Способ изоляции поглощений и водопроявлений

Авторы патента:

E21B33/138 - глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы

E21B33/13 - способы или устройства для цементирования щелей или подбурочных скважин, трещин или т.п.(цементировочные желонки E21B 27/02; материалы, улучшающие состояние почвы или стабилизирующие почву C09K 17/00)

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - повышение эффективности изоляции за счет сокращения сроков схватывания при сохранении подвижности тампонирующей смеси в процессе закачки. Закачивают в зону осложнения одновременно параллельно портландцементный раствор и насыщенный водный раствор сульфата алюминия. В раствор сульфата предварительно вводят сульфат окисного железа 1 - 3 мас.%. Соотношение объемов закачиваемых растворов составляет 1 : (0,5 - 1,0). Тампонирующая смесь быстро (3 - 5 мин) схватывается в состоянии покоя. Однако после перемешивания в процессе закачки начало схватывания увеличивается до 20 - 30 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722886/03 (22) 19.06.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (75) P.Æ. Вахитов и B.È. Халявкин (53) 622.245,42(088.8) . (56)В,И.Крылов, Изоляция поглащающих пластов в глубоких скважинах.-: Недра, 1980,с.156-161

Авторское свидетельство СССР

М 1303702, кл. E 21 В ЗЗ/14, 1985. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩЕНИЙ И

ВОДОПРОЯВЛ Е НИЙ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения вЂ” повышение эффекИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способу изоляции поглощающих и водопроявляющих пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции эа счет сокращения сроков схватывания при сохранении подвижности тампонирующей смеси в процессе закачки.

Поставленную цель достигают следующим образом.

Согласно предлагаемому способу закачивают в зону осложнения одновременно параллельно цементный раствор и насыщенный водный раствор сульфата алюминия, в который предварительно вводят

1-3 мас. сульфата окисного железа.

Введение в насыщенный раствор сульфата алюминия 1 вЂ” 3 мас. сульфата окисного железа и последующее смешение его с цементным раствором при укаэанных соот.. Ж „1668630 Al тивности изоляции за счет сокращения сроков схватывания при сохранении подвижности тампонйрующей смеси в процессе закачки.

Закачивают в зону осложнения одновременно параллельно портландцементный раствор и насыщенный водный раствор сульфата алюминия. В раствор сульфата предварительно вводят сульфат окисного железа в количестве 1 вЂ” 3 мас.$. Соотношение объемов закачиваемых растворов составляет 1:(0,5 вЂ” 1,0), Тампонирующая смесь быстро (3 вЂ” 5 мин) схватывается в состоянии покоя. Однако посла перемешивания в процессе закачки начало схватывания увеличивается до 20-30 мин. 1 табл, ношениях приводят к значительному сокращению сроков схватывания полученной тампонирующей смеси как в статических, так и в динамичеСких условиях. Так, например, сроки схватывания в динамических условиях при соотношении объемов сме- . ОО шивания 1:0,5 сокращаются до 1,5 раза, (Ь

Получаемая тампонирующая смесь имеет (,Д структуру в виде густой пасты, сохраняет (" подвижность при прокачивании в течение длительного времени без схватывания, в состоянии покоя быстро набирает структуру, превращаясь 8 плотную нетекучую массу.

Отличительной особенностью способа также является то, что сульфат окисного железа вводится в водный раствор сульфата алюминия, а.не в воду затворения цементного раствора. Введение сульфата окисного железа в воду затворения приводит к быстрому загустеванию цементного раствора в чанке эатворения цементировочного агрега1668630

Состав тампонирующей смеси

Сульфат окисного железа, г

Раствор сульфата алюминия, 50 мас.,, см (г) Цементный раствор

В/Ц=0,5, см

100 (124)

200 (248)

200 248

200

0,5

1,2

3,5

6,0

2,5

7,0

12;0

П р и м е ч а н и е, Плотность раствора сульфата алюминия 1240-1250 кг/м .

В качестве цемента используют тампонажный портландцемент. та (ЦА), что исключает воэможности откачивания эатворяемого цементного раствора в скважину.

Добавление сульфата окисного железа в водный раствор сульфата алюминия не вызывает коагуляцию или образование осадка; реагент хорошо растворяется в сре де водного раствора сульфата алюминия.

Способ осуществляется следующим образом, В скважину на бурильных трубах спускают и устанавливают над поглощающим (или водопроявляющим) пластом гидромеханический пакер {ГМП), В мерниках одного ЦА готовят насыщенный водный раствор сульфата алюминия (концентрации около 50 мас. ). В этот раствор добавляют порошкаобразный сульфат окисного железа в количестве 1 вЂ” 3 мас, .

Для изоляции поглощающего(или водопроявляющего) пласта в полость бурильных труб одним ЦА закачивают цементный раствор и одновременно другим ЦА закачивают водный раствор сульфата алюминия, содержащего сульфат окисного железа. При этом объемы смешения цементного раствора и раствора сульфата алюминия, содержащего сульфат окисного железа, принимают в соотношении 1;(0,5 вЂ” 1,0) соответственно.

В результате лабораторных исследований (см, таблицу) установлено, что при смешивании цементного раствора с водным раствором сульфата алюминия происходит быстрое структурообраэование смеси, Начало схватывания такой смеси в статических условиях при соотношениях объемов смешиваемых компонентов 1:0,5 и

1:1 составляет 5 вЂ” 7 мин. Однако в динамических условиях, т,е. после перемешивания в течение 15 мин, сроки начала схватывания указанных смесей заметно удлиняются (31вЂ”

38 мин), Это означает, что с увеличением глубины доставки смеси сроки схватывания

5 ее несколько удлиняются, что приводит к некоторому снижению эффективности применения образующейся тампонирующей смеси.

После окончания закачки в полость бу10 рильных труб цементного раствора одновременно параллельно с водным раствором сульфата алюминия, содержащим сульфат окисного железа, образующуюся тампонирующую смесь продавливают в поглощаю15 щий (водопроявляющий) пласт, Преимущество способа заключается в том, что улучшение результативности изоляционных работ достигается за счет сокращения сроков схватывания тампонирующей

20 смеси непосредственно в порах, каналах и трещинах поглощающего (водопроявляющего) пласта сразу после окончания закачки, При этом уменьшается возможность разбавления тампонирующей смеси пласто25 выми водами и,растекания ее по пласту.

Формула изобретения

Способ изоляции поглощений и водопроявлений, включающий закачку в зону осложнения одновременно параллельно

30 цементного раствора и насыщенного водного раствора сульфата алюминия, о т л и ч аю шийся тем, чтс, с целью повышения эффективности изоляции за счет сокращения сроков схватывания при сохране35 нии подвижности тампонирующей смеси в процессе закачки, в насыщенный водный раствор сульфата алк>миния предварительно вводят сульфат окисного железа в количестве 1-3 мас. .