Способ воздействия на призабойную зону скважины

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет повышения сообщаемости системы пласт-скважина. В процессе бурения скважины устанавливают степень разгрузки призабойной зоны по разрезу. Производят перфорацию продуктивного пласта в зоне наименьшей разгрузки от горного давления. Размещают в скважине пороховой заряд и его подрывом формируют в пласте трещину. 1 табл.

Изобретение относится к способам воздействия на призабойную зону скважин с целью увеличения притоков флюидов, а более конкретно к способам разрыва продуктивного пласта давлением газов, образующихся при сгорании взрывчатых веществ.

Известен способ воздействия на призабойную зону поpоховым генератором давления, при котором с целью снижения давления разрыва на участке эффективной толщины пласта (2-2,5 м) с улучшенными коллекторскими свойствами проводят дополнительную перфорацию [1].

Однако при этом способе образуются многочисленные, но неглубокие трещины. Поэтому этот способ неэффективен в случае, если радиус загрязнения призабойной зоны существенно превышает радиус зоны трещиноватости, наведенной этим способом.

Известен также способ воздействия на призабойную зону скважины, включающий перфорацию продуктивного пласта, размещение и подрыв в скважине взрывчатого вещества [2]. Однако указанный способ, хотя и существенно увеличивает глубину воздействия, тем не менее также неэффективен в случае загрязненных продуктивных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения сообщаемости системы пласт-скважина.

Цель достигается тем, что при способе воздействия на призабойную зону скважины, включающем перфорацию продуктивного пласта, размещение и подрыв в скважине заряда взрывчатого вещества, в скважине определяют изменение горного давления в процессе бурения, по которому устанавливают степень разгрузки призабойной зоны по разрезу, а дополнительную перфорацию продуктивного пласта производят в интервале с наименьшей величиной разгрузки от горного давления.

Проведенными научно-исследовательскими и промысловыми работами показано, что за счет разгрузки пласта от горного давления в процессе бурения существенно снижается продуктивность скважин. Это объясняется тем, что при высокой степени разгрузки пласта создаются благоприятные условия для гидравлического разрыва пород призабойной зоны глинистым раствором в процессе бурения или цементным раствором в процессе крепления.

В наибольшей степени разгрузка пласта проявляется в зонах, контактирующих с глинистыми породами. При этом степень разгрузки пласта во многом определяется прочностью глинистых пород. С уменьшением прочности глинистых пород степень разгрузки пласта от горного давления увеличивается. По мере увеличения расстояния от контакта глина-коллектор степень разгрузки уменьшается. Учитывая вышеизложенное, наименьший радиус зоны загрязнения следует ожидать в зоне наименьшей степени разгрузки пласта от горного давления ЗНСР.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят геофизические исследования скважин в открытом стволе. При обработке данных ГИС находится эффективная толщина пласта, распределение относительной аномалии ПС по эффективной толщине пласта, удельное электрическое сопротивление глинистых пород, находящихся в кровле и подошве продуктивного пласта.

По этим данным в зоне улучшенных коллекторских свойств определяется интервал с наименьшей степенью разгрузки пласта в процессе бурения. При выявлении зоны с наименьшей степенью разгрузки пласта в процессе бурения необходимо рассчитать уменьшение горного давления в глинистом пласте, вызванное наличием скважины (согласно работ Ю.П.Желтова и С.А.Христиановича) по формуле β_o= q_н-q = 2kln , где q_н - горное давление на глубине залегания пласта; q - напряжение в околоствольной зоне в точке с радиусом r; К - коэффициент сцепления глинистой породы.

Понижение горного давления β_z в горизонтальной плоскости на расстоянии Z от кровли или подошвы пласта определяется по формуле β_z=Kϕ(ζ); ϕ(ζ) = 21- + ln ; ζ = , где r_* - радиус зоны разгрузки глинистого пласта.

Если в кровле и подошве пласта имеются разгруженные глинистые пласты, то учитывая малость деформаций в коллекторе на основе принципа суперпозиции, имеет место следующее равенство: β_z= β_zкр+ β_zпод, где β_zкр, β_zпод - соответственно понижение горного давления в коллекторе за счет пластического течения пластов, находящихся над и под продуктивным пластом.

От верхнего пластического пласта разгрузка затухает сверху вниз, от нижнего - снизу вверх. Учитывая это, определяется интервал ЗНСР. Если коэффициент сцепления глинистой породы верхнего и нижнего пластов одинаковы, то ЗНСР находится в середине продуктивного пласта. Если под продуктивным пластом пластичный пласт отсутствует, то ЗНСР находится у подошвы продуктивного пласта. В остальных случаях местоположение ЗНСР находится с помощью приведенных выше формул. В этих формулах коэффициент сцепления глинистой породы находится по корреляционной зависимости К=f( ρ_ик), где ρ_ик - удельное электрическое сопротивление глинистой породы по индукционному каротажу, Ом˙м.

В ЗНСР проводят гидравлическую перфорацию пласта, далее проводят обработку пласта пороховым генератором давления.

П р и м е р. По данным геофизических исследований скважины в открытом стволе выделен нефтенасыщенный пласт в интервале 2995-3007 м. Над и под продуктивным пластом залегают глины с коэффициентом сцепления К_кр=6 МПа и К_под=3 МПа соответственно.

В таблице приведены результаты расчета понижения горного давления в интервале продуктивного пласта при плотности промывочной жидкости ρ=1200 кг/м³, используемой при бурении скважины.

После крепления скважины, кумулятивной перфорации пласта в интервале 2995-3007 м и освоения скважины был получен непромышленный приток нефти дебитом 2,5 м³/сут при среднем динамическом уровне (СДУ) 600 м.

В интервале 3002-3004 м проведена щелевая гидропескоструйная перфорация. При последующем понижении уровня был получен дебит 5 м³/сут при СДУ-700 м.

Далее была проведена обработка пласта пороховым генератором давления. При этом вес пороховых зарядов составил 70 кг. При освоении скважины был получен фонтан нефти с коэффициентом продуктивности η=10 м³/сут˙МПа.

Проведенными промысловыми работами на ряде эксплуатационных объектов показано, что дополнительная перфорация в ЗНСР существенно повышает эффективность обработок пороховым генератором давления, так как при этом повышается вероятность разрыва пласта в незагрязненной зоне.

Формула изобретения

СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ, включающий перфорацию продуктивного пласта, размещение и подрыв в скважине заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет увеличения сообщаемости системы пласт-скважина, в скважине определяют изменение горного давления в процессе бурения, по которому устанавливают степень разгрузки призабойной зоны по разрезу, а дополнительную перфорацию продуктивного пласта производят в интервале с наименьшей величиной разгрузки от горного давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1