Способ изоляции газового пласта

 

Изобретение относится к бурению скважин и разработке газовых месторождений. Цель - повышение надежности изоляции и обеспечение реализации способа в пластах с минерализованной остаточной водой. Перед пуском скважины закачивают в призабойную зону порцию воды и продавливают ее на глубину изоляции пласта. Цикл, включающий закачку порции воды и пуск скважины, периодически повторяют до момента прекращения притока газа из пласта. Использование данного способа снижает затраты на восстановление первоначальных фильтрационных параметров призабойной зоны. При изоляции пласта данным способом достаточно повысить т-ру призабойной зоны равновесной гидратообразования. )

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1461880 (51)4 Е21 В 43 32 "Е863НМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4210627/22-03 (22) 11.03.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (71) Московский институт нефти и газа им. И. М. Губкина (72) С. Н.. Закиров, М. К. Тупысев, В. Е. Бакин и Д. А. Дубровский (53) 625.245.42 (088.8) (56) Соловьев E. М. Закачивание скважин. — М.: Недра, 1979, с. 186 — 210.

Царев В. П. Особенности формирования, метода поиска и разработки скоплений углеводородов в условиях вечной мерзлоты.

Якутск: Я. Ф. СО АН СССР, 1976, с. 272.

Изобретение относится к бурению скважин и разработке газовых месторождений и может быть использовано для изоляции газовых пластов с термодинамическими условиями, близкими к разновесным условиям гидратообразования.

Целью изобретения является повышение надежности изоляции пласта и обеспечение реализации способа в пластах с минерализованной остаточной водой.

Способ изоляции газового пласта включает пуск скважины в работу на режиме гидратообразования в призабой ной зоне пласта и регистрацию процесса гидратообразования по изменению давления на устье скважины, перед пуском скважины производят закачку в призабойную зону порции воды на глубину необходимой изоляции пласта, причем цикл, включающий закачку порции воды и пуск скважины, повторяют до момента прекращения притока газа из пласта. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗОВОГО

ПЛАСТА (57) Изобретение относится к бурению скважин и разработке газовых месторождений.

Цель — повышение надежности изоляции и обеспечение реализации способа в пластах с минерализованной остаточной водой. Перед пуском скважины закачивают в призабойную зону порцию воды и продавливают ее на глубину изоляции пласта. Цикл, включающий закачку порции воды и пуск скважины, периодически повторяют до момента прекращения притока газа из пласта. Использование данного способа снижает затраты на восстановление первоначальных фильтрационных параметров призабойной зоны. При изоляции пласта данным способом достаточно повысить т-ру призабойной зоны выше равновесной гидратообразования.

Спосоо заключается в следую{нем.

В газовый пласт, подлежащий изоляции. закачивается порция воды. Поскольку гидраты образуются лишь на границе раздела фаз газ — вода, то в гидратное состояние будет переходить только газ, защемляемый при движении закачиваемой воды вглубь пласта, причем процесс гидратообразования идет с избытком влаги. После закачки порции воды в призабойную зону на глубину необходимой изоляции производят вызов притока газа из пласта (пускают скважину в работу) .

На данном этапе реализации способа в гидратное состояние связывается остаточная влага, оставшаяся в пласте после закачки — процесс гидратообразования идет с избытком газа.

Последовательное чередование пуска скважины и закачки воды приводит к заполнению порового пространства призабойной зоны гидратами, что фиксируется на устье

1461880 скважины по падению давлен:я и прекращению притока газа.

Рассчитаем необходимый обьем порции воды. Данный объем воды должен обеспечить при прямом ходе (закачка воды) переход защемленного газа в гидрат и при обратном ходе (пуск скважины) остаточную водонасыщенность, т. е. насыщенность, при которой вода неподвижна. В зависимости от типа коллектора, пластовых условий при вытеснении газа водой коэффициент остаточной газонасыщенности а может находиться в пределах от 0,1 до 0,5. Объем воды, необходимый для перевода защемленного газа в гидрат, определяется из следующего соотношения и ° 18 Рпл Тст Zcc т пп= — — — Яз — Ъ пор, (1 )

22,4- рь Рст Т.л - Хпл где n — молярное соотношение воды и газа в гидрате; р — плотность воды;

Рпл, Тпл, Ъл, Рст, Тст, Уст — давление, температура, коэффициент сверхсжимаемости газа в пластовых и стандартных условиях;

Vllop — объем порового пространства призабойной зоны, подлежащей изоляции, определяемый

Чп.р=."тг m. h, (2) где m, h — пористость и толщина пласта;

r — радиус зоны изоляции.

Коэффициент остаточной водонасыщенности аь зависит от типа коллектора. Объем воды, необходимый для создания остаточной водонасыщенности, рассчитывается, как т ьп= аь Vnop (3)

Таким образом, объем закачиваемой порции воды равен п.18 Р; -Т . Zc.

Vb= (аь+ — — — а - ) Voop. (4)

22,4 . рь Рст . Тпл - Znë

После первого цикла закачки порции воды и пуска скважины образуется объем гидр атов

V =k. Vb, (5) где k — удельный объем воды в гидрате.

Для изоляции пласта, т. е. снижения фазовой проницаемости газа до нуля, в поровом пространстве призабойной зоны необходимо создать гидронасыщенность 50 — 70Я.

Данный расчет объема закачиваемой порции воды справедлив при продавке этой порции газом, что осуществимо при использовании предлагаемого способа на эксплуатационных скважинах. При изоляции же газовых пластов в процессе бурения более реально использование в качестве продавочного агента воды. Для данного случая об ьем закачиваемой порции воды необходимо принимать равным объему порового пространства призабойной зоны, подлежащей изоляции (2), уменьшенному на объем образованных гидратов при каждом последующем цикле (5) .

При наличии в пласте остаточном минерализованной влаги циклы закачки воды и вызова притока газа повторяются до тех пор, пока не удастся снизить минерализацию до возникновения условий гидратообразования.

Пример. Изоляция газового пласта на глубину 3 м.

Параметры изолируемого пласта: толщина h = 5 м; пористость m = 0,2; пластовое давление P. =- 10 МПа; пластовая температура Т-=283 К; коэффициент остаточной газонасыщенности а, =О,1; коэффициент остаточной водонасыщенности аь — 0,2; газ (преимущественно метановый), поэтому п=5,75, 1<=1,26, Ъс=0,82.

Способ реализуется путем продавки порции воды газом, тогда объем порции будет равен ф и . 18 Рпл . Тст. Zcò

Vb= (nb — — - =а,- ) - лг . m- h=

22,4. Рст -Тпл .Zoл

20 = 7,2мз а объем гидратов, образованных на первый цикл

V„= k Чь=9,1 м .

Гидратонасыщенность составит

S — -- = 0,32.

Vn op

Если приближенно принять значение а и аь при втором цикле такими же, как и при первом, то изоляция пласта может быть до3Q стигнута за два цикла (S„=0,64).

Длительность процесса изоляции пласта предлагаемым способом (определяется количеством циклов, скоростью продавки воды и вызова притока газа) существенно снижается по сравнению с известным, где длительность процесса закупорки определяется длительностью процесса влагонакопления в призабойной зоне, который измеряется десятками суток.

Предлагаемый способ обеспечивает повы40 шение надежности изоляции пласта, так как в случае проникновения газа из пласта в призабойную зону (зону гидратной пробки) он ассоциируется с избыточной влагой, чем повышает гидратонасыщенность, т. е. процесс является самозапирающимся; снижение затрат на восстановление первоначальных фильтрационных параметров призабойной зоны, так как при изоляции пласта достаточно повысить температуру призабойной зоны выше равновесной гидратообразования (при изоляции же пласта путем цементирования необходимы специальные работы по вскрытию цементного места и интенсификации притока газа) .

Формула изобретения

Способ изоляции газового пласта, включающий пуск скважины на режиме гидратообразования в призабойной зоне, отличаю1461880

Составитель Л. Ьестужева

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор Л. Обр1«ap

Заказ 583/26 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. 1агарина, IOI бийся тем, что, с целью повышения надежности изоляции и обеспечения реализации способа в пластах с минерализованной остаточной водой, перед пуском .скважины производят закачку в призабойную зону порции воды и продавку ее на глубину изоляции пласта, причем цикл, включающий закачку порции воды и пуск скважины, периодически повторяют до момента прекращения притока газа из пласта.