Способ уплотнения колонн газовых скважин
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении и добыче газа. Цель - повышение эффективности уплотнения генерметичных колонн. Одновременно или последовательно закачивают в затрубное пространство водный раствор омыленного таллового пека с концентрацией 18-25 мас.% и водного раствора хлорида кальция или магния плотностью 1040 - 1190 кг/м<SP POS="POST">3</SP>, или пластовой воды хлоркальциевого типа плотностью 1040 - 1300 кг/м<SP POS="POST">3</SP>, или пластовой воды хлоркальциевого типа плотностью 1040 - 1300 кг/м<SP POS="POST">3</SP> с последующей продувкой газом. В водный раствор омыленного таллового пека или раствор хлоридов металлов перед закачкой дополнительно вводится или известковая мука, или глинопорошок, или молотый асбест в количестве от 0,3 до 3,0 мас.%. Способ обеспечивает герметизацию неплотных колонн газовых скважин в широком диапазоне проницаемости и со стабильным эффектом. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) 01) (gg 4 E 21 В 33/13, 29/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4342573/23-03 (22) 16.10.87 (46) 15.11.89. Бюл. Р 42 (71) Архангельский отдел Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного, института (72) А.И.Бережной, В.В.Марчук и О.A.Òèõîèèðîâ (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1232783, кл. Е 21 В 33/138, 1986.
Патент ГДР 11 111239, кл. 47 15/00, опублик. 1975. (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ КОЛОНН ГАЗОВЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении и добыче газа, Цель — повышение эффективности уплотИзобретение относится к горной промышленности и может. быть использовано при бурении и добыче газа, для повышения эксплуатационной надежности скважин и при проведении их ремонта.
Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения негерметичных колонн.
Способ осуществляют путем одновременной или последовательной закачки в эатрубное пространство водного раствора омыленного таллового пека с концентрацией от 18 до 25 мас.Е и водного раствора хлорида кальция или магнии плотностью от 1040 до 1300 кг/м ини пластовой воды хлоркальциевого
2 кения негерметичных колонн. Одновременно или последовательно закачивают в затрубное пространство водный раствор омыпенного таллового пека с концентрацией 18-25 мас.X и водного раствора хлорида кальция или магния плотностью 1040-1190 кг/м, или з пластавой воды хлоркальциевого типа плотностью 1040-1300 кг/м с последующей продувкой газом, В водный раствор омыленного таллового пека или раствор хлоридов металлов перед закачкой дополнительно вводится или известковая мука, или глинопорошок, или молотый асбест в количестве от
0,3 до 3,0 мас.X. Способ обеспечивае ет герметизацию неплотных колонн гаэовых скважин в широком диапазоне проницаемости и со стабильным эффектом, 2 э.п. ф-лы, 3 табл. типа плотностью от 1040 до 1190 кг/м. з с последовательной продувкой газом.
В случае большой проницаемости неплотных соединений в водный раст вор омыпенного таллового пека (ОТП) или раствор хлоридов металлов перед их закачкой вводится наполнитель в количестве от 0,3 до 3,0 мас.Х, причем в качестве наполнителя могут быть использованы мел или известковая мука, или глинопорошок, или молотый асбест, Уплотнение неплотиостей соединений в колоннах осуществляется полимерным продуктом, образующимся при взаимодействии омыленного таллового пека и двухвалентными катионами ме1521860 таллов. Полученный продукт химически устойчив до 280 С. При незначительных межколонных проявлениях (MKII) . вначале закачивают водный раствор
ОТП, а при значительных МКП вЂ” растворы хлоридов металлов, Если разгерметизация колонны ха:рактеризуется давлением в межколон ном пространстве менее 0,54 МПа и расходом через него газа менее
| 3,2 м /сут, то для уплотнения колонны могут применяться растворы ОТП
18Х-ной концентрации или в диапазо;не концентрации 18-22Х беэ добавок
1, ;эакупоривающего материала. При сред них значениях разгерметизации: ! межколонное давление от 0,54 до !
3,12 МПа и расходе от 3,2 до .!65,3 м /сут, для герметизации колонн рекомендуется испольэовать растворы
1со средним значением компонентов:
122Х-ный раствор ОТП и 0,6Х закупори, вающего материала (глинопорошка или мела). 25
В табл,1-3 представлены результа,ты экспериментальных работ модельных, систем.
Представленные в табл.1-3 данные позволяют сделать заключение н высо, кой эффективности способа, обуслов ленной большим напряжением сдвига нязкоупругого продукта (табл.2), 1 обеспечивающего удерживание его на стенках скважин и внутри неплотных
1 соединений.
Примеры реализации способа на скважинах глубиной 1500 м приведены ниже.
Пример 1. Производят ликвида- А0 цию МКП, давление в межколонном пространстве 0,54 МПа, производительность скважин через межколонное пространство 3,2 м /сут.
Неплотное соединение колонны, 45 через которое гаэ поступает в межколонное пространство скважины, определено в нижней части колонны.
Открывают вентиль межколонного пространства и стравливают давление (эа сутки до обработки скважины), Приготавливают в мерной емкости цементировочного агрегата (ЦА) 0,3 м водного раствора ОТП 25Х-ной концентрации. Дпя ускорения растворения ОТП жидкость прогревают до 40-80 С. В емкость второго ЦА набирают пластовую воду хлоркальциевого типа или приготанливают в емкости раствор хлористого кальция (или хлористого магния) плотностью 1300 кг/м
Присоединяют ЦА к затрубному пространству скважины. Закачивают
0,3 M раствора ОТП в иежтрубное про3 странство. Продувают, затрубное пространство до появления раствора ОТП на устье скважины. Закрывают вентиль затрубного пространства "на выброс 1, открывают вентиль на второй ЦА и закачивают пластовую воду в затрубье скважины вслед раствору ОТП. Через
15-30 мин в зависимости от глубины скважины продувают скважину до появления вязкоупругого продукта на устье (если продукт не выносится, то продувка ограничинается 5 мин и повторяется еще 2-3 раза), Закрывают вентиль межколонного пространства.
Результаты проведения обработки фиксируют через сутки.
Пример 2. Производят ликвидацию МКП, давление в межколонном пространстве 3,12 MIIa производительность скважины через межколонное пространство 65,3 M /сут. Неплотное
3 соединение колонны, через которое гаэ поступает в межколонное пространство скважины, определено в верхней части колонны.
Готовят в мерной емкости ЦА водные растворы как н примере 1, но в раствор ОТП вводят наполнитель
1,ОХ глинопорошка. Дпя образования вязкоупругого продукта в верхней части колонны закачку жидких компонентов производят двумя агрегатами одновременно (параллельно}. Через сутки на скважине производят продувку до появления в нем на устье следов вяэкоупругoFO продукта.
Способ обеспечивает герметизацию неплотных колонн скважин н широком диапазоне проницаемости со стабильным эффектом, что особенно необходимо на скважинах подземного хранения для сохранения всего объема закачиваемого на хранение газа. Отсутствие утечек газа позволяет также сохранить от загрязнения геологическую среду, водозаборы н позволяет предотнратить опасную загазованность наземных строений и прилегающую к ним местность.
Формула изобретения
1.Способ уплотнения колонн газовых скважин, включающий обработку поверх5 1.521860 6 ности обсадной колонны в газовой ривающего агента используют водный среде путем закачки в эатрубное раствор омыпенного таллового пека с пространство закупоривающего аген- концентрацией 18-25 мас.X. та на водной основе, о т л и ч а ю—
2.Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше- шийся тем, что в закупориваюния эффективности уплотнения негер- щий агент ипи водный раствор хлориметичных колонн, в скважину дополни- дов металлов перев закачкой вводится тельно эакачивают водный раствор хпо- наполнитель в количестве 0,3-, ридов кальция или магния плотностью 10 3,0 мас.%
1040-1300 кг/м или пластовую воду
5 хлоркальциевого типа плотностью З.Способ по пп.l и 2, о т л и—
1040-!190 кг/м одновременно или ч а ю шийся тем, что в качестпоследовательно с эакупоривающим ве наполнителя используют мел ипи агентом с последующей продувкой сква- 15 известковую муку, или глинопоромок, жины газом, причем в качестве закупо- или молотый асбест.
Таблица
Газопроницаемость обработанных моделей пласта
Начальная Использованные компоненты гаэопроНаполнитель
Водный раствор хлорида метапла
Раствор
ОТП с ницаемость модели, м 10 звание концентрацией, мас.%
Хлорид Плотность металла кг/м
18
18
18
1 040
1040
18,2
18,2
18,2
18,2
21,9
21,9
НП
НП
НП
НП
87,6
НП
СаС3
СаС1
MgC12
NgCl2
Сас1
СаС1
Иэвестняко- 0,5
8,7
19,5
2l,7
НП вая мука
Асбест
Глинопорошок
Мел
21,9
21,9
2l 9
24,0
СаС12
CaCl2
СаС12
СаС12
1300!
18
18
1,0
0,3
0,3
Таблица 2
Зависимость напряжения сдвига вяэкоупругого полимерного продукта от условий получения
Концентра- Водный раствор ция ОТП, хлорида металла мас.%
Использов. Плотность, хлорйд ме- кг/м э талла
Наполнитель одер ание ас.%
Н.аэв
1040
15,1
14,4
5,á
8,0
16,7
16,2
l8
l8
l8
СаС1, CaCl
М8С12
NgCl
СаС12
СаС12
0,3
0 5
Мел
Известняковая мука
Глинопо- рошок
0,3
8,9
1040
CaCl2
1521860
Продолжение табл.2
Напряжение
Наполнитель
Водный раствор хлорида металла сдвига, кг/и
Название Содер жание мас.X
Использов. Плотность, хлорид ме- кг/м
3 талл а
Асбест
Мел
Известня3,4
16,2
12,8 ковая мука
Глинопо1300
1,0 рошок
Асбест
1,9
1300
3,0
Таблица 3
Изменение газопроницаемостн обработанных моделей пластов во времени
Т спользованные для обработки модели компоненты
Газопроницаемость обработанной модели, м 10
Наполнитель дный раствор орида металла аствор
ТП с онцент ацней, ас.X сразу после обработки через
8 сут азвание Е от обще масс
Плотаименование хлорида меалла ность,.
i кг/м
1040 18
1040 18
1040 18
0,3
0,3
Мел
Глинопорошок
1300 25
1300 25
1300 25
Мел
И звестняко0,3
0,5 вая мука
Глинопо1300 ;?5
18 2
13,6
29, 4.
СаС1
0,3 рошок
Асбест
1300 25
1040 18
1040 .18
1040 18
Мел
Известняковая мука
Глинопо0,3
36;6
21,9
1040
19,5
Сас1 рошок
Асбест
Мел
Известняковая мука
Глинопо1300
1,0 НП
24,0 рошок
Асбест
3,0
1300
24,0
Концентрация ОТП, мас.й
18
Начальная газопроиицаемость модели, мi, 18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
18,2
21,9
21,9
21,9
2! 9
24,0
24,0
24,0,СаС1
СаС1
CaCl
СаС1
CaClg
СаС1
СаС1
СаС1
СаС1
CaCl
CaCl
СаС1
СаС1
СаС1
СаС1
СаС1
СаС1
СаС1
CaCl
СаС1
1300
1300
18
1,0
1,0
2,0
1,0
0,3
0,5
1,0
1 0
2,0
НП
НП
62,4
НП
НП
НП
НП
87„6
21,7
НП
8,7
НП
HII
НП
75,6
НП
39,1
НП
46,1
41,5
37,6
21,4
21,4
65,7
23,4
