Способ обработки призабойной зоны скважины

Способ обработки призабойной зоны скважины

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности-сти и предназначено для обработки призабойной зоны в добывающих и нагнетательных скважинах. Цель - снижение трудоемкости водоизоляционных работ и сокращение времени на обработку призабойной зоны скважины. После промывки скважины в водонасыщенную часть пласта закачивают расчетное количество цементного раствора. Затем в период ожидания затвердевания цемента проводят кислотную обработку нефтенасыщенной части пласта. Кислота частично за счет диффузии и под давлением столба продавочной жидкости проникает в цементный раствор и просачивается в пласт. По окончании ожидания затвердевания цемента весь объем соляной кислоты закачивают в пласт с целью оттеснения в глубь пласта проникшего туда фильтрата и обработки призабойной зоны пласта. 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам обработки призабойной зоны в добывающих и нагнетательных скважинах. Целью изобретения является снижение трудоемкости водоизоляционных работ и сокращение времени на обработку призабойной зоны скважины. Способ осуществляют в следующей последовательности. После определения источника обводнения, путей поступления воды в скважину и получения данных для выбора цементирования определяют количество цемента, необходимое для цементирования по следующей формуле Р qV_o g(V₁ + V₂ + V), где q количество сухого цемента, необходимое для приготовления 1 м³ цементного раствора, т/м³ (q 1,3 т/м³ при водоцементном соотношении 0,45); V_o общее количество цементного раствора, м³ (оно должно быть таким, чтобы процесс цементирования от начала затворения цемента до окончания вымывания из скважины излишнего цементного раствора длился не более 75% времени от начала затворения цемента до начала схватывания цемента); V₁ количество цементного раствора, расходуемое на образование цементной пробки в эксплуатационной колонне, м³; V₂ количество цементного раствора, разбавленное продавочной жидкостью, м³; V₂ 0,05 (V₁ + V); V количество цементного раствора, заполняющее каверны и трещины в цементном кольце и пласте в конце продавливания без циркуляции, м³. Далее спускают в скважину колонну заливочных труб под нижние отверстия фильтра и промывают скважинку, после чего закачивают по ним расчетное количество цементного раствора под избыточным давлением примерно 2-5 МПа с помощью цементировочных агрегатов при открытом кране затрубного пространства. Давление в трубах создают путем неполного открытия крана затрубного пространства и поддерживают при закачке для того, чтобы предотвратить разрыв столба жидкости в заливочных трубах. Когда по расчету столб цементного раствора находится на расстоянии 100-150 м от нижнего конца колонны заливочных труб, кран затрубного пространства закрывают. Продавливание цементного раствора ведут до тех пор, пока давление в затрубном пространстве не станет равным максимальному давлению продавливания. Максимальное давление продавливания не должно превышать допустимого внутреннего давления для обсадных труб (например, для обсадных труб диаметром 168 мм допустимое внутреннее давление составляет 12 МПа). Максимальное давление в колонне поддерживают в течение 5-15 мин, периодически нагнетая жидкость в заливочные трубы. Когда поглощение жидкости вследствие образования прочной цементной корки на поверхности пористой среды прекращается, продавливание заканчивают. Давление в трубах и колонне плавно снижают. Далее заливочные трубы приподнимают до уровня нижних отверстий фильтра и обратной промывкой вымывают излишний цементный раствор как из зоны расположения фильтра, так и из заливочных труб. В завершающей стадии промывки в зону расположения фильтра закачивают химическое вещество, нарушающее процесс гидратации цементных частиц в растворе, например техническую соляную кислоту 24-27% -ной концентрации в объеме из расчета 0,5 м³ соляной кислоты на 1 м длины фильтра. Затем заливочные трубы приподнимают на 50-70 м выше фильтра и оставляют скважину на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ). Для облагораживания технической соляной кислоты в целях повышения эффективности обработки продуктивного пласта в нее добавляют водорастворимое поверхностно-активное вещество (например, ОП-10, превоцел, АФ-12) и другие 0,5-0,6% от объема кислоты или органический растворитель (например, ацетон) и другие 15-20% от объема кислоты или добавляют то и другое. При этом растворитель выделяется в цементный раствор, вытесняя воду и способствуя предотвращению его схватывания против эксплуатационного фильтра, что обеспечивает надежное вскрытие продуктивного пласта без дополнительного прострела. Как известно тампонажный портландцемент состоит главным образом из высокоосновных силикатов кальция. Содержание четырех главных оксидов колеблется в портландцементе обычно в следующих пределах, CaO 64-68 SiO₂ 19-23 Al₂O₃ 4-8 Fe₂O₃ 3-6 Cоляная кислота начинает вступать в реакцию оксидом кальция (СаО) цементных частиц раствора, заполнившего отверстия фильтра и каналы породы от прострела нефтяного пласта, образуя водорастворимую соль хлористого кальция. СаО + НСl CaCl₂ + Н₂О. При этом кислота частично за счет диффузии и под давлением столба продавочной жидкости проникает в цементный раствор и просачивается в пласт, нарушая тем самым процесс гидратации цементных частиц. Локально гидротированные цементные частицы впоследствии, т.е. в течение 24 ч (на время ОЗЦ) также полностью разлагаются, образуя водорастворимые соли кальция, алюминия и железа, а также рыхлую массу гидрогеля кремневой кислоты, ход реакции их с соляной кислотой можно записать в следующем виде Са(ОН)₂ + HCl CaCl₂ + H₂O 3Ca + Al₂O₃ 6H2O + 12HCl 3CaCl₂ + +3AlCl₂ + 12H₂O 2CaO SO₂ 2H₂O + 2HCl 2CaCl₂ + +SiO₂ + 2H₂O. По окончании ОЗЦ весь объем соляной кислоты закачивают в пласт с целью оттеснения в глубь пласта проникшего туда фильтрата, и обработки призабойной зоны пласта. В процессе освоения и эксплуатации неустойчивая рыхлая масса вымывается из фильтрационных отверстий. Так осуществляют изоляцию негерметичности цементного кольца ниже интервала продуктивного пласта, вскрытие и обработку последнего, совмещенные с ОЗЦ. Как показали результаты испытаний наибольший эффект при вскрытии и обработке пласта в данном способе достигается, когда эти операции сопровождаются термохимической реакцией, поместив в зоне продуктивного пласта гранулированный магний. Это объясняется тем, что соляная кислота, реагируя с гранулированным магнием, выделяет большое количество тепла, в результате чего повышается проникающая способность кислоты через цементный раствор в пласт и эффект обработки призабойной зоны пласта. Преимущества данного способа по сравнению с прототипом сведены в таблицу. Таким образом, данная технология значительно менее трудоемка за счет совмещения процессов ОЗЦ, ОПЗ и бесперфораторного вскрытия пластов после цементирования как через существующий эксплуатационный фильтр, так и через специальные отверстия против водоносного пласта. Использование данного способа по сравнению с прототипом позволяет исключить дополнительные спуско-подъемные операции, связанные с повторным вскрытием продуктивного пласта перфораторами после проведения изоляционных работ цементированием и последующей обработкой пласта. Исключается использование перфораторов для повторного вскрытия продуктивного пласта, создающее при простреле колонн новые каналы и трещины перетока в цементном камне за колонной, следовательно, обеспечивается сохранность цементного кольца от повреждения и надежность изоляции.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ, включающий закачку цементного раствора в водонасыщенную часть пласта, промывку скважины, ожидание затвердевания цемента и кислотную обработку нефтенасыщенной части пласта, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости водоизоляционных работ и сокращения времени на обработку призабойной зоны скважины, кислотную обработку нефтенасыщенной части пласта проводят в период ожидания затвердевания цемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

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

Дата прекращения действия патента: 12.02.1998

Номер и год публикации бюллетеня: 27-1999

Извещение опубликовано: 27.09.1999