрываемых в солевой толще, и может быть использовано в нефтегазовой промьппленности, геологии, горном деле и при бурении скважин в других отраслях народного хозяйства.
Целью изобретения является повышение эффективности изоляционных работ путем снижения влияния явлений гравитационного размыва изоляционного состава.
Способ осуществляют следующим образом.
При вскрытии солевой толщи, из которой ожидают рассолопроявление, спускают обсадную колонну до кровли солевой толщи и цементируют ее известным способом. Колонна необходима для устранения сообщаемости между проницаемыми пластами в надсолевой части геологического разреза и интервалом рассолопроявления, который предполагают вскрыть в солевой толще. Дальше продолжают бурение до вскрытия интервала рассолопроявления, после чего процесс бурения временно прекращают и приступают к изо- З0 ляции рассолопроявления путем закачки под давлением изоляционных составов, Изоляционный состав эакачивают З5 цорциями непрерывно и последовательно. Количество. порций определяют ориентировочно исходя из практически достижимой минимальной разности плотностей соседних контактирующих пор- 40 ций, что соответствует, например
0,12-0,2 г/см . При средней плотности рассола 1 25 г/см и цементного раствора 1,85 г/см количество порэ ций может составить не менее четырех.45
Плотность порций регулируют, изменяя состав изоляционных составов. B каМестве первой порции используют, например, сам рассол, насыщенный глинистой фазой до плотности 1,38- 50
1,40 г/см . Последующие вторую и
9 третью порции готовят, например, на основе цементно-глинистых смесей с различным соотношением цемента, глинопорошка и жидкой фазы, доводя плот- 55 ность до 1,5-1,55 г/см во второй порции и до 1,65-1,7 г/см в третьей., Для четвертой порции применяют чистый тампонажный цементный раствор э плотностью 1,85-1,9 г/см
Затем закачивают заключительную порцию. Ее объем не входит в нижеследующий суммарный расчетный объем, а состав соответствует четвертой порции.
Суммарный расчетный объем изоляционных порций определяют по формуле
Q О дебит скважины при рассолопроявлении, м /ч; перепад давления на контактных субвертикальных поверхностях, генерирующий гравитационный размыв, MIIa; время окончания схватывания цементного раствора в четвертой и заключительной поргде циях, ч; Р— давление на устье sa ca крытой скважины, зафиксированное при рассолопроявлении, ИПа. где р и р р — плотности цементного раствора в четвертой порции и рассола соответственно, кг/м ; 5 — ускорение силы тяжести; м/с ; h — высота коллектора, м. Подставляя выражение (2 ) в выражение (1), получают g g Р, 1 т )cm Закачку суммарного расчетного объема изоляционных составов делают для того, чтобы обеспечить время, Необходимое для полного схватывания порции цементного раствора, которую эакачивают заключительной, после суммарного расчетного объема. Необходимость закачки заключительной порции вызвано тем, что все четыре предшествующие расчетные порции частично подвергаются размыву, но рассолом размывается только первая порция, а все остальные размываются материалом 1!9 1559 4 точную обсадную колонну диаметром 324 мм спускают на глубину 985 м и цементируют тампонажным портландцементны > раствором до устья. Рассолопроявляющий коллектор вскрывают в интервале 1080-1094 м, дебит рассолопроявления Q=5000м /сут, Э давление на устье закрытой скважины Р„, =1,7 МПа, плотность рассола 10 =1260 кг/мЭ, пластовая температура 1о 24 С. Определяют по выражению {2) перепад давления, генерирующий гравитационный размыв на контактных поверх" 15 ностях h = (190O- ÈÎ) 9,81 1Д=О,088 Kla. Находят по выражению (1) необходимый объем изоляционных составов при времени окончания схватывания цемен20 о та по анализу Т = 5 ч и 22 С Q лр (3) Я pv Рчс Кроме того, производительность закачки должна быть не более произ25 водительности рассолопроявления во избежание гидроразрыва коллектора. Следовательно, подачу насосов ограничивают в интервале двух параметров: Я ) подача насосов При этом давление закачки и продавки изоляционнът составов, регистрируемое на устье скважины, ограниФ чивают верхним пределом, равным устьевому давлению Р„, зарегистрированному при рассолопроявлении на устье закрытой скважины. Закачку всех порций производят через обсадную колонну или через открытый конец бурильной колонны, в последнем случае превентер эакры- 40 вают. Разбуривание моста в скважине производят по .истечении времени ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ), которое устанавливают равным 48-72 ч 45 для повьппения прочности цементного камня. Подбор необходимых плотностей и составов всех порций предварительно проверяют лабораторными анализами, а время окончания схватывания цементного раствора Т определяют в рассольной среде. 35 соседней порции. В результате по истечении времени Т, т.е. когда цемент в заключительной порции успеет полностью схватиться, рассол подступит только ко второй порции. Найденный по формуле (1) суммарный расчетный объем распределяют на 4 порции пропорционально значениям растекаемости состава каждой порции. Растекаемость определяют лабораторным путем. Чтобы закачиваемые изоляционные составы не размывались еще в процессе закачки и продавки, производительность закачки (подача насосов) . должна превышать производительность в зоне контактного гравитационного размыва. Производительность этого размыва находят по формуле 5000 0 088 5 Ч вЂ” - — - — — — n 54 M ° 24 1,7 По лабораторным анализам подбирают следующие изоляционные составы. Первая порция — рассол, насыщенный глинистой фазой до плотности 1,4 г/см . Рассол насыщают палыгорскитовым глинопорошком, предварительно растворенным до густого пастообразного состояния. Растекаемость первой порции по конусу AsHHH 30 см. Вторая порция — цементно-глинистая смесь плотностью 1,5-1,55 г/см 3 затворенная на рассоле, растекаемость 20 см. Третья порция — цементно-глинисэ тая смесь плотностью 1,65-1,7 г/см., затворенная на рассоле, растекаемость 18 см. Четвертая порция — цементный раствор плотностью 1,85-1,9 г/см, заЭ творенный на пресной воде с добавкой 3 вес.% хлористого кальция, растекаемость 18 см. Расчетный суммарный объем иэоляЭ ционных материалов 54 см распределяют по порциям пропорционально .их рас- . текаемости. Объем порций, м : первая 19; вторая 13; третья 11; четвертая 11. Закачивают последовательно и не55 Пример. В одной из скважин тампонируют рассолопроявляющий коллектор. Солевую толщу вскрывают, например, на глубине 980 м, промежупрерывно все четыре порции. Затем эакачивают заключительную порцию цементного раствора плотностью 1,85-1,9 г/см Э, затворенную на пресной воде с добавкой 3 вес. Ж хло1191559 5000 ° 1000 0 088 3 / 24 ° 3600 1,7 Составитель В. Гришанов Редактор Л.Веселовская Техред М.Гергель Корректор M.Càìáoðñêàÿ Заказ 7129/28 Тираж 539 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ристого кальция, s количестве 16 м этот объем яаходят1 полагая, что высота зоны изоляции равна 14 м, пло. щадь трещин в горизонтальной плоскости, подлежащая изоляции и найденная по керновому материалу, составляет около 0,915 м, мост в стволе равен 44 м). При закачке и продавке подачу насосов поддерживают в пределах 20— 21 л/с, что меньше дебита рассолопроявления Ц 58 л/с и больше производительности в зоне контактного гравитационного размыва, определенной по формуле (3) При этом давление на устье скважины ограничивают величиной 1,7 MIIa, равной устьевому давлению, зарегистрированному при рассолопроявлении. Продавку порций осуществляют до глубины 1050 м. В качестве продавочной жидкости используют вязкий раствор, соответствующий по составу 3 первой порции, в количестве 6 м, а затем рассол — 69,6 м Раэбуривание моста производят через 72 ч, конролируя сроки схватывания и твердения по анализам и пробам. Рассолопроявление ликвидировано, бурение скважины продолжено. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с, известными следующие преимущества: получение надежного разобщения ин15 тервала рассолопроявления; полное устранение загрязнения и отравления окружающей среды, в том числе под-. земных пресных вод; сохранение ресурсов рассола как ценного минераль20 ного сырья в естественном состоянии; уменьшение затрат времени и материалов на бурение скважин в сложных геологических условиях; предупреж25 дение токсичных выделений сероводорода из рассола на поверхности.
