Способ изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта скважины

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта в нагнетательных и добывающих скважинах. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность способа: в скважину внедряют изолирующий компонент. В зоне обработки скважины располагают генератор газов. Инициируют его, образуя смешиванием в корпусе генератора полученной в результате инициирования генератора газовой среды и изолирующего компонента термодиффузионную изолирующую смесь. Ее внедряют в зону изоляции давлением газовой среды, не превышающим давления разрыва пласта скважины. В качестве рабочего агента генератора газов используют пороховой заряд, в состав которого вводят изолирующий компонент. 7 з. п.ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта скважины и в нагнетательных и добывающих скважинах.

Известен способ изоляции водопритока и зоны поглощения, согласно которому в пласт одновременно, но раздельно закачивают два потока, один из которых содержит полимер, жидкое стекло и воду, а другой - водный раствор кислоты, смешивают эти потоки в зоне пласта, а затем дополнительно закачивают водный раствор кислоты с концентрацией, равной концентрации кислоты второго потока, в количестве 5 - 35% от общего объема состава, при этом в качестве полимера используют гипан при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гипан - 0,01 - 1,0 Жидкое стекло - 2,0 - 6,0 Кислота - 0,4 - 4,0 Вода - Остальное Приготовленный гелеобразующий состав, раствор кислоты и воду закачивают в течениеи 12 часов, после чего проводят технологическую выдержку в течение трех суток (см. патент РФ N 1774689, кл. E 21 B 33/138, 1996 ).

В результате анализа данного способа необходимо отметить, что он характеризуется значительной длительностью при осуществлении процесса изоляции водопритока и большим расходом изолирующих компнентов, что делает способ малоэффективным при использовании.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта, согласно которому осуществляют раздельную закачку компонентов гелеобразующего состава, проталкивающего агента, отбор проталкивающего агента и его повторную закачку, причем в качестве проталкивающего агента используют жидкость, не смешивающуюся с компонентами гелеобразующего состава и с вязкостью, большей вязкости гелеобразующего состав, причем скорость отбора проталкивающего агента может быть меньше скорости его закачки. Использование в качестве проталкивающего агента жидкости, не смешивающейся с компонентами гелеобразующего состава (композиция раствора силиката натрия, раствора соляной кислоты и раствора гидролизованного полиакриламида), исключает растворение компонентов гелеобразующего состава в проталкивающей жидкости (например, воде) и способствует увеличению прочности геля, а следовательно, и создаваемого им экрана (см. патент РФ N 2096584, кл. E 21 B 33/138, 1997) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа известного способа необходимо отметить, что он, как и отмеченный выше, характеризуется длительностью его осуществления, большим расходом гелеобразующего состава и проталкивающей жидкости, способ не предусматривает воздействие изолирующего состава исключительно на изолируемую зону и формирование изолирующей композиции и проталкивающего агента непосредственно в области изолируемого пласта скважины, определенное количество изолирующего состава попадает в нефтенасыщенную часть пласта, снижая его продуктивность.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности способа путем обеспечения образования изолирующей композиции и проталкивающего агента непосредственно в области зоны обрабатываемого пласта скважины, а также снижения расхода компонентов и повышение качества изоляции водопритока и зоны поглощения и сокращение времени протекания процесса.

Поставленные задачи решаются тем, что в способе изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта скважины, согласно которому в зону пласта скважины внедряют изолирующий компонент, новым является то, что в зоне обработки скважины располагают генератор газов, инициируют его, образуя смешиванием полученной в результате инициирования генератора газовой среды и изолирующего компонента термодиффузионную изолирующую смесь, которую внедряют в зону изоляции давлением газовой среды, не превышающим давления разрыва пласта скважины. В качестве рабочего агента генератора газов может быть использован пороховой заряд, в состав которого вводят изолирующий компонент, а в качестве термодиффузионной изолирующей смеси может быть использована смесь газовой среды с металлообразующим материалом, с минеральным материалом, со смолополимерным материалом.

Как правило, после инициирования генератора на устье скважины создают избыточное давление задавочной жидкости в объеме, не превышающем объема колонны в обрабатываемом интервале, а перед размещением в скважине генератора выше и ниже изолируемого интервала вводят блокирующий состав типа углеводородной эмульсии.

Перед воздействием на обрабатываемый пласт термодиффузионной изолирующей смеси в него на глубину, превышающую глубину воздействия смеси, может быть введен изолирующий материал, в качестве которого может быть использован раствор на основе жидкого стекла.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "новизна".

Считаем, что сущность изобретения не вытекает явным образом из известных решений, а следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для осуществления изобретения.

Способ изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта скважины осуществляют следующим образом.

В скважину, заполненную скважинной средой, опускают генератор газов. Перемещение генератора газов относительно изолируемого пласта при осуществлении рабочего цикла может осуществляться как сверху вниз, так и снизу вверх. Если изолируемая зона невелика, то генератор устанавливают сразу в заданное положение. Конструкции газовых генераторов, применяемых для осуществления данного способа, известны, конструкция генератора не является предметом изобретения и поэтому в материалах заявки не раскрыта.

В качестве рабочего агента генератора газов может быть использован пороховой заряд, инициация которого осуществляется, например, от пиропатрона. В генераторе газов может быть размещено несколько пороховых зарядов, каждый из которых инициируется в заданное время.

При инициировании порохового заряда генератора газов в образованную газовую среду вводят изолирующий компонент, образующий с газовой средой термодиффузионную изолирующую смесь. Изолирующий компонент может быть введен в состав порохового заряда. Это облегчает получение термодиффузионной изолирующей смеси и во многом решает проблему ее доставки в зону пласта скважины. Использование при осуществлении способа генератора газов позволяет значительно уменьшить количество изолирующего компонента и компонента внедрения последнего в изолируемый пласт за счет размещения генератора газов точно в области зоны обработки пласта, получение изолирующего компонента и газовой среды в корпусе генератора и подача образованной при их смешивании термодиффузионной изолирующей смеси точно в зону обработки существенно повышает эффективность способа.

Температура термодиффузионной смеси составляет, как правило, 300^oC и более. Заданная температура обеспечивается за счет горения пороховых газов. Подача смеси под давлением и при указанной выше температуре облегчает проникновение смеси в изолируемые полости.

Давление, необходимое для проникновения смеси в изолируемые полости, также достигается при инициировании порохового заряда, что позволяет избежать использования агрегатов для создания необходимого давления. Давление подачи смеси может регулироваться известным образом.

Давление внедрения смеси в обрабатываемую зону должно быть не менее давления (гидростатического)скважинной среды, но не более давления разрыва пласта. Внедрение рабочей смеси в зону пласта при давлении, меньшем гидростатического давления скважинной среды, приводит к смешиванию скважинной жидкости с термодиффузионной газовой смесью, а также к неполному вытеснению скважинной жидкости из зоны действия генератора, что в свою очередь не обеспечивает гарантированного заполнения фильтрационных каналов и не позволяет обеспечить эффективную изоляцию водопритока.

Внедрение рабочей смеси в зону пласта при давлении, большем давления разрыва пласта, приводит к образованию трещин и поглощению ими термодиффузионной смеси в глубь пластов и соответственно к некачественной изоляции.

В качестве термодиффузионной изолирующей смеси может быть использована газовая смесь генератора газов (пороховых газов) с металлообразующим (и) материалом (материалами), в качестве которого (которых) может (могут) быть использован(ы), например, порошковый алюминий, который может быть введен непосредственно в состав порохового заряда генератора газов и при инициировании последнего, образующего термодиффузионную изолирующую смесь.

В качестве термодиффузионной изолирующей смеси может быть использована газовая смесь с минеральной добавкой (добавками), например цементной пудрой, которая также может входить в состав порохового заряда генератора газов, которая при инициировании порохового заряда образует с пороховыми газами термодиффузионную изолирующую смесь.

В качестве термодиффузионной изолирующей смеси может быть использована газовая смесь со смолополимерными добавками, например, с составом на основе эпоксидной смолы. Смолополимерные добавки, как правило, размещают в генераторе газов и при инициировании последних компоненты перемешиваются и образуют термодиффузионную изолирующую смесь.

Термодиффузионную изолирующую смесь с металлообразующим материалом наиболее целесообразно использовать для прочного неглубокого экрана, например предварительно закачанного изолирующего материала.

В случае необходимости внедрения в пласт термодиффузионной изолирующей смеси на большую глубину используют смесь со смолополимерными материалами.

После инициирования генератора на устье скважины создают избыточное давление закачкой задавочной жидкости (жидкость глушения) в объеме не более объема колонны в обрабатываемом интервале. Это позволяет более полно использовать термодиффузионную изолирующую смесь, так как это действие препятствует увеличению потерь от подъема газового потока по скважине и обеспечить подачу смеси в зону обработки (изоляции скважины).

Выше и ниже изолируемого интервала пласта может быть введен блокирующий состав типа углеводородной эмульсии, например инвертной.

Перед спуском генератора газов в скважину в нее может быть закачан необходимый объем эмульсии для перекрытия нефтенасыщения интервалов выше и (или) ниже интервала изоляции. Обладая повышенной вязкостью, эмульсия предохраняет эти интервалы, например, от жидкости глушения при создании в процессе работы генератора газов избыточного давления. Инвертная эмульсия состоит из внешней углеводородной среды и внутренней водной фазы, стабилизированных эмульгатором. Как правило, вязкость эмульсии на порядок выше вязкости жидкости глушения.

В ряде случаев осуществления способа перед воздействием на обрабатываемый пласт термодиффузионной среды в обрабатываемый пласт на глубину, превышающую глубину воздействия термодиффузионной изолирующей среды, закачивают изолирующий материал, в качестве которого может быть использовано жидкое стекло, вязкоупругие или гелеобразующие составы. Это позволяет повысить качество изоляции водопритока.

Способ обладает высокой производительностью, отличается малым расходом компонентов, необходимых для его осуществления, и высоким качеством изоляции и отключения.

Формула изобретения

1. Способ изоляции водопритока, зоны поглощения и отключения пласта скважины, согласно которому в зону изоляции скважины внедряют изолирующий компонент, отличающийся тем, что в зоне обработки скважины располагают генератор газов, инициируют его, образуя смешиванием в корпусе генератора полученной в результате инициирования генератора газовой среды и изолирующего компонента термодиффузионную изолирующую смесь, которую внедряют в зону изоляции давлением газовой среды, не превышающим давления разрыва пласта скважины, причем в качестве рабочего агента генератора газов используют пороховой заряд, в состав которого вводят изолирующий компонент.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве термодиффузионной изолирующей смеси используют газовую среду с металлообразующим материалом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве термодиффузионной изолирующей смеси используют газовую среду с минеральным материалом.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве термодиффузионной изолирующей смеси используют газовую среду со смолополимерным материалом.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после инициирования генератора на устье скважины создают избыточное давление задавочной жидкости в объеме, не превышающем объема колонны в обрабатываемом интервале.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед размещением в скважине генератора газов выше и ниже изолируемого интервала вводят блокирующий состав углеводородной эмульсии.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед воздействием на обрабатываемый пласт термодиффузионной изолирующей смеси в него на глубину, превышающую глубину воздействия термодиффузионной изолирующей смеси, вводят изолирующий материал.

8. Способ по п.1 или 7, отличающийся тем, что в качестве изолирующего материала используют раствор на основе жидкого стекла.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009        БИ: 07/2009

---