Способ снижения проницаемости пластов

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение эффективности кольматации. Стенки скважины в процессе бурения обрабатывают турбулентными струями с коэффициентом начальной неравномерности распределения скорости вдоль оси струй в пределах 5 - 30%. Непрерывное интенсивное турбулентное возмущение, наложенное на статическую движущую силу в виде перепада давления между скважиной и пластом, способствует проникновению в каналы пласта частиц, соизмеримых с размером каналов, размещению их с переводом в положение устойчивого равновесия с плотной их упаковкой, в результате чего образуется плотный малопроницаемый кольматационный экран. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 В 21 00 33 138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУцАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4454333/31-03 (22) 19.04.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Уфимский нефтяной институт (72) В. Ф. Галиакбаров, М. P. Мавлютов и P. Гилязетдинов (53) 622.245.4 (088.8) (56) Курочкин Б. М. Интенсификация процесса кольматации мелкопористых проницаемых пород механическим способом. — Нефтяное хозяйство, 1973, № 6, с. 11 — 14.

Авторское свидетельство СССР № 819306, кл. Е 21 В 33/138, 1979. (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к бурению нефИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к изоляции проницаемых пластов при вскрытии.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляции за счет повышения эффективности кольматации пласта глинистыми частицами.

На чертеже представлена схема реализации способа.

На чертеже введены следующие обозначения: 1 — вскрываемый пласт, 2 — бурильные трубы, 3 — долото, 4 — переводник с боковой гидромониторной насадкой 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Обработку стенок скважины ведут гидромониторными струями глинистого раствора с повышенной начальной турбулентностью с коэффициентом начальной неравномерности распределения скорости вдоль оси струй в пределах 5 †300.

При бурении скважины на глинистом растворе роторным или турбинным способом, SU» 1601324 А 1

2 тяных и газовых скважин. Цель изобретения — повышение эффективности кольматации. Стенки скважины в процессе бурения обрабатывают турбулентными струями с коэффициентом начальной неравномерности распределения скорости вдоль оси струй в пределах 5 — 3000 . Непрерывное интенсивное турбулентное возмущение, наложенное на статическую движущую силу в виде перепада давления между скважиной и пластом, способствует проникновению в каналы пласта частиц, соизмеримых с размером каналов, размещению их с переводом в положение устойчивого равновесия с плотной их упаковкой, в результате чего образуется плотный малопроницаемый кольматационный экран. 1 ил. над долотом 3, присоединенным к бурильным труба м 2, устанавливается переводник 4 с боковой гидромониторной насадкой 5 с соплом определенной конфигурации.

Глинистый раствор во время бурения через гидромониторную насадку под давлением наносится сразу на стенки вскрываемого пласта.

Глинистый раствор подбирается такого фракционного состава, при котором размеры частиц не превышают размеров каналов пласта.

Взаимодействие струи со стенкой скважины приводит к ее торможению и локальному повышению гндродинамического давления на стенку скважины, вызывая проникновение части жидкости с кольматантом в каналы пласта — кольматацию.

Струя из сопла истекает с повышенной начальной турбулентностью с коэффициентом начальной неравномерности распределения скоростей вдоль оси в пределах е =5 — 3000. Повышенная начальная турбулентность формируется при применении гид1601324

Формула изобретения

Составитель Е. Ягодина

Редактор В. Бугренкова Тскред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 3256 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ромОниторных насадок с соплами сложной конфигурации (прямоугольное, крестообраз ное), вихревых насадок и т. д.

С ростом начальной турбулентности потока Происходит перестройка микроструктуры течения на начальном участке, длина Последнего уменьшается. Это явление обнаруживается уже при во-3 — 5%. Прн ео-20% начальный участок практически отсутствует, и резкое падение скорости вдоль оси начинается в непосредственной близости от выходного сечения сопла. При этом происходит уши1зение струи. 3а счет высокой начальной турбулентности достигается высокая общая тур1 улентность потока.

Резкое падение скорости струи сразу за сопЛом позволяет кольматировать породы, неустойчивые к гидроэрозионному разрушению .при малом скоростном напоре на стенку скважины.

Йовышенная начальная турбулентность интенсифицирует турбулентное перемешивание жидкости в струе, соответственно увелич11вается доля гидравлической энергии, диссипирующей в единице объема жидкости за единицу времени. Соответственно повышается степень активации поверхности 25 частиц кольматанта и стенки скважины за счет увеличения частоты столкновений и энергии взаимодействия их между собой, происходит интенсивное обнажение активных поверхностей как стенки скважины, так и частиц кольматанта, увеличиваются силы притяжения между частицами. Кроме того, под действнем струи крупные частицы шлама, захватываемые ею из восходящего потока раствора из-под бурового долота, интенсивнее разрушаются, распадаясь на более мелкие частицы, возрастают их удельная поверхность, поверхностная энергия, резко активизирующая частицы, что способствует образованию более прочных связей между ними при их столкновении в кольматационном слое. Между приведенными в контакт поверхностями частиц и каналов пласта происходит взаимодействие, что соответствует их минимальной поверхности.

Непрерывное интенсивное турбулентное возмущение, наложенное на статическую движущую силу в виде перепада давления между скважиной и пластом, способствует проникновению в каналы пласта частиц, соизмеримых с размером каналов, размещению их с переводом в положение устойчивого равновесия с плотной их упаковкой образуется плотный малопроницаемый кольматационный экран.

Способ снижения проницаемости пластов, включающий обработку стенок скважины в процессе бурения гидромониторными струями глинистого раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности кольматации, обработку ведут турбулентными струями с коэффициентом начальной неравномерности распределения скорости вдоль оси струй в пределах 5 — 30%.