Способ изоляции поглощающих пластов в скважинах

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц 4 Е 21 В ЗЗ/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯКЬ 11 д <."- .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3780510/22-03 (22) 09.08.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (71) Красноярский отдел бурения и испытания скважин Восточно-Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья (72) В.А.Прасолов и Л.И.Герасин (53) 622.245.42 (088.8) (56) Курочкин Б.М. и др. Интенсификация:процесса кольматации мелкопористых пластов механическим сцособом, Нефтяное хозяйство. М,: Недра, 1972, с. 10-12.

Авторское свидетельство СССР

¹ 999944668899, кл. Е 221 1 В В 3333//113388, 1981., (54)(57) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ. ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ путем закачки тампонажной суспензии в скважину и последующей ее задавки в пласты при циклически чередующихся

ÄÄSUÄÄ 1239269 А1 повышениях и понижениях давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ в трещинных породах с давлением их гидроразрыва, меньшим давления эксплуатации скважин, за счет создания. необратимых деформаций в зоне изоляции, после закачки тампонажной суспензии, в которую добавляют наполнитель из твердых частиц, осуществляют гидроразрыв пород, затем полученную трещину гидроразрыва заполняют тампонажной суспензией под давлением эксплуатации скважины, а чередование циклов повышения и понижения давлений в скважине осуществляют до прекращения излива флюида из скважины при понижении давления до гидростатического и прекращения поглощений при повышении давления эксплуатации.

1239269 2

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к способам изоляции поглощающих пластов в скважинах различного назначения.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляционных работ в трещинных породах с давлением их гидроразрыва, меньшим дав.пения эксплуатации скважин, эа счет создания необратимых деформаций в зоне изоляции.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважину до подошвы изолируемого пласта спускают колонну труб, с помощью которой тампонажную смесь, содержащую твердые частицы наполнителя, размещают в интервале изолируемого пласта и вьш е с запасом объема, предназначенного для задав-. ливания в трещины. После подъема башмака колонны труб выше головы тампонажной смеси, закрытия превентора или установки скважинного пакера в трещины задавливают такой объем смеси, в конце закачки которого достигается давление эксплуатации скважины.

Затем производят слив скважинного флюида (продавочной жидкости) в мерную емкость в объеме нагнетательной линии, связывающей насос с устьем скважины, и дополнительно сливают "некоторый объем флюида, достаточный для разрушения фильтрацион- ной корки при сокращении трещин под действием сил бокового распора в массиве пород.

Далее начинают повторный цикл обработки, закачивая в скважину очередную порцию флюида (продавочной жидкости) с повьппением давления до заданной величины. Отсутствие приемистости свидетельствует о сохранности фильтрационной корки на входах трещйн. Поэтому в данном цикле объем жидкости, сливаемой в мерную емкость, опять увеличивают. С появлением приемистости продавочную жидкость поочередно закачивают и сливают в несколько циклов, достигая снижения поглощения до нуля. Увеличение количества сливаемой жидкости является основанием для повторения операции, но каждого последующего за ней цикла обработки — при условии возбуждения приемистости. °

Изоляционные работы оцениваются успешно завершенными в том случае, 10

Отсюда понятна цель заполнения твердыми частицами трещин, раскрываемых в стенках под воздействием максимального ожидаемого давления при выполнении перечисленных работ. Если заполнение достигнуто, то при снижении внутреннего давления обратной деформации прискважинного массива не происходит. В нем сохраняется напря— женное состояние сжатия, пропорциональиое давлению, которому он подвергался во время заполнения трещины твердыми частицами. Жесткий клин из частиц не только воспринимает силы бокового распора, но и предупреждает .проникновение жидкости вглубь трещины., Предварительно напряженный прискванинный массив пород, таким образом,, приобретает способность выдерживать ожидаемое давление (при бурении., креплении и эксплуатации), если после слива всей жидкости, способной выходить из скважины самосливом, т.е.. после снижения давления на трещины до давления гидростати— ческого столба жидкости, в скважине при последующей закачке приемис— тость на предельном давлении отсутствует.

Сущность эффекта объясняется тем, что при гидроразрыве жидкость прорывается в трещину, создавая давление на ее стенки. Это создает дополнительные силы для ее расширения.

Ширина трещины тем больше, чем выше давление в .стволе

В момент раскрытия хотя ры одной трещины растягивающие напряжения в других точках по периметру скважины уменьшаются по величине, а при дальнейшем повышении внутреннего давления становятся сжимающими, Таким образом, массив пород вокруг скважин приобретает дополнительные напряжения сжатия. В этих условиях другие трещины в стенках, если они имеются, доуплстняются, а проницаемость их уменьшается.

При пониженном давлении в стволе

tpHcKBBKHHHbN массив упруго деформируется в обратном направлении, а трещина смыкается. Повторное повышение давления в скважине до величины, необходимой для осуществления бурения, крепления или эксплуатации скважины, вызывает и повторное раскрытие трещин, сопровождающееся поглощением промывочной жидкости.

Составитель Е.Молчанова

Редактор Н.Егорова Техред О.Сопко Корректор:Е. СиРохман

Заказ 3365/27

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-,полиграфическое предприятие, r.Óærîðîä, ул.Проектная,4 сохраняя целостность и герметичность.

Пример. Номинальный диаметр ствола скважины 190 мм, зона осложнения в интервале 2050-2060 м представлена трещиноватыми породами, раскрытость трещин которых возрастает с увеличением давления в ство— ле, интенсивность поглощения 11 м /ч

3 при наименьшем избыточном давлении

40 кгс/см, ожидаемое в процессе дальнейшего углубления скважины мак— симальное давление на поглощающую зону 82 кгс/см, удельный вес промывочной жидкости в скважине

1,00 г/см

Для изоляции трещин в скважину спускают колонну труб, в интервал зоны поглощения 2050-2060 м и выше его до глубины 1950 м закачивают тампонажную суспензию, представленную структурированным глинистым раствором с добавкой среднезернистого песка (207 по насыпному объему к объему исходного раствора). Колонну труб поднимают, размещая башмак выше тампонажной суспензии (на глубине

1950 м). Закрывают превентор и отка%, чивают в скважину 3,5 м продавочной жидкости. Если при задавливании .в трещины пласта всего заготовленного объема тампонажной суспензии дав2 ления вьнпе 60 кгс/см создать не удается, то причина этого может заключаться в том, что размер частиц выбранного наполнителя значительно меньше размера изолируемых трещин.

Задавливание повторяют после размещения в интервале 2060-1850 м тампонажной суспензии (7 м ) из глинистого раствора с добавкой 207. (по насыпному объему к объему исходного раствора) угольного шлака, просеянного на ситах 1-4 мм. Колонну труб поднимают до глубины )850 м и начинают задавливание суспензии в трещины пласта. К моменту повьппения давления до заданной величины

82 кгс/см в скважину закачивают

239269 4

2,4 м продавочной жидкости. Сокращение приемистости пласта до нуля при 82 кгс/см в данном случае обусг ловлено появлением фильтрационной, корки на входах в трещины. Операцию продолжают снижением давления путем слива в мерную емкость жидкости в объеме нагнетательной линии насоса (300 л) и дополнительно 100 л (всего 400 л). На этом первый цикл работ заканчивают. Его результат — задавливание в трещины пласта 2 м тампонажной смеси.

В качале второго цикла, т.е. при увеличении давления до 82 кгс/см и снижении приемистости до нуля, .в скважину закачивают 800 л продавочной жидкости. В процессе уменьшения давления в емкость сливают также

400 л жидкости. В трещинах задержа20 но 400 л тампонажной смеси.

3а последующие три идентичных цикла в трещины задавливают 300, 200 и 100 л тампонажной смеси. Ввиду существенного снижения приемистости

25 объем сливаемой жидкости увеличен до 600 л. Объем тампонажной суспензии, задавливаемой в трещины, составляет в следующих двух циклах

200 и 100 л.

После этого объем сливаемой в емкость жидкости увеличивают до 700 л при снижении давления в устье до нуля, а относительно изолируемых трещин — до давления гидростатическо35 ro столба жидкости, заполняющей скважину. За три цикла в трещины задавлено последовательно 300,200 и !00 л.

В заключительные два цикла объем продавочной жидкости, закачиваемой

4о в скважину, становится равным объему жидкости, сливаемой из скважины.

Таким образом, достигается полное насыщение пласта твердым гранулярным материалом при .заданном давлении

45 82 кгс/см ; Успешность работ подтверждена промывкой скважины после освобождения ствола от тампонажной смеси.