Способ изоляции пласта
Иллюстрации
Реферат
1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА, .включающий последовательную закачку в него структурирующих и изолирующих реагентов и продавочной жидкости не менее объема закаченных реагентов, отличающийся xeft, что; с целью создания более надежного изоляционного экрана, реагенты взгимно перемешивают в приэабойной зоне путем периодического отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластового давления.
союз советских
Ю
РЕСПУБЛИК (1% (11) ГОсудАРстВенный кОмитет сссР . по делАМ изоБРетений и откРытий
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33617(65/22-03 (22) 05. 12. 81 (46) 23.03.83 Бюл. М 11
1(72) И.П.Королев и Ю.Г.Никифоров (71) Печорский государственный научно-исследовательский проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.245.43(088.8) (56) 1. Патент США Р 4018286, кл. Е 21 В 33/138, опублик. 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
У 595488, кл. Е 21 В 33/138, 1974 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА,,включающий последовательную закачку
3(511 E 21 В 3 3/138, Е 21 В 4 3/32 в него структурирующих и изолирующих
1 реагентов и продавочной жидкости не менее объема закаченных реагентов, отличающийся те%, что; с целью создания более надежного изоляционного экрана, реагенты вз имно перемешивают в призабойной зоне путем периодического отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластового давления.
1006720
Изобретение относится к нефтедо-бывающей промышзленностир н частности к способам понижения проницаемости и закупорки пласта при изоляции обнодненных пластов, а также для закупорки одного из интервалов пласта при интервальном освоении.
Известны способы закупорки wracтов путем закачки н них реагентов (полимеров }, способных образовывать гель в присутствии структурирующего 10 агента.
В качестве полимерон используют полиакриламид, КМЦ, гипан и т д., н качестве структурирующего агента соединения,содержащие многовалент-- f5 ные катионы Се+2 C а+2 Hg+>, 0 r 2 и др. Замедляющие ионы выбирают из группы, включающей ацетат, тетрат, цитрат и др. Закупоринающий состан готовят на поверхности, а в пласт перед закачкой указанного состава вводят сцепиальную жидкость для поддержания необходимого рН (1 ).
Недостатком способа является низ-. кий закупоривающий эффект в виду ненозможности в объеме обрабатываемого пласта поддерживать необходимую величину рН эа счет эффек вытеснения эакупоривающим составом ранее закачанной специальной жидкости для поддержания рН, т.е. изолирующий экран создается только н зоне контактов агентов, а в прилегающей к стволу скважины зоне отсутстнуют необходимые условия гелеобраэования. В случае введения жидкости для поддержания необходимого р!-:: в закупориваю ци состав на поверхности невозможно закачать в rrласт достаточный объем см -си ввиду начала
| образования геля в проц= ññå закачки 4(3 в стволе скважины, при этом регулирование процесса весьма трудоемко.
Известен способ изоляции пласта, ВКЛЮЧаЮЩИй ГОС",IÅÄÑÂàòÅËÚH IG ЗахаЧКУ в него структурирующих и иэоли vK щего реагентов и проданочной жидкости не менее объема закаченных ре= гентов 52 J.
Недостаток известного способ- з"аключается в том, что наиболее проч- 50 ный экран получается на границе контакта изолирующего вещества с:o структурирующим агентом. За счет закачки структурирующего агента (хлорного железа) до и после изолирующего ве- 55 щества гипана }образуются как бы два экрана, еднако около ствола скважины и между экранами коагуляция гипана будет неполная, причем в слу— чае наличия трещины происходит поч- 6О ти поршневое вытеснение одногс реагента другим и,. следовательно, образуются незначительные закупоривающие пробки, выдерживающие небольшой градиент давления. о
Целью изобретения является создание более надежного изоляционного экрана. укаэанная цель достигается тем, что согласно cr-.особу изоляции пласта, включающему последовательную закачку н него структурирующих и изолирующего реагентов и продавочной жидкости не менее обьема эакаченных реагентов, реагенты вэаимчо перемешивают н приэабойной зоне путем периоди: еского отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением, а в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластоного давления.
Способ осущестнляется следующим образом.
В скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НХТ}, устанавливая башм=.ê труб на уровне пласта или егo интервала, подлежащего изоляции. В зависимости от приемис-ости пласта в случае ожидаемого давле— ния закачки, превышающего прочность колонны, НКТ спускаот с пакером.
Затем последовательно закачивают н пласт структурирующий агент, например хлорное железо или хлористый кальций, затем изолирующее вещество
f,гипан ) и вновь структурирующий агент. Реагент проданливают и пласт продавочной жидкостью, например водой, в объеме не менее объема эакаченных реагентов.
1 + прод стр, рес г изот rear
После::-.-ого осуществляют геремешинание реагентов, изменяя напраBление их движения и пределах от радиуса закачки до ствола скважины„ производят отбор проданочной жидкости в объеме продавки и снова закачку в этом же объеме. Отбор производят методом излива или компрессирования. Цикл повторяют 2-4 раза. По цанным лабораторных ис ледований н результате 2-4-разового изменения направления потока достигается сме— шинаниЕ реагентов,. достаточное до голной коагуляции. По повышению давления закачки с каждым циклом и снижению стбора можно судить о характере перемешивания и степени коагуляции изолирующего вещества.
После геремешивания извлекают иэ пласта объем продавки, скважину выдерживают на время полной коагуляции изолирующего вещестна, затем пускают скважину в эксплуатацию либо произвоцят интервальное освоение в зависимости от характера прон >лиMhrx pабот. . еремешивание реагентов в пласте основано на механизме гидродинаылческо-а вытеснения одной жидкос1и другой н пористых cðåäàõ. В процессе вытеснения коэффциент нытесне
1006720 ния КВь,T всегда практически меньше единицы и зависит от соотношения вязкостей вытесняемой Я и вытесняю1 щей М2 жидкости щ 1 . Чем боль<2 ше это соотношение, тем меньше коэффициент, тем лучше перемешивание.
По данным литературы при Мо 10 коэффциент вытеснения уменьшается в 2-4 раза по сравнению с Мо = 1.
В нашем случае изолирующее веществогипан (или другие полимеры ) более вязкое, чем структурирующий агентраствор хлорного железа или хлористого калльция, вязкость которых близка к воде. Поэтому при вытеснении гипаном оторочки хлорного железа
Ю0 < 1, коэффициент вытеснения высокий, следовательно, на этом фронте будет узкий изолирующий экран. Во ,второй стадии закачки (после изолирующего реагента опять заканчивают хлорное железо)Мо > 1, вытеснение с большей остаточностью гипана в порах, смешивание будет лучше, однако и в этом случае за счет отмыва около ствола скважины коагуляции
25 практически не будет.
Однако активно перемешивая реагенты в пласте, изменяя направление их дивжения к стволу скважины и обратно, мы тем сажам изменим 30 картину и получим равномерную коагуляцию во всем обрабатываемом объеме. Перемешиванию способствует гидродинамика закачки. При быстром изменении направления движения жидкости при переходе от отбора к закачке будет наблюдаться неустановившийся режим движения, при этом удаленные от ствола скважины слои жидкости будут еще двигаться в сторону 4 скважины, а им навстречу уже будет
40 двигаться жидкость, закачанная в призабойную зону.
Процесс перемешивания можно улучшить, если в изолирующую жидкость ввести газовую фазу, например, воздух с давлением насыщения Р 7 Р нс с пь
Понижение давления в момент отбора P 6 CP» приводит к разгазированию жидкости, выделению газа, пузырьки которого, двигаясь к стволу скважины, захватывают изолирующий агент и, опережая его (,скорость пузырьков газа больше), переносят изолирующий агент в зону структурирующего агента, улучшая перемеши- 55 вание.
Предлагаемый способ изоляции пласта будет также эффективным и в случае применения при изоляционных работах буфера инертной жидкости для предотв-60 ращения смешивания активных реагентов в процессе из закачки.
Если при обычной последовательной закачке изолирующего и структурирующих реагенТов буфер инертной жидкости,,5. 3-5
0,1-0,2 разделяя реагенты, будет также препятствовать их смешиванию в пласте и коагуляции, то в соответствии с предлагаемым способом активное изменение йаправления движения реагентов также вовлечет в движение и инертную жидкость и вызовет ее перемешивание с изолирующим и структурирующим реагентами, предотвращая влияние буфера на эффект закупорки.
Осуществление способа проводится по следующей схеме.
После спуска НКТ и определения приемистости в скважину последовательно закачивают реагенты по следующей схеме, м
Раствор хлористого кальция 20 — ЗОЪ 1,5-2
Буфер пресной воды 0,3-0,5
Гипан 8Ъ-ной концентрации
Буфер пресной воды
Раствор хлористого кальция 20-ЗОВ 0,3-0,5
Затем реагенты закачивают в пласт продавочной жидкостью (пластовой водой или нефтью в зависимости от выбранной технологии ) и продавливают вглубь пласта от ствола скважины той же продавочной жидкостью, объем которой составляет не менее объема закачанных реагентов
Ч 7уЧ +Ч прод стр рес г Чизо> Ч6 ф
В рассматриваемом случае объем продавочной жидкости в пласте от ствола скважины составит Н = 5 2
8 2 М3
С учетом технологических потерь принимаем Н прор = 6-9 м3.
При избыточном давлении закачки 100 кг/см и,учитывая, что про2 водимость гипана на порядок меньше, чем воды, то при приемистости пласта по воде 20 м /ч (к = 5 м /сут ° ат) ориентировочное время закачки объе-1 ма продавочной жидкости вслед за ранее закачанными реагентами составит 4 ч.
Фактическое время фиксируется в процессе закачки.
После продавки реагентов осуществляют перемешивание реагентов, изменяя направление их движения в пределах от радиуса обработки до ствола скважины путем отбора продавочной жидкости в объеме продавки и новой закачки.
Для отбора объема продавки стравливают избыточное давление на устье скважины до атмосферного и замеряют темп излива (объем и время излива).
Если достигается снижение расхода при отборе в 6-10 раз (согласно лабораторным данным), то скважину останавливают на время полной коагуляции.
В противном случае осуществляют дополнительный цикл закачки и от100Ь720
Составитель Лопакова
Техред Ж.Кастелевич Корректор lO.Макаренко
Редактор В, Иванова
Заказ 2078/53 Тираж 601 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4
b,".ýà в объме продавки. При этом давление закачки повышается в 2-3 раза по сравнению с первоначальным, т.е. достигает 200-300 кг/см . Повышение
2 давления закачки и снижение темпа отбора свидетельс вуе о тщательном перемешивании реагентов.
После перемещения,извлекают иэ пласта объем продавки,скважину выдерживают щего вещества 7-10 сут, затем пус- 10 кают скважину в эксплуатацию либо производят интервальное освоение в зависимости от характера проводимых работ.
При изоляции водопритока в эксплуатационных скважинах предлагаемый способ позволяет предотвратить частичную закупорку нефтяной эоны от изоляционных материалов, так как при извлечении продавочной жидкости иэвлекается и частично попавший в эту зону изоляционный материал.
Таким образом, применение предлагаемого способа может значительно повысить эффективность изоляционных работ, что в конечном итоге приводит к повышению количества успешных операций, снижению затрат при эксплуатации скважин эа счет более продолжительного действия экрана, предотвращается ухудшение продуктивности нефтяной части пласта при изоляции нефтяных скважин. Кроме того, появляется возможность использования инертного буфера беэ отрицательных последствий и осуществления контроля за процессом закупорки.
Экономический эффект от использования предлагаемого способа составит 225 тыс-руб. на одну скважинозбработку.