Способ тампонирования пласта

 

<»> 75I 967

Союз Советских l

Седиелистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.78 (21) 264i328/22-03 с .присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 51) .М. Кл Е 21 В 33/138

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.245.4 (088.8) (72) Авторы из об стения

А. И. Комисаров, Э. В. Соколовский и Р. Х. Моллаев

Северо-Кавказский государственный научно исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) 3 а,яьитель (54) СПОСОБ ТАМПОНИРОВАНИЯ ПЛАСТА

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности х тампонажу скважин при бурении, капитальном ремонте скважин и добыче нефти.

Известен способ тампонирования пласта, заключающийся в закачке в пласт суспензии тампонажного цемента в углеводородной жидкости, например в дизельном топливе (1).

Однако известный способ, сопровождаемый замещением углеводородной жидкости на воду, которое в пласте происходит весьма медленно, а также продолжительным периодом взаимодействия цемента с водой до начала схватывания цемента, приводит к расслоению суспензии и ее растеканию по пласту, в связи с чем закупорка каналов пласта не достигается.

Известен способ тампонирования пласта, заключающийся B закачке в скважину суспензии бентонитовой глины в углеводородной жидкости и последующем смешении ее с гпдратирующим агентом на забое скважины или в пласте (2).

Недостатком известного способа является низкая эффективность закупорки высокопроницаемых зон пласта. Обусловлено это тем, что для сохранения хорошей подвижности смеси и возможности прокачки ее в пласт необходимо вводить воду в значительном количестве, большем, чем это необходимо для полной гидратации бентонита.

Однако при этом полученная смесь обладает низкой прочностью, занимает лишь некоторую часть сечения трещины и поэтому закупоривающая перегородка легко разрушается. Повышение прочности и закупорнвающей способности смеси может быть достигнуто только введением воды в количестве, равном или меньше необходимого для полной гидратации глины. Однако высокая вязкость смеси в этом случае практически исключает возможность нагнетания ее в пласт вследствие вероятности разрушения оборудования устья скважины и гидроразрыва пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности закупорки высокопроницаек ых зон пласта.

20 Достигается поставленная цель тем, что в качестве гидратирующего агента используют азотистокислый аммоний в углеводородной жпдкостп. Причем при тампонированпн пласта с температурой выше 70 С пе25 ред нагнетанием тампонирующей смеси пласт охлаждают до температуры 70 С и .выдерживают смесь в пласте до восстановления пластовой температуры.

Способ осуществляется следующими действиями в порядке их выполнения.

751967

Прп тампонировании пласта, имеющего температуру выше 70 С, охлаждают призабойную зону пласта до 70 С. Охлаждают призабойную зону пласта путем прокачки в пласт холодной жидкости, например воды.

Охлаждение призабойной зоны пласта производится с целью предотвращения преждевременного разложения NH4NOg, которое происходит при температуре выше 70 С.

При более низких температурах NH4NOq ..е разлагается. Наряду с этим температура, до которой охлаждается призабойная "-она, определяется коллекторсиими свойствами пласта. В случае тампонажа пласта, отличаюг егося низкой проницаемостью (постепенное, частичное поглощение жидкости), преждевременное (до окончания закачки гсей смеси в пласт) разложение NH,NO;, опровождающееся выделением воды, приводит к гидратацпи бентонина. В результате этого смесь приобретает высокую вязкость и практически исключается возможность нагнетания ее в пласт вследствие вероятности разрушения оборудования устья скважины и гидроразрыва пласта. Поэтому прп тампонаже пласта с плохими коллекторскпми свойствами охлаждение призабойной зоны необходимо осуществлять до 70 С.

В случае тампонажа пласта с высокой проницаемостью (катастрофическое поглощение жидкости пластом) o:;чaждeпи=- пчоизводится до 90 С или несколько ниже. При этом создаются условия для частичной гидратации бентонита водой, выделяющейся при разложении МН4МО, повышения вязкости смеси и предотвращения, таким образом, растекания ее по пласту. В результате обеспечивается эффективный тампонаж пласта. Охлаждение пласта до температуры выше 70 С (до 90 С) предусмотрено с целью достижения эффективной закупорки зон катастрофического поглощения и уменьшения при этом расхода тампонирующей смеси.

После охлаждения закачивают по насосно-компрессорным трубам суспензию бентонитовой глины в углеводородной жидкости и одновременно по затрубному пространству суспензию азотистокислого аммония в углеводородной жидкости для осуществления смешивания реагентов на забое скважины.

Получаемую при смешении тампонирующую смесь продавливают в пласт. После этого прекращают закачку и выдерживают смесь в пласте до восстановления температуры,в призабойной зоне пласта.

Пример осуществления способа.

На скважине глубиной 2800 м при пластовом давлении 280 атм и пластовой температуре 80 С проводят тампонирование поглощающих зон пласта при капитальном ремонте. Капитальный ремонт проводится с целью замены |колонны насосно-компрессорных ппнб так как пои зяполн спи попой скважины пласт постепенно поглощает жидкость с последующим газированием и выбросом жидкости.

Перед нагнетанием тампонирующей смеси производят закачку в пласт холодной воды при 20 С с расходом 6 л/с в течение

30 лл:!и. При этом температура в призабойпой зоне пласта снижается до 70 С.

При открытом затрубном пространстзе закачивают в насосно-компрессорные трубы

4 л " суспензии азотистокислого аммония в дизельном топливе с концентрацией

700 кг/;л, далее в качестве разделительной жидкости закачивают 0,,5 из дизельного топлива. а затем производят закачку 2 мз суспензии бентонитовой глины.в дизельном топлизе с концентрацией 1000 кг/л при давлении па стье скважины 4 кгс. сл-". Суспенз.".о азотистокислого аммония перекачивают в затрубное пространство (при этом окоio 1,5 сл этой суспензии поглощается в пласт), а суспензию бентонита оставляют в трубах. После этого производят одновременное нагнетание в пласт по насосно-компрессор.;ым трубам и затрубному пространству с одинаковыми расходами при перепаде давления на устье 6 кгс/см . При этом осуществляется смешивание реагентов на забое скважины. При смешении суспензии бентонита в дизельном топливе с суспензией азотистокислого аммония образуется легкоподвижная система. Хорошая подвижность системы сохраняется в течение всего времени пагнстания в пласт.

После закачки тампон ирующей смеси в пласт закрывают скважину на 20 яин для восстановления пластовой температуры.

При восстановлении температуры азотистокислый аммоний начинает разлагаться с

5

1о

1-"

З5 выделением азота, воды и большого коли.ества тепла:

NH4NO — — N,+2Н-,0+80 ккрм.«.

При разложении 1ХН4АО> выделяющаяся вода гидратирует бентонит, причем вследствие выделения большого количества тепла процесс разложения азотистокислого аммония протекает практически мгновенно. Выделяющийся азот вспенивает систему и многократно увеличивает объем смеси. Выделение пузырьков азота дополнительно резко уменьшает подвижность полученной смеси.

Значительное увеличение объема смеси и резкое снижение ее подвижности способствует полной закупорке трещин.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет производить нагнетание тампонирующей смеси при низких перепадах давления и достигать после прекращения закачки полной:изоляции поглощающих интервалов пласта на любом расстоянии от забоя скважины.

Опыт применения соляро-бентонитовых смесей в Объединении «Гпозне Ьть» показы751967

Формула изобретения

Составитель А. Звездина

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор Д. Павлова

Заказ 890/1016 Иэд. № 400 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент> вает, что при ликвидации поглощений обычно операции повторяются многократно, при этом затрачивается в среднем порядка 7—

10 дней и расходы на эти работы составляют 3 — 5 тыс. руб. и более.

Предлагаемый способ позволяет ликвидировать поглощение после первой закачки тампонирующей смеси и сэкономить таким образом 2 — 4 тыс. руб. на одну операцию.

1. Способ тампонирования пласта, заключающийся в закачке в скважину суспензии бентоннтовой глины в углеводородной жидкости,и последующем смешении ее с гидратирующим агентом на забое скважины или в пласте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закупорки высокопроницаемых зон пласта, в качестве гидратирующего агента используют азотистокислый аммоний в углеводородной жидкости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при тампонировании пласта с температурой выше 70 С перед закачкой тампонирующей смеси пласт охлаждают до температуры 70 С и выдерживают смесь в

10 пласте до восстановления пластовой температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сафин В. Г. и др. Изоляция притока пластовых вод цементными растворами на углеводородной основе. — «Нефтяное хозяйство», ¹6,,1974,,с. 63 — 65.

2. Патент США № 3876006, кл. 166-293, 20 опублик. 08.04.75.