Способ ликвидации прихвата колонны труб

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам ликвидации прихвата бурильных труб. Целью изобретения является улучшение условий проникновения жидкости ванны (ЖВ) в зону контакта колонны труб со стенкой скважины за счет повышения диффузионной активности ЖВ. В пласт ЖВ продавливают путем чередования технологически допустимых репрессий (Р) и депрессий (Д) увеличиваИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть применено с целью освобождения прихваченной в скважине колонны бурильных труб. Известен способ ликвидации прихвата из-за перепада давления, включающий установку в зоне прихвата жидкостной ванны и выдержку ее определенное время 1. Недостаток способа заключается в низкой эффективности освобождения труб за счет того, что жидкость ванны не попадает в экранированную бурильной трубой зону в пласте. ющейся продолжительности. Время создания первой Р выбирают из соотношения + aRcmulnfRK/Rc)-. ц ---- Y-- Продолжительность каждой последующей Д и Р выбирают из соотношения t- r «izJ Mit+ Ц«1 Ар Обозначения в формулах: ti - продолжительность первой Р; акоэффициент, определяющий долю объема ЖВ, продавливаемой в пласт первой Р; Rc - радиус скважины; m - пористость пласта; у. - вязкость ЖВ; R - радиус контура скважины; К - проницаемость приствольной зоны пласта; А р - технологически допустимая величина Р; Ар - технологически допустимая величина Д; т. - продолжительность последующей Д; t+ - продолжительность последующих Р; а - коэффициент доли обьема ЖВ, продавливаемой в пласт при следующих Р; а 2 коэффициент доли объема ЖВ, возвращаемой в скважину при Д. Известен также способ ликвидации прихвата бурильных труб (прототип), включающий закачивание в зону прихвата кислотной ванны, продавку ее в пласт и возвращение части ванны из пласта в скважину 2. Недостаток способа состоит в том, что весь объем ванны продавливается в пласт за время одной репрессии, а затем часть возвращается в скважину. При этом существенного увеличения диффузионной активности кислотной ванне не происходит, т.к. концентрация кислотной ванны в пласте снижается. VI VI ч 2 О

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s Е 21 В 31/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

П родолжительность

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678259/03 (22) 01.03.89 (46) 07.12.92. Бюл. № 45 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) M.À.Mûñëþê, В.Г.Ясов, В.В.Ткачук и

А,Я.Бомба (56) Справочник инженера по бурению / Под ред. В.И,Мищевича и Н.А.Сидорова, т.2, M..Håäðà, 1973, с.75 — 79.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1716083, кл. Е 21 В 31/03, 1989. (54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА

КОЛОНН6! ТРУБ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам ликвидации прихвата бурильных труб.

Целью изобретения является улучшение условий проникновения жидкости ванны (ЖВ) в зону контакта колонны труб со стенкой скважины эа счет повышения диффузионной активности ЖВ. В пласт ЖВ продавливают путем чередования технологически допустимых репрессий (Р) и депрессий (Д) увеличиваИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть применено с целью освобождения прихваченной в скважине колонны бурильных труб.

Известен способ ликвидации прихвата из-за перепада давления, включающий установку в зоне прихвата жидкостной ванны и выдержку ее определенное время (1).

Недостаток способа заключается в низкой эффективности освобождения труб за счет того, что жидкость ванны не попадает в экранированную бурильной трубой зону в . пласте.

„„GLED„„1779740 А1 ющейся продолжительности. Время создания первой P выбирают из соотношения каждой последующей Д H Р выбирают Н3 соота — 1 Лр+ ношения t=- т Обоз-!. (а! as — 1 Л р начения в формулах: t1 — продолжительность первой Р; а — коэффициент, определяющий долю объема ЖВ, продавливаемой в пласт первой Р; Rc — радиус скважины; m — пористость пласта;,и — вязкость ЖВ; R — радиус контура скважины; К вЂ” проницаемость при+ ствольной зоны пласта; Л р — технологически допустимая величина Р; Ар технологически допустимая величина Д; t— продолжительность последующей Д; t продолжительность последующих Р; a1— коэффициент доли объема ЖВ, продавливаемой в пласт при следующих Р; а2 — коэффициент доли объема ЖВ, возвращаемой в скважину при Д.

Известен также способ ликвидации

Ф прихвата бурильных труб (прототип), включающий закачивание в зону прихвата кислотной ванны, продавку ее в пласт и возвращение части ванны из пласта в скважину (2).

Недостаток способа состоит в том, что весь объем ванны продавливается в пласт за время одной репрессии, а затем часть возвращается в скважину. При этом существенного увеличения диффузионной активности кислотной ванне не происходит, т.к. концентрация кислотной ванны в пласте снижается, 1779740

Цель изобретения — улучшение условий проникновения жидкости ванны в зону контакта труб со стенкой скважины за счет повышения диффузионной активности жидкости ванны, Поставленная цель достигается тем, что в зону прихвата закачивают жидкость ванны и продавливают ее в пласт на расстояние, равное трем-четырем радиусам скважины, причем ванну продавливают в пласт путем чередования технологически допустимых репрессий и депрессий увеличивающейся продолжительности. После чего вымывают жидкость ванны из скважины, Способ осуществляют следующим образом.

После определения места прихвата оценивают известным образом объема жидкостной ванны и продавочной жидкости.

Затем ванну закачивают в скважину и созданием репрессии продавливают в пласт первую порцию жидкости ванны, При этом время репрессии определяют из соотношения

+ т1

+ где t1 — продолжительность первой репрессии; а — коэффициент, определяющий долю объема жидкости ванны, продавливаемой в пласт в первой репрессии;

R — радиус скважины;

m — пористость пласта; ,и — вязкость жидкости ванны;

RK — радиус контура скважины;

К вЂ” проницаемость приствольной зоны пласта;

Л р — технологически допустимая величина репрессии, Обычно время первой репрессии определяют из условия п рода вки в пласт 30 — 40% от всего объема жидкости ванны, При этом коэффициент а = (2,25 — 3,0).

При движении жидкости ванны в пласте происходит образование так называемой экранированной зоны, в которую ванна не проникает конвективным путем (т.е. затеканием), а только в результате происходящих на границе раздела сред жидкости ванны и пластового флюида, находящегося в экранированной зоне, диффузионных процессов. Они заключаются в выравнивании концентраций на этой границе за счет диффузионного массопереноса. В результате диффузии молекулы жидкости ванны попадают в экранированную зону. Такой процесс происходит до момента выравнивания

10 концентраций в экранированной зоне и в зоне нахождения ванны.

Поскольку концентрация жидкости ванны в пласте в результате этого уменьшается, то производят подпитку ванны концентрированной жидкостью из скважины. Для этого после снятия репрессии в зоне прихвата создают технологически допустимую депрессию, продолжительность которой определяют.из соотношения а — 1 Лр+ + т, а1 . а2)2 — 1 Лр

15 где t, t — продолжительность соответственно последующей депрессии и предыдущей репрессии;

Л р — технологически допустимая ве20 личина депрессии; а 1 — коэффициент доли объема жидкости ванны, продавливаемой в пласт при репрессии; а 2 — коэффициент доли обьема жидкости ванны, возвращаемой в скважину при депрессии.

Коэффициенты а1 и а2 рекомендуется выбирать в пределах 1,3 <1,5, 1,4 ат 1,6, что соответствует следую30 щим объемным пропорциям: в скважину из пласта отбирается 40-50% жидкости, продавленной в предыдущей репрессии а 2, а в следующей репрессии продавливается на

30 — 50% больше, чем в предыдущей репрес35 сии а1.

При наложении депрессии происходит обратное движение жидкости ванны в пласте и ее частичное затекание в экранированную зону.

40 Создание каждой последующей репрессии повышает концентрацию жидкости .ванны в пласте, в результате чего диффузионные процессы в экранированной зоне возобновляются, 45 Циклическое положение репрессии и депрессии производят до подавки жидкости ванны в пласт на расстояние трех-четырех радиусов скважины, После чего жидкость ванны положени50 ем депрессии отбирают в скважину и вымывают на поверхность.

Пример реализации способа.

Исходные данные: прихват колонны бурильных труб от перепада давления на дли55 не 1л=100 м; радиус скважины в зоне прихвата В =0,11 м; технологически допустимые величины репрессии Лр =5 МПа и депрессии Л р =3 МПа; вязкость жидкости ванны,и =0,02 Па с; проницаемость приствольной зоны пласта К=20 10 м ; пори1779740

2010 " 5 10

= 1978 с = 33 мин.

t2 = а 6 my |п(й,/Rt1

11

КЛр+

t2 =1113= 49 мин, а — 1 h,р +

+ т, (а1 а2)2 — 1 Д р

55 стость пласта m=0,04; радиус контура скважины Я» = 100 м.

Определяем расчетный объем жидкости ванны Wa, который-необходимо продавить в пласт на расстояние 4 радиусов скважины из соотношения

We= x(4Rc) — Rc )! m=

=-3,14(16 0,112 — 0,11 )100 0,04=4,7 м .

Определяем время создания первой репрессии из расчета продавки в пласт 40% жидкости ванны, при этом а= 3,0

+ 3,0 0,11 0,04 0,02 . In 100/0,11

11—

При этом в пласт продавлено W1 = 0,4х хР4 = 0,4 4,7 = 1,88 м жидкости ванны. з

В первой депрессии возвращаем в скважину 40% жидкости, продавленной в пласт.

При этом а1= 1,4, а2 = 1,4

ДФ-я Ф

t1 — 2 х (1,4 1,4) — 1 3 10 х 1978 =- 1113 с = 19 мин.

За время t1 в скважину отобрано

W1 =0,4 W1 =0,4.1,88 = 0,75 м и оставлено в пласте W1" = 0,6 W1 = 0,6 1,88 = 1,13 м жидкости ванны.

Последующая репрессия должна обеспечить продавку жидкости ванны в пласт в объеме на 40% больше, чем в первой репрессии, Время репрессии определяем из соотношения

h,ð

+ т1

Лр

3 . )P х

1,4 — 1 5 IO х 1113= 1977 с= 33 мин.

При этом в пласте будет находиться

Р/2+= 3,01 жидкости ванны.

Вторая депрессия выбирается аналогично

При этом в скважину отобрано W2 =0,75 м и оставлено в пласте W2 =2,26 м жидкои Э сти ванны.

Аналогично находят продолжительности последующих репрессий и депрессий до момента продавки в пласт расчетного объема ванны (4,7 мз), После этого жидкость ванны извлекают из пласта в скважину наложением депрес5 сии и вымывают на поверхность.

Выполненные расчеты носят оценочный характер, Таким образом постоянная подпитка ванны в пласте жидкостью большей концен10 трации позволяет интенсифицировать диффузию ванны в экранированную зону, что способствует уменьшению силы прихвата за счет снятия адгезионной составляющей в зоне контакта бурильной трубы с фильтра15 ционной коркой на стенке скважины.

Кроме того, циклическое создание технологически допустимой депрессии в зоне прихвата устранит и гидравлическую составляющую силы прихвата.

20 Необходимо отметить, что предлагаемый способ позволит уменьшить общее время выдержки ванны в зоне прихвата за счет поддержания ее максимально необходимой концентрации в пласте и интенсифицируя, 25 таким образом, ее воздействие.

Формула изобретения

Способ ликвидации прихвата колонны труб, включающий закачивание в зону при30 хвата жидкости ванны и ее продавливание в пласт на расстояние, равное трем — четырем радиусам скважины, создание депрессии и вымыв жидкости ванны из скважины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения

35 условий проникновения жидкости ванны в зону контакта колонны труб со стенкой скважины за счет повышения диффузионной активности жидкостной ванны, жидкость ванны продавливают в пласт путем чере40 дования технологически допустимых репрессий и депрессий увеличивающейся продолжительности, причем время создания первой репрессии выбирают из соотношения а продолжительность каждой последующей депрессии и репрессии выбирают из соотношения где t1 — продолжительность первой репрессии;

1279740

Составитель В.Ткачук

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор Л.Савина

Заказ 4419 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 а — коэффициент, определяющий долю объема жидкости ванны, продавливаемой в пласт в первой репрессии;

Йс — радиус скважины;

m — пористость пласта; ,и — вязкость жидкости ванны;

Ик — радиус контура скважины;

К вЂ” проницаемость приствольной зоны пласта;

Лр+ — технологически допустимая величина репрессии;

Ьр — технологически допустимая величина депрессии;

t — продолжительность последующих депрессий;

5 t — продолжительность последующих репрессий; а — коэффициент доли объема жидкости ванны, продавливаемой в пласт при следующих репрессиях;

10 а з — коэффициент доли объема жидкости ванны, возвращаемой в скважину при депрессиях.