Способ снижения проницаемости пластов

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для изоляции проницаемых пластов при вскрытии. Цель - повышение эффективности кольматации за счет наложения пульсаций давления на скоростной напор струи. При бурении скважин глинистым раствором роторным или турбинным способом над долотом, присоединенным к бурильным трубам, устанавливают переводник с боковой гидромониторной насадкой. Стенки скважины обрабатывают гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25 - 0,35. Сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2 - 8 диаметрам выходного сечения сопла насадки, через которую глинистый раствор во время бурения под давлением наносится сразу на стенки вскрываемого пласта.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1601325 (51)5 Е 21 В 21 00, 33 138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4460059/31-03 (22) 06.06.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (7I ) Уфимский нефтяной институт (72) В. Ф. Галиакбаров и P. P. Гилязетдинов (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 939732, кл. Е 21 В 37/02, Е 21 В 43/08„

1980.

Авторское свидетельство СССР № 939732, кл. Е 21 В 33/138, 1979. (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для изоляции проницаемых пластов при вскрытии. Цель — повышение эффективносИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к изоляции проницаемых пластов при вскрытии.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляции за счет улучшения качества кольматации.

Способ осуществляется следующим образом.

При бурении скважин глинистым раствором роторным или турбинным способом над долотом, присоединенным к бурильным трубам, устанавливается переводник с боковой гидромониторной насадкой.

Обработку стенок скважины ведут гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25 — 0,35, при этом сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2 — 8 диаметрам выходного сечения сопла насадки.

Глинистый раствор во время бурения через гидромониторную насадку под давленити кольматации за счет наложения пульсаций давления на скоростной напор струи. При бурснии скважин глинистым раствором роторным или турбинным способом над долотом, присоединенным к бурильным трубам, устанавливают переводник с боковой гидромониторной насадкой. Стенки скважины обрабатывают гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25 — 0,35. Сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2 — 8 диаметрам выходного сечения сопла насадки, через которую глинистый раствор во время бурения под давлением наносится сразу на стенки вскрываемого пласта. ем наносится сразу на стенки вскрываемого пласта.

Взаимодействие струи со стенкой сква- ф,) жины приводит к ее торможению и локаль- ( ному повышению гидродинамического давления на стенку скважины, вызывая проникновение частиц жидкости с кольматантом в каналы пласта — кольматацию. М

При взаимодействии гидромониторной Ql струи со стенкой скважины в режиме

Sh = 0,25...0,35, 1./D = 2...8, где Sh — число Струхаля;

1 — расстояние между срезом сопла гидромониторной насадки и стенкой скважины;

D — диаметр сопла насадки, возникают автоколебательные процессы периодические пульсации скорости и давления максимальной амплитуды. Механизм их возникновения следующий.

При ударе струи о стенку возникает обратный акустический импульс, который

1601325

Формула изобретения г:оста в и тел в 1 . Я год и н а

Редактор В. Вугренкова Текред A. Крив I

Заказ 3256 Тираж 477 11одписное

ВНИН! !И Государстненн<иго комитета но изобретениям и открытиям при ГЕНТ <:С<:Р

113035, Москва, Ж:35, Раугиская наб., д. 4 5!

1роизводствеHHI)-издательский комбинат «! lа ент», г. Ужгород, у.и Гагарина, 101

«зэхлопывает» сопло насадки, образуется отрицательный гидродинамический импульс давления. В следующий момент времени за счет того, что значение подводимой энергин возрастает и давление воздействия струи превышает давление в затрубном пространстве, сопло насадки «открывается», образуется положительный гидродинамический импульс и т. д.

Скоростной напор на стенку скважины вызывает разрушение рыхлой корки и последующее «проталкивание» частиц кольматанта в каналы пласта. Пульсации струй способствуют проникновению в каналы пласта частиц кольматанта, соизмеримых с размерами самих каналов.

; 11ри взаимодействии пульсирующей струи с,. твердой фазой бурового раствора и со стенкой скважины происходят интенсивные обнажения активных поверхностей, как стенкИ скважины, так и частиц кольматанта.

Увеличиваются силы притяжения между час- . тицами, приводящие к агрегированию мелких частиц. Кроме того, под гидромониторнв1м воздействием пульсирующей струи крупнфе частицы шлама разрушаются, распа- 25 даясь на более мелкие частицы, возрастает их удельная поверхность, поверхностная энергия, резко активизирующая частиць1, что способствует образованию более п1)очных связей между ними и плотного малопроницаемого кольматационного экрана.

Для осуществления способа используется устройство для кольматации, представляющее собой наддолотный переводник с боковой гидромониторной насадкой, установленной в переводнике таким образом, что

1/D=2...8, где 1 — расстояние между срезом сопла гидромониторной насадки и стенкой скважины; D — диаметр сопла насадки.

Подбор параметров, входящих в 8(т, оеуществляется для конкретной промывочной жидкости, используемой на данных глубинах данного месторождения (т. е. имеющей изBI",ñòHûå плотность, вязкость, водоотдачу, фракционный состав и т. д.).

Подбор скорости V осуществляется прежде всего из условий: необходимости размыва рыхлой фильтрационной корки, возникающей при промывке забоя скважины в процессе углубления долотом; недопущения гидроэрозионного разрушения стенок скважины скоростным напором струи (исходя из прочности горной породы, слагающей стенку) .

Далее, учитывая вышесказанное, проводят с помощью региструющей. аппаратуры подбор V, D, f таким образом, чтобы значения Sh=0,25...0,35, L/Р=2...8 и генерирсвались пульсации давления максимальной амплитуды. Например, регистрирующей аппаратурой являются расходометр, датчики волн давления, анализатор спектра частот.

С помощью расходометра определяются расход промывочной жидкости и соответственно скорость истечения из насадок кольмататора. С помощью датчиков волн давления и анализатора спектра частот определяются амплитуда и частота пульсаций струи.

Значения L конкретизируются еще в стадии изготовления (т. е. изготавливается над,долотный переводник конкретного диаметра).

Значения D могут варьироваться при условии L/D=2...8.

Подобранные значения U u D являются исходными для бурения с кольматацией по предлагаемому способу.

Способ снижения проницаемости пластов, включающий обработку стенок скважиHbI в процессе бурения гидромониторными пульсирующими струями глинистого раствора насадкой с соплом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности кольматации за счет наложения пульсаций давления на скоростной напор струи, обрабо..— ку пульсирующими струями осуществляют в резонансном режиме с числом Струхаля, равным 0,25 — 0,35, а сопло насадки устанавливают от стенки скважины на расстоянии, равном 2 — 8 диаметрам выходного сечения сопла насадки.