Способ герметизации заколонного пространства скважины

 

Изобретение относится к ремонтно-изоляционным работам на скважинах нефтяных и газовых месторождений, в частности к способам восстановления герметичности заколонного пространства скважин. Обеспечивает повышение эффективности герметизации заколонного пространства скважины и тем самым устранение заколонных перетоков. Сущность изобретения: в способе герметизации заколонного пространства скважины, заключающемся в воздействии на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства знакопеременным электрическим током, воздействие на обсадную колонну осуществляют знакопеременным током плотностью 20-40 А/м². Одновременно воздействуют дополнительно знакопеременным электрическим током с периодически изменяющейся плотностью от 1 до 20 А/м². Кроме того, время воздействия током положительной полярности больше времени воздействия током отрицательной полярности. 2 ил.

Изобретение относится к изоляционным работам на скважинах нефтяных и газовых месторождений, в частности к способам восстановления герметичности заколонного пространства скважин.

Известен способ герметизации заколонного пространства скважины, заключающийся в воздействии на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства знакопеременным электрическим током [1].

В известном способе электрический ток через контактное устройство воздействует на глинистый пласт в одной точке, тем самым уменьшая воздействие электрического поля и эффективность способа.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности герметизации заколонного пространства скважины и тем самым устранении заколонных перетоков.

Цель достигается тем, что в способе герметизации заколонного пространства скважины, заключающемся в воздействии на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства знакопеременным электрическим током, воздействие на обсадную колонну осуществляют знакопеременным током плотностью 20 - 40 А/м² и одновременно дополнительно - знакопеременным электрическим током с периодически изменяющейся плотностью от 1 до 20 А/м². Кроме того, время воздействия током положительной полярности больше времени воздействия током отрицательной полярности.

Сущность предлагаемого способа поясняется на фиг.1 и фиг. 2. На фиг. 1 изображена общая схема способа. На фиг. 2 - подробная схема контактного устройства.

После завершения бурения скважины ее стенки 1 закрепляются при помощи обсадной колонны 2, промежуток между обсадной колонной и стенкой скважины заполняется цементным раствором, который после затвердевания превращается в цементный камень 3. В процессе эксплуатации или в результате некачественного цементажа заколонное пространство приобретает некоторую проницаемость, которая способствует миграции добываемых флюидов 4 из коллекторов 5. Для ликвидации этой миграции на контактное устройство 6, спущенное на насосо-компрессорных трубах /НКТ/ 7, по кабелю 8 подается электрический ток. Кабель должен иметь не менее 2 изолированных жил сечением не менее 25 мм². Кабель крепится на насосно-компрессорных трубах кляксами 9. На центральный контакт 10 контактного устройства электрический ток подается через отдельную жилу 11 кабеля от управляющего устройства 12, которое изменяет характеристики тока. На дополнительные контакты 13 ток подается по другой изолированной шине 14 кабеля через регулируемый балластный резистор 15 от управляющего устройства 12. Основной и дополнительный контакты контактного устройства изолированы друг от друга изолирующими вставками 16. К управляющему устройству ток подводится от блока питания 17. Замыкание электрической цепи осуществляется через заземление 18, в качестве которого может служить или специальный контур, или соседняя скважина.

Проведение работ заключается в следующем: на интервал упрочения опускается на НКТ контактное устройств 6 с подключенным кабелем. На колонну через центральный контакт 10 контактного устройства подается знакопеременный электрический ток.

Одновременно на обсадную колонну в интервале упрочнения через дополнительные контакты 13, расположенные по обе стороны от центрального контакта, воздействуют знакопеременным электрическим током, характеристики которого, а именно плотность тока, меняются с помощью управляющего устройства 12 и балластного резистора 15. В результате воздействия тока в заколонном пространстве и горных породах происходят электрохимические и физико-механические процессы. Во время обработки коллоидные частицы глины и продукты электролиза транспортируются потоком флюида в пласты коллекторов, глинизируя и кольматируя их, а заколонное пространство насыщается глинистыми и коллоидными частицами. Крупные частицы опускаются вниз, заполняя трещины заколонного пространства, и по мере уменьшения циркуляции флюида этот осадок упрочняется, а мелкие частицы под действием электрического поля движутся к колонне, осаждаясь на ней. Увеличению числа коллоидных частиц и тем самым повышению эффективности метода способствует подача знакопеременного электрического тока на дополнительные электроды и периодическое изменение плотности тока от минимальной до максимальной величины, т.е. от 1 до 20 А/м². В период действия тока максимальной плотности происходит отрыв коллоидных глинистых частиц от пропластка и насыщение ими заколонного пространства. При минимальной плотности тока коллоидные частицы из флюида движутся в зону действия основного электрода и осаждаются на колонне, тем самым закупоривая полости трещин и каверн. Направленному движению частиц глины способствует преобладание времени воздействия положительной части электрического тока над отрицательной. Продолжительность обработки определяется прекращением перетока по данным термометрии. Кроме того, об окончании обработки можно судить по уменьшению величины тока на 5-10% от максимальной величины.

Конкретный пример осуществления способа.

В скважине на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства через центральный контакт контактного устройства воздействовали периодическим током разной полярности плотностью 40 А/м² в течение 120 с током положительной полярности и 8 сек током отрицательной полярности. Одновременно через дополнительные контакты контактного устройства на обсадную колонну в интервале упрочнения при помощи балластного резистора воздействовали электрическим током разной полярности с периодически изменяющейся величиной плотности тока от 1 до 20 А/м² в течение 120 с - током положительной полярности и в течении 8 с - током отрицательной полярности.

Общее время воздействия составило 48 ч.

По данным геофизических исследований скважины /термометрии/ заколонный переток прекратился.

Источник информации 1. Патент РФ 2001245 МКИ Е 21 В 33/13.

Формула изобретения

Способ герметизации заколонного пространства скважины, заключающийся в воздействии на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства знакопеременным электрическим током, отличающийся тем, что воздействие на обсадную колонну осуществляют знакопеременным электрическим током плотностью 20 - 40 А/м² и одновременно дополнительно на обсадную колонну в интервале упрочнения заколонного пространства воздействуют знакопеременным электрическим током с периодически изменяющейся величиной плотности от 1 до 20 А/м², причем время воздействия током положительной полярности больше времени воздействия током отрицательной полярности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2