Способ изоляции зон газонефтеводопроявлений

 

Использование: при изоляции зон газонефтеводопроявлений и может быть использовано в процессе изоляционно-восстановительных работ при капитальном ремонте скважин. Обеспечивает повышение экологической надежности и эффективности, особенно в условиях агрессивных сред, изоляции межколонных газонефтеводопроявлений, а также сокращение времени и средств на выполнение изоляционных работ. Сущность изобретения: по результатам геофизических исследований в скважине выделяют интервал залегания высокопластичных горных пород. В выделенном интервале перфорируют участок обсадной колонны. Осуществляют заполнение межколонного пространства изолирующим материалом со стороны массива горных пород. При этом в качестве изолирующего материала используют непосредственно высокопластичную горную породу. 1 ил.

Изобретение относится к способам изоляции зон газонефтеводопроявлений и может быть использовано в процессе изоляционно-восстановительных работ при капитальном ремонте скважин.

Известен способ изоляции зон газонефтеводопроявлений, заключающейся в спуске обсадных колонн, закачке цементного раствора в затрубное пространство и создании противодавления на обсадные трубы. При этом противодавление создают путем установки цементного моста внутри колонны обсадных труб, который разбуривают после выравнивания давления горных пород на обсадную колонну, а установку цементного моста начинают при наступлении неупругой деформации обсадной колонны [1] Однако данный способ может быть применен только в процессе бурения, а не при проведении ремонтно-восстановительных работ в скважине.

Известен также способ изоляции зон поглощения и притока пластовых вод в скважину, включающий последовательную закачку в пласт двух изоляционных составов с образованием закупоривающего осадка, при этом в качестве первого состава используют отходы промысловой подготовки нефти, а в качестве второго водные растворы бишофита и силиката натрия [2] Однако способ предусматривает проведение изоляционных работ путем закачки изолирующего состава в пласт из скважины. Кроме того, предусматривает приток пластовых вод в скважину, а не материала высокопластичных горных пород.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому является способ изоляции зон газонефтеводопроявлений (пат. США N 5127473, кл. Е 21 В 33/13, опубл. 07.07.92), заключающийся в перфорировании обсадной колонны и нагнетания через перфорированный участок жидкого цементного раствора.

Способ позволяет заделывать микроотверстия в цементном камне, заполняющем кольцевой зазор между обсадной колонной и стенкой скважины.

Однако процесс нагнетания цементного раствора имеет технологические недостатки. Этот процесс может быть вообще не осуществлен из-за недостижения приемистости пласта.

Технический результат изобретения повышение экологической надежности и эффективности, особенно в условиях агрессивных сред, изоляции межколонных газонефтеводопроявлений, а также сокращение времени и средств на выполнение изоляционных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе изоляции зон газонефтеводопроявлений, основанном на перфорировании участка колонны и заполнении межколонного пространства изолирующим материалом, перфорирование участка колонны осуществляют в интервале залегания высокопластичных горных пород, а заполнение межколонного пространства осуществляют со стороны массива горных пород, при этом в качестве изолирующего материала используют непосредственно высокопластичную породу.

В известных источниках патентной и научно-технической информации не описано способа изоляции зон газонефтеводопроявлений, в котором для повышения экологической надежности и эффективности изоляции, особенно в условиях агрессивных сред, зон газонефтеводопроявлений использовалась бы непосредственно энергия горного массива интервала залегания высокопластичных горных пород. В известном способе по авт.св. СССР N 1657617, кл. Е 21 В 33/14, 1991, описано использование энергии высокопластичных горных пород только в процессе бурения скважины для ее крепления. Причем изоляция зон газонефтеводопроявлений при проведении ремонтно-восстановительных работ технологически в данном изобретении не осуществима.

Таким образом, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена зависимость временного сопротивления (σ,, МПа) одноосному сжатию образцов каменной соли от температуры (t, ^oC).

Способ осуществляется следующим образом.

Существующими методами по результатам геофизических исследований в скважине выделяют интервал залегания высокопластичных горных пород.

Перфорируют участок обсадной колонны в выделенном интервале с помощью стандартных перфораторов. После перфорирования обсадной колонны осуществляют нагрев высокопластичных горных пород в границах перфорированного участка известными методами (например, электронагревателем на кабеле, электроимпульсным методом или путем взрыва порохового заряда и т.д.). При нагревании выше 150^oC пpочность высокопластичных горных пород резко снижается, а ползучесть их увеличивается и по отверстиям, прострелянным перфораторами, возникает течение горной породы внутрь скважины. При течении в сторону скважины горной породой заполняются каналы в цементном камне в межколонном пространстве, создавая непроницаемую перемычку для пластового флюида (газа, нефти, воды), т. е. таким образом достигается изоляция зоны газонефтеводопроявлений.

Способ изоляции зон газонефтеводопроявлений основан на экспериментальных исследованиях.

Лабораторные исследования проводили на искусственных образцах соляных пород длиной 80 мм и диаметром 40 мм. Испытание образцов на ползучесть в условиях одноосного сжатия проводилось при различных температурных условиях (от комнатной до 300^oC). Заданная температура поддерживалась с помощью электропечей и терморегуляторов. Зависимость временного сопротивления соляных образцов одноосному сжатию от температуры показана на чертеже.

Из чертежа видно, что временное сопротивление одноосному сжатию образцов каменной соли с повышением температуры от 20^oC до 150^oC увеличивается, а при дальнейшем росте температуры резко уменьшается. Выявляется закономерность, что прочность соляных образцов с ростом температуры резко падает и развивается процесс ползучести каменной соли.

Аналогичные исследования, свидетельствующие о повышении ползучести при повышении температуры, проводились и для пластичных глин. Заполнение межколонного пространства со стороны горного массива в интервале залегания высокопластичных горных пород можно осуществить также путем использования естественной энергии этого массива за счет создания в скважине гидростатического давления, при котором происходит течение пластичной породы внутрь скважины.

Изобретение позволяет достигнуть экологической надежности изоляции продуктивных горизонтов, особенно с высоким содержанием в составе флюида агрессивных токсичных компонентов. За счет экономии затрат на ликвидацию межколонных газонефтеводопроявлений ожидается высокая экономическая эффективность.

Формула изобретения

Способ изоляции зон газонефтеводопроявлений, включающий перфорирование участка колонны и заполнение межколонного пространства изолирующим материалом, отличающийся тем, что перфорирование участка колонны осуществляют в интервале залегания высокопластичных горных пород, а заполнение межколонного пространства осуществляют со стороны массива горных пород, при этом в качестве изолирующего материала используют непосредственно высокопластичную горную породу.

РИСУНКИ

Рисунок 1