Способ крепления призабойной зоны пласта

 

Союз Советскни

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и651116 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080476 {21) 2344384/22 — 03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 050379.Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 050379 (51) М. Кл.

Е 21 В 33/138

Государственный комитет

ССС P по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243.3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ф.С. Абдулин, Н.С. Князев, К.С. Фазлутдинов, М.Г. Халиуллин, У.М. Байков и Э.М. Халимов

Ивано-Франковский институт нефти и газа и Нефтегазодобывающее управление Арланнефть (71) Заявители (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть применено для крепления призабойных зон пластов с неустойчивыми породами при зксплуатации скважин и проведении различных дренажей призабойных зон с целью увеличения проницаемости.

Известен способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми порогами в скважине, осуществляемый путем коксования тяжелых компонентов нефти при воздействии на призабойную зону пласта высокой температурой (1).

Сложность исполнения такого способа (особенно в глубоких скважинах) обусловлена доставкой теплоносителя для создания в пласте высокой температуры коксования.

Известен способ крепления призабойной,зоны пласта с неустойчивыми породами в скважине, включающий закачку в пласт закрепляющего агента под давлением и выдерживание его в пласте, в котором в качестве закрепляющего агента используют цементные растворы, синтетические смолы и др. (2).

Недостатком известного способа является низкая эффективность крепления.

Цель изобретения — повышение эффективности крепления.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве закрепляющего агента в пласт вводят ссляную кислоту, предварительно прореагировавшую на забое с металлическим магнием с достижением температуры не ниже 285 С, причем выдерживают под давлением не менее

6 часов.

Способ осуществляют по следующей схеме.

В скважину на насосно-компрессорных трубах спускают термохимический реактор, состоящий из двух концентрически расположенных труб с отверстиями (сетками), который устанавливают против интервала перформации. Межтрубное пространство реактора загружают прутковым или стружковым магнием, через который прокачивают 15%-ный раствор соляной кислоты на 1-й скорости насосов цементного агрегата.

Объем кислотного раствора берут с таким расчетом, чтобы полностью его связать с загруженным в реактор магнием (на 1 кг магния необходимо дать

18 л 15%-ного раствора соляной кислоты).

651116

Формула изобретения

Составитель A ° Звездина

Редактор С. Головенко ТехредК.. Гаврон КорректорО. Билак

Заказ 776/33 Тираж 656 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Объем продувочной жидкости берут с таким расчетом, чтобы можно было ввести продукты реакции B призабойную зону пласта при закрытом затрубном пространстве.

Затем скважину оставляют под давлением в покое на время, которое необходимо для схватывания образовавшегося магнезиального цемента с породами пласта.,Время схватывания в зависимости от конкретных условий может быть различно, но не менее б часов. 10

Сущность способа заключается в проведении химической экзотермической реакции металлического магния с раствором соляной кислоты на забое скважины с получением свободного во- )5 дорода и растворимой соли хлорида магния при температуре не менее 285 С. о

2HCI + Мд = MgCI + H + 110 ккал теп2 2 ла.

Насыщенный раствор содержит 62,9 г 0

MgCI на 100 г воды, кипит при 130 С.

В интервалах температур t = -3,4 +

+ 116, 7 С устойчив в равновесной системе.

При температурах 116,7 С и выше обезвоживается при t = 116,7 + 181,5 С вЂ” — 181,5 — 240ос — 240 — 285 С вЂ” = выше 285 С. о

При снижении температуры ниже 160С из таких растворов кристаллизуются

MgCI2 ЗМд (ОН)2. 8Н20 и MgCI 5Mg (ОН) 2Н20

A при температуре 100 С MgCIz

9Mg (ОН)2 5H20 и MgCIZ.2Mg (OH)Z 4HZO

Эти соединения входят в состав 35 магнеэиального цемента. При взаимодействии раствора соляной кислоты с

1 кг металлического магния выделяется до 5000 ккал тепла. В зависимости от скорости прокачки кислотного раствора и давления температура на забое может подниматься до 400 С и выше. о

В условиях высокой температуры на забое и при медленном ее снижении создаются условия для сцементирования стенок скважин с неустойчивыми породами магнезиальным цементом. Поскольку при реакции магния с раствором кислоты, кроме хлорида магния, выделяется большое количество свободного водорода, и он не удаляется, при

50 отверждения магнезиального цементного раствора формируется пористый цементный камень, который обладает высокой проницаемостью °

Для изучения возможности получения и использования магнезиального цемента для крепления призабойных зон в условиях забоев скважин проводились лабораторные исследования по сцементированию насыпного грунта из кварцевого песка с добавками глин с начальной проницаемостью 1,2—

2,5 дарси при давлениях до 200 кг/см и температурах 60-380 С.

Металлический магний брался в виде стружки, прутка или гранул, которые помещались в кернодержатель.

Через магний прокачивали 15%-ный раствор соляной кислоты с различной скоростью. В результате установили, что насыпной грунт из кварцевого песка с добавками глин сцементируется с магнезиальным цементом при температурах 285-380 С и давлениях 50160 кг/см.

Сцементированные образцы обладают высокой проницаемостью 0,2-0,65 дарси„ что обеспечивается выделением пузырьков свободного водорода в процессе термохимической реакции.

1. Способ крепления призабойной 3оны пласта с неустойчивыми породами в скважине, включающий закачку в пласт закрепляющего агента под давлением и выдерживание его в пласте, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности крепления, в качестве закрепляющего агента в пласт вводят соляную кислоту, предварительно прореагировавшую на забое с металлическим магнием с достижением температуры не ниже 285 С.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что скважины выдерживают под давлением не менее б часов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIaA Р 3003555, кл. 166 †, 1961.

2. Справочная книга по добыче нефти. М., Недра, 1974, с. 598 †6.