Способ изоляции поглощающих пластов в скважинах

 

Изобретение относится к бурению скважин на различные полезные ископаемые. Цель - повышение эффективности изоляционных работ за счет предотвращения гравитационного размыва тампонажного состава. В устье скважины порционного закачивают изоляционный и тампонажный состав и продавку их в пласт продавочной жидкостью. В качестве изоляционного состава и продавочной жидкости используют жидкость плотностью, равной плотности пластовой воды. понажного состава в пласте по окончании закачки всех порций не должна превышать величины Δε, расчитанной по математической ф-ле. Гравитационная устойчивость порций тампонажного состава в вертикальном направлении обеспечивается шириной зоны кольцевого пространства, занимаемого порциями жидкостей в пласте выбирается такой, при которой все порции создают на подошву пласта равное давление, независимо от величины плотности жидкостей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (д(1 4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4151971/23-03 (22) 26.11.86 (46) 23.12.89. Бюл. Ф 47 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) II.Ô.Осипов и А.С,Фомин (53) 622.245,4 (088.8) (56) Рылов Н.И. и др. Изоляция поглощающих горизонтов с полным вытеснением тампонирующей смеси в пласт. — М., ВНИИОЭНГ РНТС, Бурение, 1971, ((- 6, с. 34-35.

Авторское свидетельство СССР

У 1191559 кл. Е 21 В 33/138, 1985. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к бурению скважин на различные полезные ископаемые. Цель — повышение эффективности изоляционных работ эа счет предотвращения гравитационного размыва тампоИзобретение относится к бурению скважин на различные полезные ископаемые.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляционных работ эа счет предотвращения гравитационного размыва тампонажного состава.

Способ осуществляют путем порционной закачки в устье скважины последовательно буферной жидкости и тампонажного состава и продавки в пласт буферной жидкостью, причем плотность используемой буферной жидкости выбирают равной плотности пластовой воды, 2 нажного состава. В устье скважины порционно закачивают изоляционный и тампонажный состав и производят продавку их в пласт продавочной жидкостью. В качестве изоляционного состава и продавочной жидкости используют жидкость плотностью, равной плотности пластовой воды. Ширина эоны распространяется каждой из закачанных порций тампонажного состава в пласте по окончании закачки всЕх порций не должна превышать величины, рассчитанной по математической ф-ле. Гравитационная устойчивость порций тампонажного состава в вертикальном направлении обеспечивается шириной зоны кольцевого пространства, занимаемого порциями жидкостей в пласте, выбирается такой, при которой все порции создают на подошву пласта равное давление, С независимо от величины плотности жидкостей. а ширину зоны распространения каждой из закачанных порций тампонажного состава распространения не более величины рассчитанной по формуле

hr — = — — —— (1), К (Р-P) — Se статическое напряжение сдвига тампонажного состава, Па; плотность тампонажного состава, кг/м плотности пластовой жидкости, кг/м ;

1530743

Kn — коэффициент эффективной пористости;

S — удельная свободная поверхность поровых каналов пород пласта, м /м

g — ускорение свободного падения,,/, г.

Гравитационная устойчивость порций

20 это тем, что !!!сть вес". жидкости п н разгружается на свободную внутреннюю поверхность про!шцаемого пласта, причем степень разгрузки зависит при про гнх равных условиях от ширины кольцевого слоя зака -!анных жидкостей в пласте. Выбирая ширину кольцевого слоя (г) порций с учетом структурно-механ!!!вских параметров закачива25 емых !,идкос гей и характеристик пористой среды, достигается обеспечение 30 гравитационной устойчивости тампонирующего состава в поглощающем пласте в вертикальном направчении. Таким образом, в слу !ае !!рименения твердеющих тампонажных составов они образуют последовательный ряд тонких

35 кольцевых экранов, занимающих пространс во от кровли до подошвы поглощающего и;!аста.

)!ля установки экранов заданной 40 геометрии в условиях реального пласта используется бурильный инструмент из толстостенных бурильных труб, перфорированных на высоту поглощающего пласта с таким расчетом, чтобы 45 поступление жидкости в пласт происходило одновременно по всей высоте поглощающего пласта.

П р и и е р. В скважину с поглощающим пластом высотой 10 м, расположенным в интервале 1200-1210 м, спускают бурильные трубы до глубины

1190 м. Коэффициент эффективной пористости пласта (K„ 0,25, плотность пластовой жидкости (Р,к) равз - 55 на 1150 кг/м, удельная поверхность поровых каналов (S) равна 40 м /м

В качестве тампонирующего раствора применяют цементный раствор с плотнотампонажного состава в вертикальном направлении, когда ка!ждая из порций находится в контакте с буферной жидкостью, обеспечивается тем, что ширина зоны кольцевого пространства, занимаемого порциями ммдкостей в 15 пласте, выбирается такой, при которой все и ор ц!!!! с озда!от nа и одошв i и Г1ас ! раьч!ае давление нева!!исимо от величины плотности жидкостей, Обусловлено стью 1850 кг/м и ста!ическим напряжением сдвига (0 ), равным 30 Па, В качестве буферной жидкости используют глинистый раствор с плотностью

1150 кг/м . Максимальную глубину

1 проникновения первой порции цементного раствора (К„) принимают равной

1,2 м. Ширину кольцевого слоя первой порции буферной жидкости, разделяющей пластовую жидкость от первой порции цементного раствора (Ь гб), принимают равной 0.2 м. Внутренний радиус Кя и объем V; порции буферной жидкости определяют по формулам

Rbi = Кн 6» 9 (2)

V = ф „- К,) К„h (3)

Для первой порции буферной жидкости К;= 1,2 м, à V, = 4 08 м э

Толщину gr первой порции цементного раствора определяют по формуле (1): S r = О, 1165 м. Принимаем

Ь r „„= 0,1 м. Объем первой порции цементного раствора, рассчитанный по формуле (3), равен 1,8 f м . Плотность всех порций буферной жидкости равна плотности пластовой жидкости и величину A r принимают равной величине

Ь г.

Для проведения изоляционных работ требуется шесть порций буферной жидкости общим объемом,9,2 м и шесть порций цементного раствора общим объемом 6,1 м . Последние расчетные

3 порции буферной жидкости и цементного раствора в пласте соответственно составляют 0,39 и 0,22 м

Использование предлагаемого способа обеспечивает получение надежных изолирующих экранов в поглощающем пласте на любых глубинах при минимальных затратах тампонирующих материалов. формула изобретения

Способ изоляции поглощающих пластов в скважинах, включающий порционную закачку в устье скважины изоляционного и тампонажного составов и продавку их в пласт продавочной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности . изоляционнных работ за счет предотвращения гравитационного размыва тампонажного состава, в качестве изоляционного состава и продавочной жидко10

8 Кь p p®

Составитель Л,Бестужева

Редактор Н.Яцола Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М.Васильева

Заказ 7873/32 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1539743 сти используют жидкость с плотностью, где равной плотности пластовой воды, при этом ширина эоны распространения каждой иэ закачанных порций тампонажного состава в пласте по окончании закачки всех порций не должна превышать величины hr, рассчитанной по формуле

g - статическое напряжение сдвига тампонажного состава, Па; ускорение свободного падения, м /с

К „ — коэффициент эффективной по" ристости;

à — плотность тампонажного состава, кг/м

1 + — плотность пластовой жидкости, кг/м э, S — удельная свободная поверх ность поровых каналов пород пласта, м /м