Способ изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта

 

Использование: нефтегазодобывающая промышленность для изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта . Сущность: закачивают глинистую суспензию с плотностью 1,1-1,2 г/см3 до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления. Скорость закачки поддерживают постоянной. Закачивают гелеобраэующую композицию, цементный растворе 40-60%-нымсодержанием цемента . 2 табл. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕ Н1ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . ПАТЕНТУ (21) 5037041/03 (2 ) 13.04,92 (46} 30.08.93. Бюл. ¹ 32 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) P.Х. Мусабиров и Н,Н. Кубарева (73) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (56} Амиян А.В., Амиян В.А. Ограничение водопритока и изоляция вод с применением пенных систем. Обзорная информация. Серия "Нефтепромысловое дело", вып. 8(80).

M.; ВНИИОЭНГ, 1984, с. 4.

Патент США ¹ 3897827, кл. Е 21 В

43/32.1975.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции., Цель достигается тем, что в предлагаемо1ч способе изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающем закачку гелеобразующей композиции, перед закачкой гелеобраэующей композиции в пласт дополнительно закачивают глинистую суспензию плотностью 1,1—

1,2 r/см до увеличения давления закачки на

30-50% от начального давления при постоянной скорости закачки, а после. закачки гелеобразующей композиции закачивают цементный раствор.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается новой ранее неприменяемой последовательностью затачек изолирующих ма„„ Ж,, 1838586 АЗ (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ НЕОДНОРОДНОГО ПО П P OH И ЦАЕ МОСТИ ПРОДУКТИ В НОГО ПЛАСТА (57) Использование; нефтегазодобывающая промышленность для изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, Сущность: закачивают глинистую суспензию с плотностью 1,1-1,2 г/см до

3 увеличения давления закачки на 30-507ь от начальнога давления. Скорость закачки поддерживают постоянной. Закачивают гелеобраэующую композицию, цементный раствор с 40 — 607,-ным содержанием цемента, 2 табл. териалов и зависимостью необходимого количества закачиваемой глинистой суспензии от давления закачки. Анализ известных способов изоляции показал, что некоторые признаки заявляемого технического решения известны, например, использование це ментного раствора, глинистой. суспенэии, гелеобраэующей композиции для изоляции воды. Однако для месторождений, находящихся на поздней стадии разработки и имеющих неоднородное по проницаемости продуктивные пласты с наличием эон поглощения. высокопроницаемых обводненных пропластков, трещин, каналов фильтрации, использование в отдельности указанных выше изолирующих материалов неэффективно. В результате закачки глинистой суспензии в пласте.образуется оторочка с невысокими изолирующими свойствами, в результате после пуска скважины в работу происходит постепенное вытеснение и вымывание глинистой суспензии обратно из

1838586 пласта в скважину. Поэтому использование глинистой суспенэии в отдельности для изоляции неэффективно, Цементный раствор является самым распространенным материалом для водоизоляционных работ, но его использование не обеспечивает высокую успешность работ по изоляции вод. В неоднородных продуктивных пластах (описанных ранее) цементный раствор уходит в имеющиеся локальные трещины, каналы фильтрации и не образует. целостного изолирующего экрана. Применение гелеобразующей композиции для изоляционных работ также неэффективно в связи с высо- кой стоимостью и дефицитностью химических реагентов, входящих в состав композиции, и небольшими объемами закачиваемой композиции относительно объема трещин и высокопроницаемых пропластков. В результате небольших обьемов изолирующего . экрана происходит незначительное изменение фильтрационных потоков и огибание изолирующего эк.рана жидкостью, что обуславливает непродолжительный и незначительный эффект изоляции. В предлагаемом техническом решении устраняются все вышеуказанные недостатки изолирующих материалов и обеспечивается получение сверхсуммарного положительного эффекта.

Вначале производится закачка глинистой суспензии плотностью 1,1 — 1,2 r/ñì Суще-. з. ственным отличием от ранее известных способов изоляции является то, что глинистая суспензия закачивается до тех пор, пока не заполнится весь поровый обьем высокопроницаемых обводненных пропластков, объем трещин, каналов фильтрации, эон поглощения (пластовый объем). В связи с фильтрационной способностью глинистой суспензии в указанные выше части пласта, дешевизной и доступностью (что является очень важным в связи с большими обьемами закачиваемого материала) она является наиболее подходящим материалом. Процесс закачки и заполнения пластового обьема глинистой суспензией контролируется и регулируется давлением закачки при условии постоянства скорости закачки. Если давление постоянное в процессе закачки, то это значит, что происходит заполнение.глинистой суспензии пластового обьема, Начало увеличения давления фиксирует момент полного заполнения пластового обьема. В предлагаемом способе закачку глинистой суспензии ведут до увеличения давления закачки на 30-50% от начального давления.

Как показывает нефтепромысловэя практика, прирост давления на укаэанную величину является оптимальным. Данный прирост давления обеспечивает не только гарантированное заполнение глинистой суспензией пластового объема, но и сжатие глинистои оторочки и образование целостного водосдерживэющего барьера на пути фильтрации воды. Меньший прирост давления не обеспечивает создание целостной изолирующей оторочки. увеличение давления заго качки более 50 j от начального создает трудности с закачками последующих изолирующих материалов: гелеобразующей композиции и цементного раствора, т.к. в процессе таких зэкачек возможен момент достижения предельного давления, выше которого закачка невозможна в связи с возникновением новых трещин и каналов фильтрации и дополнительным раскрытием

- существующих трещин. Закачку глинистой суспензии ведут при постоянной скорости, т.к. при изменяющейся скорости невозможен контроль процесса закачки и определение необходимого оптимального количества глинистой суспензии. Глинистую суспенэию з

25 закачивают с плотностью 1,1-1,2 г/см, являющейся оптимальной величиной плотности. Применение глинистой суспензии с плотностью меньшей 1.1 г/см, неэффективно в связи с тем, что при закачке такой глинистой суспензии в пласте образуется оторочка с большим содержанием водной фазы, что значительно уменьшает потокосдерживающую и изолирующую способности оторочки. Применение глинистой суспенэии с плотностью более 1,2 г/см нецелесообразно, т,к, возникают трудности технологического характера в процессе закачки в связи с высокой вязкостью глинистой суспензии и способностью ее к структурированию в процессе хранения и перевозки. После закачки глинистой суспенэии в пласт зэкачивают от 10 до 40 м гелеобразующей композиции. Закачивае-. мый обьем выбирается расчетным путем с учетом того, что для создания надежного водоиэоляционного экрана необходимо, чтобы его толщина была не менее 1-3 м.

После закачки гелеобоазующей композиции ее закрепляют 4 — 10 м цементного раствора с 40 — 607;-ным содержанием цемента. Как показывает нефтепромысловая практика для водоиэоляционных работ количество цементного раствора выбирается не менее

1-2 м на.1 м толщины пласта. Закрепление з композиции цементным растворомдиктуется необходимостью получения в пласте надежного изолирующето экрана с высокими прочностными свойствами. В предлагаемом способе для получения такого изолирующего экрана предложен принцип последовательного плавного повышения прочности

1838586 изолирующей оторочки в направлении от пласта к скважине путем закачки глинистой суспензии. гелеобразующей композиции и цементного раствора. Поэтому закачка каждого из этих изоляционных материалов необходима и именно в указанной выше последовательности.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными преимуществами по сравнению с ранее известными: предлагаемый "способ при минимальных финансовых и материальных затратах с использованием дешевых и доступных материалов значительно повышает эффективность водоизоляционных работ; способ значительно увеличивает продолжительность эффекта изоляции; предлагаемый способ носит комплексный характер и решает одновременно все виды изоляционных работ (ограничение

10 притока подошвенных вод, изоляция закс- 20 лонных перетоков, отключение обводнившихся пластов и пропластков), Способ изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта осуществляют следующим образом. Первона- 25 чально закачивают глинистую суспензию плотностью 1,1 — 1,2 г/см, которую готовят з или на стационарных глиноузлах и доставляют на скважину в автоцистернах, или непосредственно на скважинах путем 30 дозирования через струйный насос (эжектор) воды и глинопорошка в сухом виде.

Закачку изолирующих материалов в скважину производят с помощью насосных агрегатов типа АН-700, Технологический процесс 35 закачки контролируют по давлению закачки, При увеличении давления на 30 — 50;ь от ,начального прекращают закачку глинистой суспензии и закачивают гелеобразующую композицию, которую заранее готовят на сква- 40 жине s соответствующих емкостях путем последовательного смешения и растворения компонентов, входящих в состав композиции. После закачки гелеобразующей композиции ее закрепляют цементным рас- 45 твором, который готовится также непосредственно на скважине, Затем скважину закрывают и оставляют на 2 сут с целью образования геля в пласте.

Предлагаемый способ изоляции испы- 50 тан в промысловых условиях на месторождениях Татарии. Геолого-техническая характеристика скважин, на которых проводились испытания, представлена в табл.

Количество закачанных изолирующих материалов и.результаты испытаний представлены в табл. 2. Результаты испытаний оценивались по двум параметрам: продолжительность эффекта изоляции — время, в течение которого обводненность добываемой продукции была меньше, чем обводненность до проведения водоизоляционных работ; дополнительная добыча нефти — определялась сравнением дебитов нефти (или добычи нефти за месяц) до и после проведения водоизоляционных работ. Иэ табл. 2 видно, что предлагаемый способ изоляции значительно повышает эффективность водоизоляционных работ (испытания Q 1, 2, 4, 5, 8, 9). Дополнительная добыча нефти составляет от 215 до 655 т, при этом эффект изоляции продолжается на всех скважинах.

Испытание М 3 проведено. с целью возможности замены глинистой суспензии на полимерный раствор (в данном случае— полиакриламид). Испытания показывают невозможность такой замены, Испытание

N 6 проведено путем закачки только глинистой суспензии, а испытание М 7 — путем закачки гелеобразующей композиции (по прототипу). Результаты показывают незначительный эффект от таких закачек.

Испытания М 8, 9 показывают возможность использования различных гелеобразующих композиций с достижением аналогичного технического результата. Выбор гелеобразующей композиции произво- дится с учетом наличия химических реагентов, входящих в состав композиции.

Формула изобретения

Способ изоляции неоднородного по проницаемости. продуктивного пласта, включающий закачку елеобразующей композиции, отличающийся тем, что перед закачкой гелеобразующей композиции в пласт закачивают глинистую суспензию с плотностью 1,1-1,2 г/см до увеличения

3 давления закачки на 30-507, от начального давления при постоянной скорости закачки, а после закачки гелеобразующей композиции закачивают цементный раствор.

1838586

Таблица!

Г еолого-техническая характеристика скеамин

Нонер скеаммны

15488

Характеристика (. (f T»

17910 (76 26531 Т26683 3 (a <

Диаметр ьксплуатационноД колонны мм

146

146

168

1854 ! 7741777

168

146

146

168

879

840-852

146

678

648-663,8

168

734

678-686

796-799

751

6ЭЗ-704

814

1200

663-667

Нскусствемныр забод, н

Ннтарвал перфорации, и

11671168,5

781.8-783,2

787-789

1779- 1781

667-672,2

2,5

НГН-43

2, ra

° J

HIlI-43

1200 650

2 5Я нп1-43, нгн-43

2,5

НГН 32

2,5

ИГН 43

Глубина спуска НКТ, м

Диаметр НКТ

Тип оборудования

2,5

НГН-43

2 5

НГН-32

2,5п

НГН-43.Лластовое давление, атм 7t

177

10t

Таблица. 2

Результаты опытно-промысловых испытаний способа изоляции

Закацано

Нродопммтельмость эффекта изолмци» мес

Фг п/Л

Лата ьакацк

Лопплммтепьмая добыча нефти, т (ма I. 01.

I992ã.) сквамины.ценен.р-ра кол-ео цемента, мт глинист. суспен, объем, плотность, ма r/ñè объем конпоэи цим, мз

100

6 220

Лимносупьфонаты — 4т (102) бнхронатм - 0,6 т (1,52) минерал.вода с плотностью

1,05"1,11 г/снз - остапыкк лигмосупьфсмгатм - т (lз ;) бихронаты — 0,17 т (t,7С) нин.вода с плотностью

1,09 г/снз - остальное

Лигносульфонаты - 6 т (102) бихронаты - O,Э т (1,5 ) иин.вода с япотностью

1,09 г/снт - остальное

Лигнасульфонаты - 1 т (102) бихроиаты - 0.15 т(1,52) ннн.вода с плотностью-! ° 07 1,1 г/сиз и остальное

Лигмосульфонаты - 1 т (102) бихроматы - 0,15 т (1,52) мин.вода с плотностью

l,06-1,ОЭ г/снт - остальние

1 15488

06. 91

1а2

1,2

2 17Э 1 О

О5. 91

60 6

03.91 . 21 нз 0,7ь-P-Pa полиакрилянидв

3 76

100

12 655

4 26531

12. 90

13 269

11 ° 90 10 4

5 .26683

6 36269

7 26524

12.89

08.8Э

l 00

1,2

78

Лигносульфонаты - 2 т (102) 20 бикронаты - 0.4 т (22) мин ВОда с плотностью

1>,08"1 ° 10 г/снз - остальное

07.91 . 70

Оксмэтипцеллопоза — 0,1 т 20 (0,5ь) парабензохином - 0,01 т (0,052) вода " остальное

Оксмэтмлцеллолоза - 0,05 т 10 (0.50) гидрфхинон 0,005 т (0,052) хлорное зюлезо - 0,03 т (0,32) гидроокнсь матрия - 0,03 т (О,ЗВ) вода - остальное

В 133

t,2

295

7Ф

1,2

9 39828

05.91

100

250

Ф

Эффект продоляается.

Составитель РЛ)Лусабиров

Редактор С.Ходакова Техред M,Моргентал Корректор Е.Aàïï

Заказ 2914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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