Способ изоляции поглощающего пласта в скважине
Использование: при изоляции поглощающих пластов при бурении скважин. Обеспечивает повышение эффективности изоляционных работ за счет уменьшения разбавления тампонирующей смеси. Сущнйсть изобретения1 способ включает закачку жидкости в затрубное пространство. Закачку осуществляют без ограничений по плотности. При этом ее расход Q(t) уменьшают во времени и определяют из выражения Q(t) (f3.n./pi g)( ЛР2- APi) (i (t - to), где f3.п. - площадь затрубного пространства , м ; р - плотность жидкости, закачиваемой в затрубное пространство, кг/м ; g - ускорение свободного падения, м/с2; А Р2, A Pi -депрессия на поглощающий пласт в момент времени t0 и ti. Па; арасчетный коэффициент, определяемый по результатам гидродинамических исследований; t0, ti - время начала поступления порции тампонирующей смеси в поглощающий пласт и, соответстг,е -шо, время стабилизации приемистости поглощающего пласта, :. В поглощающий плгют через колонну труб закачивают тампонирующую смесь. 1 ил. СО с
С>ЭЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 33/13
>,> А > > г Л
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920484/03 (22) 08,02.91 (46) 15,01.93. Бюл, N 2 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) М.А,Мыслюк, B.Â.Òêà÷ó>, M.Ï.Ìåëüíèê и M.Ï.Moöàëàê (56) Авторское свидетельство СССР
N 1276802, кл. Е 21 В ЗЗ/14, 1982, Булатов А.И. и др. Справочник инженера по бурению:, т, 1, М., Недра, 1983, с, 93. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩЕГО ПЛАСТА В СКВАЖИНЕ (57) Использование: при изоляции поглощающих пластов при бурении скважин. Обеспечивает повышение эффективности изоляционных работ за счет уменьшения разбавления тампонирующей смеси. Сущность изобретения способ включает закачИзобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к способам изоляции поглощающих пластов при бурении скважин.
Известен способ изоляции поглощающего пласта в сква>;ине, включающий закачку тампонирующей смеси в затрубное пространство и последующую закачку воды в трубы.
Применение способа ограничено условиями при которых производят изоляционные работы, например, характеристикой пласта, исходя из которой выбирают производительность закачки воды, которая может быть меньше необ;одимой для предотвращения вытекания тампонирующей смеси, и др
„„. Ж„„1788210 Al ку жидкости в затрубное пространство, 3акачку осуществляют без ограничений по плотности. При этом ее расход Q(t) уменьшают во времени и определяют из выражения
Q(t) =(з.»,/р1 ц)(ЛР2 — ЛР1) а ехр(— а(1
- to)j, где f3,$, — площадь затрубнаго пространства, м; р 1 — плотность жидкости, закачиваемой в затрубное пространство, кг/м; g — ускорение свободното падения, 3, м/с; Л Р2, ЛР— депрессия на поглощаю2, щий пласт в момент времени to и ti, Па; арасчетный коэффициент, определяемый rio результатам гидродинамических исследований; to, t> — время начала поступления порции тампонирующей смеси в поглощающий пласт и, соответстге
Известен, также, способ изоляции поглощающего пгзста в скважине, включа>ощий закачку облегченной жидкости в затрубное пространство до получения уровня вблизи устья и его перекрытие. и тампанирующей смеси в поглощающий пласт через колонну труб.
Недостаток способа заключается в том, что при интенсивных поглощениях промывочной жидкостй нев ззможно получить уровень на устье даже с Ilpv,ìåíåíèåì жидкости минимальной плотности, Это, в ряде случаев, не позволит предатв>затить разбавление тампонирующей смеси, и снизит качестчо изоляции.
Цель изобретения - повышение эффективности изоляционных работ за счет.
1788210 уменьшения разбавления тампонирующей смеси, Это позволит повысить надежность изоляционного моста в зоне поглощения и снизить общие затраты на ликвидацию осложнения.
Сущность способа изоляции поглощающего пласта в скважине состоит в том, что в затрубное пространство закачивают жидкость, а в поглощающий пласт через колонну труб тампонирующую смесь. Закачку жидкости в затрубное пространство осуществляют с момента поступления тампонирующей смеси в поглощающий пласт, причем закачку этой жидкости осуществляют беэ ограничений Ilo плотности, но суменьшением расхода (О(т)) во времени, определяемого из выражения
Q(t)= " (Л Рр- h,Ðt) а exp(— a(t-to)), pi где f .n. — площадь затрубного пространства,м; р.1 — плотность жидкости, закачиваемой в эатрубное пространство, кг/м; у — ускорение свободного падения, м/с;
Л Р>, Ь Рг — репрессия на поглощающий пласт в момент времени to и t>, Па; а- расчетный коэффициент, определяемый по результатам гидродинамических исследований;
tp, t1 — время начала поступления порции тампонирующей смеси в поглощающий пласт и,. соответственно, время стабилизации приемистости поглощающего пласта, с.
На чертеже представлен график изменения репрессии на пласт при закачке жидкости с отличающимися от промывочной жидкости свойствами при гидродинамических исследованиях поглощающего пласта.
Изобретение осуществляется следующим образом.
При выявлении поглощения промывоч-. ной жидкости бурение прекращают, бурильный инструмент поднимают, а в скважину спускают колонну эаливочных труб и устанавливают так, чтобы нижний открытый конец находился над зоной поглощения. К колонне труб и к затрубному пространству подсоединяют цементировочные агрегаты и приступают к закачке в колонну расчетного объема тампонирующей смеси и продавке ее в зону поглощения. В момент времени, когда тампонирующая смесь начинает проникать в поглощающий пласт (t<>), его приемистость редько снижается вследствие иных реологических свойств смеси по сравнению с жидкостью, находящейся в скважине. Расход жидкости в пласт также снижается. Поскольку производительность закачки остается прежней, то динамический уро5 вень жидкости в колонне труб будет увеличиваться. Это приведет к увеличению давления столба жидкости внутри труб и к перетоку тампонирующей смеси в затрубное пространство, потому что такое состояявляется равновесным, Попадая в затрубное пространство тампонирующая смесь разбавляется, находящейся здесь жидкостью.
Для предотвращения этого, в момент начала поступления тампонирующей смеси. в поглощающий пласт (tc), a затрубное пространство начинают эакачивать жидкость любой плотности (исходя из наличия на буровой) с производительностью, которая обеспечит повышение давления в затрубном пространстве до момента его уравновешивания с давлением столба жидкости в колонне труб. Причем производительность закачки выбирают с учетом плотности жидкости, закачиваемой в эатрубье.
Для реализации способа необходимы данные об изменении давления (репрессии) 20
25 на пласт при закачке порции жидкости с отличающимися (от находящейся в скважи30 не) реологическими свойствами (чертеж) и аналогичными свойствами тампонирующей смеси, На чертеже представлены результаты специальных гидродинамических исследо35 ваний поглощающего пласта. Исследования проводят при закачке порции жидкости с расходом, принимаемым для ликвидации поглощения. Кривая 1 (чертеж) описывает изменение репрессии на пласт Ь Р = Р -Р (Рс — давление в скважине, Рл — пластовое давление) при поступлении бурового раствора, а кривая 2 — порции жидкости, например, с повышенными в сравнении с буровым раствором реологическими свойствами.. Эти кривые объясняют, в частности, поступление тампонирующей смеси в .за40
45 трубное пространство в процессе изоляции поглощающего пласта. Момент времени t, 50 отмечают начало поступления порции жидкости в пласт, à tp — стабилизацию приемистости пласта, равной производительности закачки.
Для предупреждения поступления тампонажной смеси а затрубное пространство необходимо, начиная с момента времени т„ обеспечить повышение давления в затрубном пространстве в соответствии с зависимостью 2. Тогда производительность
10 ние уровней в колонне и затрубье не
1788210
01(т)=, to f . . = 0,0571; g = ускорение сил тяжести; p1 — плотность жидкости долива, р1 = ".060 кгlм; ЛP2 — зависимость репрессии на пласт для кривой 2 (чертеж), Пример реализации способа изоляции поглощающего пласта по результатам гидродинамических исследований, представленных на чертеже. Эти результаты сглажены зависимостью вида ЬP2(t) = ЬРг+(ЛP1-- ЛРг) ехр (-а (t-to)), (2) где Л Р1 и Л Р2 — репрессия на пласт в момент времени to и t1; Ь Р1 = 1,2 10 Па; Л Р2 = 2,3 10 Па; а — расчетный коэффициент,а = 0,0055; W — объем смеси, продавливаемый в пласт, ЧЧ= 5 м . з Общий объем смеси выбирается как обычно с запаСом (для обеспечения установки цементного моста напротив пласта и др.). Дифференцируя вы ражен ие (2), получим а (Л Р2- ЛР1) d hP2 dt ехр(-а (t- т)). (3) Подставив выражение (3) в выражение (1), получим з.п. (P2 1) P1 g а ехр(-а (t-то)). (4) Время достижения величины ЛР2согласно гидродинамическим исследованиям (чертеж) составит 500 с. долива жидкости с плотностью p1 обеспечивающая постоянство давления на пласт со стороны внутритрубного и затрубного пространств определяется из зависимости Подставляя исходные данные в (4), получаем значение производительности долива жидкости в затрубное пространство с момента т (начала поступления тампонажной смеси в поглощающий пласт) в каждый кон5 кретный момент времени 01(500 ) 1060 9 81 (2,3 10 -1,2 ° 10 ) 0,0055 ехр (-0,0055 (500 - О)) = 2,12 10 з м /с. Аналогично рассчитываем для других моментов времени зависимость производительности 01 от времени. Имея такую зависимость, осуществляем 15 долив жидкости в затрубное пространство скважины с помощью, например, регулируемого штуцера. Формула изобретения Способ изоляции поглощающего пласта 20 в скважине, включающий закачку жидкости в затрубное пространство и тампонирующей смеси в последующий пласт через колонну труб, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляци25 онных работ за счет уменьшения разбавления тампонирующей смеси, закачку жидкости в затрубное пространство осуществляют с момента поступления тампонирующей смеси в поглощающий пласт, причем 30 закачку этой жидкости осуществляют без ограничений по плотности, но с уменьшением расхода Q(t) во времени, определяемого иэ выражения О() f" (Р р ) P1 g а ехр(— а(t - to)). . где f,, — площадь затрубного пространст40 ва,м; р 1 — плотность жидкости, закачиваемой в затрубное пространство, кг/м ; р — ускорение свободного падения, м/с; 45 Л Р2, Л Р1 — репрессия на поглощающий пласт в момент времени to и t1, Па; а — расчетный коэффициент, определяемый по результатам гидродинамических исследований; to, t1 — время начала поступления порции тампониру1ощей смеси в поглощающий пласт и соответственно время стабилизации приемистости поглощающего пласта, с. 1788210 Корректор M.Kåðåöìàí Редактор Заказ 59 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 d ) М ф (ов гоомо 400 t ty 500c. Составитель В.Ткачук Техред M.Moðlåíòàë
