Способ изоляции проницаемых пластов в скважинах

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{u>994689

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 16.1281 (21) 3360351/22-03

)$g) + Кп 3

Е 21 В 33/138 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

t$3) УДК 622 ° 245 °

42 (088.8) Опубликовано 0702.83. Бюллетень Йо 5

Дата опубликования описания 070283 (72) Автор изобретения

В.A. Прасолов

Красноярский отдел бурения и испытания скв

Восточно-Сибирского научно-исследовательск института геологии, геофизики и минерально сырья Министерства геологии СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРОНИЦАЕИЫХ ПЛАСТОВ

В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к бурению и эксплуатации скважин различного назначения, э частности к технологии изоляции проницаемых пластов в открытых или обсаженных стволах.

Известен способ изоляции проницаемых пластов в скважинах, заключающийся в заполнении ствола скважины в интервале залегания изолируемого пласта тампонажным раствором н механическом разрушении с помощью скребков фильтрационных корок на стенках ствола для обеспечения интенсивного и глубокого проникновения этого раствора в каналы пласта (1 .

Недостатком этого способа является невозможность применения его для изоляции пластов в кавернозных участках ствола и пластов, представленных слабосцементированными породами.

Неэффективность способа в первом случае вызывается ограниченной длиной скребковых элементов, во-втором — разрушением породы под воздействием скребков. 25

Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в них тампонажной жидкости под давлением выше пластового (23 .

Недостатками этогр способа являются низкая эффективность изоляции! пластов в кавернозных участках ствола и невозможность применения его для изоляции слабосцементированных пород; низкая производительность изоляционных работ, поскольку обработке подвергаются лишь участки ствола, испытывающие непосредственное воздействие давления в местах наименьшей прочности пород. Это вынуждает к длительной поинтервальной обработке стенок в пределах залегания всего изолируемого пласта.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляции пластов за счет возможности обработки изолируемого пласта по всей его высоте.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в них тампонажной жидкости под давлением выше пластового, давление повышают циклически, чередуя его со снижением до величины ниже пластового давления, причем в каж" дом цикле обеспечивают превышение величины роста давления над величи- ной его снижения с продолжительного роста давления в каждом цикле до

994689 момента начала снижения приемистости пласта и продолжительностью снижения давления от цикла к циклу от

5 до 300 с, при этом давление по" вышают до давления, не выше давления гидроразрыва. 5

Способ реализуют следующим образом.

В скважину до подошвы иэолируемого пласта спускают бурильный инструмент, снабженный в башмачной части (0 самоуплотняющимися эластичными манжетами. Закачивают в ствол тампонажную жидкость в расчете на размещение

:ее не только в интервале изолируемого пласта, но и выше с запасом, обусловленным количеством эадавливаемой в пласт тампонажной жидкости, Поднимают инструмент выше головы тампонажной жидкости, разместив башмачное устройство в некавернозном . 2О участке ствола или в ранее опущенной обсадной колонне, и начинают процесс изоляции пласта, Для этого производят подъем инструмента со скоростью, позволяющей достичь за.данного снижения давления дР, рав-. ного

iiP = Р— (Р— ЬР ) (1). где P - давление гидростатического столба промывочной жидкос- ЗО ти на глубинах залегания изолируемого пласта;

Р„ - пластовое давление;

ЬР - величина снижения давления на пласт (величина депрес- 35 сии).

Контроль за величиной ЬРу осуществляют с помощью индикатора веса на буровой, В связи с уменьшением под башмаком забойного давления íà 4g

ЬР вес движущегося инструмента возЪ растает на величину дед Г)3

Дбд -hpg y (2)

45 где D — номинальный диаметр скважи-. ны.

Результатом снижения давления ниже пластового является движение пластовых флюидов в направлении сква- . жины и в связи с этим отслоение от стенок фильтрационных корок, препятствующих проникновению там онажной жидкости в каналы проницаемых п ород.

По окончании подъема инструмента производят спуск его со скоростью, обеспечивающей повышение забойного

И давления на величину hP> .

ДР = . (P„„+ ДР ) - P, (З) где hPP - величина репрессии на пласт.

Суммарное забойное давление при этом не превышает давления гидрораэрыва пород, а рост давления пре- 65 вышает величину его снижения относительно пластового давления.

Регламентированная величина ЬРр достигнута и выдержана в ориентации на показания индикатора веса, Вследствие увеличения гидравлического давления под инструментом вес на крюке уменьшается на величину дб и. дар -ЬРЪ 4 (4)

Продолжительность роста давления определяют по,изменению во времени приемистости пласта, величина которой пропорциональна скорости спуска инструмента. Приемистость (или скорость спуска инструмента) приобретает определенное значение в начале спуска и по мере проникновения тампонажной жидкости в каналы пласта постепенно снижается. Однако проникновение в пласт тампонажной жидкости в последней стадии резко затормаживается из-эа формирования кор ки на стенках скважины. При этом отмечается резкое снижение скорости спуска инструмента при сохранении величины пригруза дСР. дальнейшее воздействие на стенки избыточным давлением приводит лишь к возрастанию толщины и плотности фильтрационных корок. Поэтому резкое снижение скорости спуска служит сигналом к остановке и началу последующего цикла снижения и повышения забойного давления.

В завершающей стадии изоляционных работ приемистость с самого начала воздействия на стенки избыточным давлением будет минимальна (близка к нулю), что свидетельствует о полном насыщении каналов в призабойной зоне пласта тампонажной жидкостью т.е. о создании в каналах такого тампона, который способен выдерживать избыточное давление в пределах заданной величины ЬР .

Изоляционные работы всегда начинают, создавая депрессию на минимальное время, Низкая приемистость или отсутствие ее при последующем спуске инструмента свидетельствуют о недостаточной длительности депрессии. Поэтому от цикла к циклу время воздействия на пласт увеличивают до появления приемистости, достаточной для успешного завершейия изоляционных работ.

П р и м.е р, Условия: изолируемый пласт на глубине (Н) 2400 м, пластовое давление (Р„„ ) 240 кгс/см,плот2. ность жидкости заполняющей скважину (P) 1,2.т/м ; диаметр скважины

0,.19 м, величина депрессии (ЬР )

20 кгс/см, величина повышения давления (дРр) .80 кгс/см, градиент

Формула изобретении

Составитель Е. Молчанова

Редактор И. Касарда Техред Т. Маточка Корректор Л. Бокшан

Эаказ 596/14 Тираж 601 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 давления гидроразрыва пластов (q)

0 15 кгс/см м. . Основные технологические параметры процесса .изоляции: величина снижения забойного давления ЬР по формуле (1-):

1 2" 2400 2

bp3=-4T((— - (240-20(=.68 кгс/см 4 величина увеличения нагрузки на крюке (по индикатору веса) ЬСд по формуле (2):

192 ь6 = 68 - 4 = 19300 кгс;

А величина повышения забойного давле- 15 ния. hP> по формуле (3):

ДР =(240+80)- -к — — — = 32 «гс/см "> я 1 2 2400 2

10 величина снижения нагрузки на крюке ф бр по формуле (4):

bG = 32, = 9100 кгсу

F< 19 давление гидроразрыва пород (РцР ):

Р = q Н = 0,15 2400 = 360 кгс/см

Мф давление на забое при спуске инструмента (Р ):

P= +00= +32 о Н 1 2 ° 2400

5 10 ч 10

320 кгс/см

Таким. образом, нагнетание тампонажной смеси в пласт осуществляют при забойном давлении меньшем давления гидроразрыва пород. 35

Наряду с прямым Назначением изоляции поглощающих или гаэонасыщен.ных пород, пластов с подошвенной водой, аномально высоким или аномально йизким пластовым давлением предла- 4р гаемый способ может быть применен для восстановления герметичности затрубного -пространства скважин,через башмак или перфорированный участОК, для ремонта Обсадных колонн 45 в интервалах нарушения герметичности.

Положительный, эффект от применения предлагаемого способа обеспечивается возможностью изоляции плас-. тов, сложенных слабосцементированны= ми породами или" залегающих в кавернозных участках скважины, сокраще-. нием времени изоляционных работ, поскольку гидравлическому воздействию подвергаются стенки ствола по всей высоте изолируемого пласта.

Кроме того, эффективность работ возрастает вследствие непрерывного контроля за -процессами насыщения каналов и управления этими процессами. Экономический эффект в расчете на одну скважину составляет не менее 212,5 тыс.руб °

Способ, изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в них тампонажной жидкости под давлением выше пластового, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективйости изоляции пластов за счет воэможности обработки изолируемого пласта по всей его высоте,давление повышают циклически, чередуя его со снижением до величины ниже пластового давления, причем s каждом цикле обеспечивают превышение величины роста давления. над величиной его снижения с продолжительностью роста давления в каждом цикле до момента начала снижения приемистости пласта и продолжительностью снижения давления от цикла к циклу от 5 до 300 с, при этом давление повышают до давления не выше давления гидроразрыва.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Курочкин Б.N. и др. Интенсификация процесса кольматации мелкопористых пластов механическим способом. Нефтяное хозяйство, Р В, М,, Недра, 1972, с.. 20-28, 2. Крылов Б.И. и др., Совершенствование технологии изоляции зон поглощения при бурении скважин, ОИ, серия Бурение, М., БНИИОЭНГ, 1978, с, 14-17.