Способ экранирования пескопроявлений

 

Использование: предотвращение пескопроявлений при добыче жидкости из подземных геологических пластов, что повышает эффективность работы скважины при фильтрации добываемой жидкости вертикально сверху вниз. Сущность изобретения: в прискважинной зоне в подошве продуктивного пласта образуют полость. Заполняют сводовый объем последней непроницаемыми срезами, в качестве которых используют подвижный материал с положительной плавучестью в пластогзой жидкости. Остальной объем заполняют проницаемыми средами с отрицательной плавучестью в пластовой жидкости. Таким образом предотвращают разрушение свода поджатием последнего силой вскрытия заполняющего свод материала. 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 43/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691157/03 (22) 11,05.89 (46) 23.01.93. Бюл, ¹ 3 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Л.M,Матвеенко и В.Ш.Исхаков (56) Авторское свидетельство СССР

N 614214,,кл. Е 21 В 33/13, 1976, Авторское свидетельство СССР

N 1218073, кл. Е 21 В 33/13, 1984, (54) СПОСОБ ЭКРАНИРОВАНИЯ ПЕСКОПPOHBJlEHi É (57) Использование: предотвращение пескопроявлений при добыче жидкости из подИзобретение относится к способам борьбы с пескопроявлениями при добыче жидкости из подземных геологических пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы скважины при фильтрации добываемой жидкости сверху вниз, На фиг, 1 и 2 показан механизм реализации способа, Уточняют границы продуктивного пласта 1 между кровлей 2 и подошвой 3, фракционный состав выносимых частиц породы и плотность пластовой жидкости, Полость вокруг добывающей скважины 4 образуют в зоне около скважинно: фильтра 5 в результате вымыва фильтрационными струйками 6 частичек породы, В процессе развития границы полости последовательно занимают положения 7, 8 и 9. Объем полости и ее форму можно определить геофизическими способами с учетом количества вынесенной из пласта породы.

„,. Ж,„1789670 А1 земных геологических пластов, что повышает зффективность работы скважины при фильтрации добываемой жидкости вертикально сверху вниз. Сущность изобретения: в прискважинной зоне в подошве продуктивного пласта образуют полость. Заполняют сводовый объем последней непроницаемыми срезами, в качестве которых используют подвижный материал с положительной плавучестью в пласто,ой жидкости, Остальной объем заполняют проницаемыми средами с отрицательной плавучестью в пластовой жидкости, Таким образом предотвращают разрушение свода поджатием последнего силой вскрытия заполняющего свод материала, 2 ил.

Заготавливают у скважины необходимое количество материалов. В качестве сред с отрицательной плавучестью используют кварцевый песок, или проницаемые цементные смеси, или металлопорошки и т,п. В качестве подвижных непроницаемых сред с положительной плавучестью используют древесные опилки, или пропитанную смолой или нефтью древесную крошку и т,п.

Смолистая нефть или другое липкое, но нетвердеющее вещество способствуют агрегированию опилок или крошки под сводом полости во BcflflblTQM состоянии с образованием непроницаемой но подвижной массы, в которой сила всплытия перераспределяется по поверхности свода, В качестве жидкости-носителя используют пластовую воду, или пресную воду, или морскую воду, или нефть или другие жидкости.

Посредством скважины 4 закачивают вначале в объеме сводовой части полости подвижную непроницаемую среду с положительной плавучестью 11, а остальной объ1789670 ем полости 13 заполняют проницаемыми средами с отрицательной плавучестью. Вертикальная сила всплытия 12 разлагается на составляющие, одна из которых направлена нормально поверхности свода, а другая — по касательной, обеспечивая давление под свод по всей.его поверхности благодаря подвижтнфсти непроницаемой среды с положительной . плавучестью. Аналогичное воздействие на боковую поверхность полости Ьказывает вертикально направленная вниз сила веса 14 среды с отрицательной плавучестью, Поэтому с началом эксплуатации скважины притока жидкости сквозь поверхность свода полости не происходит, струйки добываемой жидкости обтекают свод, что предотвращает саму возможность продолжения размыва свода полости в процессе добычи пластовой жидкости. Этому же служит дополнительная сила, подпирающая свод в качестве составляющей силы всплытия, чем в целом исключается отрыв даже отдельных частичек породы со свода полости, Одновременно боковые стенки полости удерживаются от осыпания средой с отрицательной плавучестью, а проницаемость этой среды обсспачивает беспрепятственный приток добываемой жидкости из пласта в скважину.

Пример. Добывающей скважиной эксплуатируется продуктивный пласт, залегающий в интервале 1950 — 1900 м. Пласт разрабатывается по схеме "снизу-вверх", скважинный фильтр находится в интервале

1950 — 1947,5 м, длина фильтра 2,5 м, плотность пластовой жидкости 900 кгlм .

Размеры полости определяют по методике, Сароян А.Е. и др. О нарушениях в фильтровой части обсадной колонны при эксплуатации скважин. — Нефтяное хозяйство, 1980, N. 6, с, 40 — 43, Пролет свода определяют из соотношения

2а = 2с + 2htg(45 - p/2), (1) где а — полупролет свода (радиус верхнего основания конуса); с — радиус нижнего основания конуса;

h — длина фильтра; р — угол внутреннего трения в песке.

Коэффициент внутреннего трения для сыпучих пород определяется формулой

f=tg p. (2)

Высота полости свода равна

Ь= —. а

f (3)

Для песка при р= 44О, tg p — = f = 1, и тогда Ь =а, т.е, свод полости представляет собой полусферу, объем которой чс= — л а .

3 (4)

Объем конусной части полости вокруг фильтра определяется по формуле объема

"0 усеченного конуса ч = (а +с +ас).

mh г г

3 (5)

При соотношении размеров полости в масштабе фигур 1 и 2 имеем 2с = а, и соотношение (1) принимает вид

2а = а + 2htg (45Π— p/2) (6) или а = 2htg (45Π— p/2), (7)

Сумма объемов чс и чк дает общий объем полости чп = чс+ чк, (8)

Подставляя в соотношение (7) значения р (2 = 22О, 2h =- 5 м, находим а = 2,1 м, тогда с = 0,5 а = 1,05 м, b = а = 2,1 м.

Определяем по соотношениям (4), (5) и з з з чс=19 м, чк=19 м, чп =38 м, Для заполнения сводовой части полости используют в данном примере древесные опилки, смоченные смолистой нефтью, плотность этой среды 600 кг/м . При плотз ности пластовой жидкости 900 кг/м, свод з будет подпираться дополнительно силой всплытия (Архимедовой силой) величиной

А = 19 х (900 — 600) = 5700 кг.

Сила веса первого слоя частиц на поверхности свода при плотности частицы

2500 кг/м и плошади поверхности свода полости zta = 14 м составляет величину г

40 G = 14 х 10 4 х (2500 — 900) = 2,24 кг, Как видно, поддерживающая свод полости сила в 2000 раз больше силы веса первого слоя частиц породы на поверхности

45 свода полости, что предотвращает начало процесса осыпания свода, а непроницаемость массы слипшихся опилок, покрывающих поверхность свода предотвращает размыв свода добываемой жидкостью. Эксплуатация пласта происходит через нижнюю часть полости, заполненную проницаемой средой с отрицательной плавучестью.

1789670 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы скважины при фильтрации добываемой жидкости вертикально сверху вниз, полость в прискважинной зоне пласта образуют в подошве продуктивного пласта, а в качестве непроницаемых сред используют подвижный материал с положительной плавучестью в пластовой жидкости, Фиг Z

Составитель Л. Матвеенко

Техред М.Моргентал КоРРектоР Н. Ревская

Редактор Т. Иванова

Заказ 334 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

Формула изобретения

Способ экранирования пескопроявлений, включающий создание полости в прискважинной зоне пласта, заполнение сводового обьема полости непроницаемыми средами и заполнение остального объема проницаемыми средами с отрицательной плавучестью в пластовой жидкости, о т л и1Z

11

Ф