Способ тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины

Способ тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.Изобретение относится к способам тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины. Цель изобретения - повышение эффективности тампонирования за счет сокращения объема тампонажных материалов и уменьшения степени разбавления пластовым флюидом тампонажного раствора при одновременном снижении материальных затрат. .Для этого после доставки сухой тампонажной смеси в зону тампонируемых пород npoifls- водят затворение этой смеси жидкостью, находящейся в скважине. Одновременно или последовательно продавливают приготовляемый тампонажный раствор в каналы проницаемых пород непосредственно в прискважную зону на глубину до одного диаметра скважины. Продавливание осуществляют заполняющим скважину буровым раствором, для чего уровень его повышают дозированным доливом жидкости в скважину . В результате этого разбавление тампонажного раствора пластовым флюидом будет незначительным. 3 ил. у Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4773291/03 (22) 25.12.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Пермский политехнический институт (72) Г.М.Толкачев и B.Ï.Áoëîòoâ (53) 622.245 (088.8) (56) Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. М.: Недра,.

1980, с. 239.

Ивачев Л.М. Борьба с поглощениями промывочной жидкости при бурении геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1982, с;

214 — 215. (54) СПОСОБ ТАМПОНИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД В ПРИСТВОЛЬНОЙ ЗОНЕ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к способам тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины. Цель изобретения — повышение эффективности

Изобретение относится к технологиИ бурения скважин, в частности к способам тампонирования зон поглощений и водо- притоков.

В настоящее время самое широкое рас-. пространение для тампонирования проницаемых пород получил способ цементирования через открытый конец бурильных труб (с пакером или без пакера), спущенных в скважину в зону тампонирования. При этом способе, как правило, производят бал ьшеобъемные закачки тампонажного раствора, имеющего плотность большую, чем плотность бурового раствора. Следовател ьно, давление в скважине, создаваемое столбом тампонаж„„SU „, 1716090А1 (51)5 Е 21 В 33/13

4 тампонирования за счет сокращения объема тампонажных материалов и уменьшения степени разбавления пластовым флюидом тампонажного раствора при одновременном снижении материальных затрат..Для этого после доставки сухой тампонажной смеси в зону тампонируемых пород про зводят затворение этой смеси жидкостью, находящейся в скважине. Одновременно или последовательно продавливают приготовляемый тампонажный раствор в каналы проницаемых пород непосредственно в прискважную зону на глубину до одного диаметра скважины. Продавливание осущест. вляют заполняющим скважину буровым раствором, для чего уровень его повышают дозированным доливом жидкости в скважи- . ну. B результате этого разбавление тампонажного раствора пластовым флюидом будет незначительным. 3 ил.

С: ного раствора, превышает давление столба промывочной жидкости, это в свою очередь приводит к раскрытию ранее сомкнутых трещин и интенсификации процесса поглощен ия. Также при работе без пакера происходит разбавление тампонажного раствора жидкостью из затрубного пространства, что обуславливает необходимость бол ьшеобъемных закачек тампонажного раствора. Кроме того, переток тампонажного раствора в затрубное пространство может привести к прихвату бурильных труб, При работе с пакером в процессе принудительной закачки тампонажного раствора в пласт происходит увеличение

1716090 пластового давления в приствольной зоне скважины.

После снятия избыточного давления часть тампонажного раствора из пласта изливается в скважину, что может также явиться причиной прихвата бурильных труб.

Негативная роль избыточного давления, создаваемого столбом тампонажного раствора и(или) цементировочном насосом, исключается при использовании способа сухого тампонирования. В этом случае приготовление тампонажного раствора осуществляется непосредственно в зоне поглощения, а задавливание его в пласт производят с помощью специальных устройств, например шнека и затирочных элементов.

При этом вследствие движения жидкости, подаваемой с устья на забой, и неуравновешенности столбов бурового раствора в трубах и затрубном пространстве также происходит разбавление приготовляемого тампонажного. раствора промывочной жидкостью, что снижает эффективность тампокажных работ.

Кроме того, продавливание в поглощающий пласт тампонажного раствора с помощью шнека и затирочных элементов предполагает диаметр скважины в зоне изоляции, близкий к диаметру долота. Анализ фактических промысловых материалов по кавернометрии (профилеметрии) показывает, что к зонам. ухода промывочной жидкости, как правило, приурочены каверны, провалы и т.п. Таким образом, затирка тампонажной смеси в пласт становится невозможной или малоэффективной, вследствие уширения диаметра скважины в зоне изолируемого объекта.

Целью изобретения является снижение материальных затрат и повышение эффективности тампонажных работ за счет сокращения объемов тампонажных материалов и уменьшения степени разбавления тампонажного раствора пластовым флюидом.

Поставленная цель достигается тем, что продавливание приготовляемой в зоне поглощения тампонажной смеси осуществляется давлением, создаваемым столаом бурового раствора, уровень которого повышают дозированным доливом жидкости в скважину.

После доставки сухой, тампонажной смеси в зону тампонирования и ее затворения промывочной жидкостью в скважине устанавливается определенный статический уровень (Нст). Доливом жидкости в скважину поднимаем ее уровень до высоты (Нп), при которой пласт начинает "принимать" приготовленный в зоне изоляции тампонажный раствор. С этого момента объем доливаемой в скважину жидкости дозируется Чд.

При дозированном доливе жидкости в сква5 жину после достижения указанного уровня в пласт будет поступать такое же количество ранее или одновременно приготовленного тампонажного раствора Чп,т.p

Чл = Чпл.р.

10 Заранее зная эффективную пористость тампонируемых пород (пуф.), толщину изолируемого пласта (h) и дозируя долив жидкости в скважину после достижения момента начала проникновения тампонаж15 ного раствора в пласт добиваемся продавливания его на глубину до одного диаметра скв ажины.

При дозированном доливе жидкости вследствие ограниченной глубины проник20 новения тампонажного раствора в пласт разбавление его пластовым флюидом будет незначительным, что повысит эффективность тампонажных работ.

Способ может быть реализован по од25 ной из двух схем в зависимости от реологических характеристик, сроков схватывания тампонажной смеси и приемистости тампонируемой зоны.

По первой схеме при использовании бы30 стросхватывающихся смесей (БСС) и хорошей приемистости пласта приготовление тампонажного раствора и его продавливание в каналы поглощения осуществляется одновременно .

35 По второй схеме при использовании тампонажных смесей с длительными сроками схватывания и низкой приемистостью пласта процессы приготовления и продавливания тампонажного раствора разделя40 ются во времени, т.е. осуществляют последовательно.

При реализации первой схемы сначала непосредственно в зону тампонирования доставляется сухая тампонажная смесь, на45 пример обезвоженный карналлит и каустический магнезит. Доставку и затворение сухой тампонажной смеси осуществляют известными методами. Например, доставка сухой смеси производится с помощью контейнера, а затворение — обычным переме50 шиванием с жидкостью, находящейся в скважйне.

Одновременно с приготовлением тампонажного раствора в кольцевой зазор между стенками скважины и бурильной колонны

55 производят долив жидкости. Этим достигается повышение статического уровня жидкости в скважине и создание в ней избыточного давления, необходимого и достаточного для начала движения приготов- 1716090

15 ляемого тампонажного раствора в приствольную зону скважинй, причем плотность доливаемой жидкости (Рж) определяется исходя из безусловного достижения перепада давления, необходимого и достаточного для продавливания тампонажного раствора в пласт

px g 4 Ня Pc где Р.,— сопротивление растеканию тампонажного раствора по естественным каналам в породе поглощающего пласта, Па.

Pс

Отсюда р

Дальнейший долив жидкости в скважину осуществляется дозированно исходя из продавливания тампонажного раствора в пласт на глубину до одного диаметра скважины.

После приготовления и одновременного продавливания тампонажного раствора в .каналы поглощающей зоны бурильный инструмент извлекают из скважины. В процессе подъема инструмента статический уровень жидкости в скважине поддержива ют на отметке, достигнутой в конце продавки тампонажного раствора, путем долива жидкости в скважину, в объеме, равном объему извлекаемого инструмента.

Объем доливаемой в скважину жидкости и статический уровень жидкости в скважине постоянно контролируются.

При реализации второй схемы доставку тампонажной смеси производят так же, как и в случае использования первой схемы, но ее количество увеличивают на объем оставляемого в скважине цементного "стакана".

Доставляемая в зону. поглощения тампонажная смесь затворяется находящейся в скважине жидкостью путем перемешивания при одновременном расхаживании инст-! румента на высоту, не превышающую длину одной бурильной трубы. После приготовления всего объема тампонажного раствора часть бурильного инструмента извлекают из скважины с таким расчетом, чтобы конец оставшейся в скважине бурильной колонны находился выше "головы" цементного "стакана" на 20-25 м. Извлечение инструмента сопровождается доливом жидкости в скважину в объеме извлекаемого инструмента.

Этим достигается сохранение баланса дав- . лений в системе скважина — пласт и, как следствие, исключается разбавление тампонажного раствора промывочной жидкостью и пластовым флюидом.

Продавливание приготовленного тампонажного раствора в приствольную зону на глубину не более одного диаметра сква20

55 жины осуществляют так же, как и в Случае реализации первой схемы. Созданный напор столба жидкости в скважине в конце продавки тампонажного раствора предотвращает его излив из пласта в скважину, что позволит оставить скважину на ОЗЦ, не поднимая весь инструмент из скважины.

Способ может быть также использован при проведении ремонтно-изоляционных работ в нефтегазодобывающих скважинах.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения данного способа до 10 тыс.руб. на одну операцию.

На фиг,1-3 схема реализации способа тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины.

Доставка контейнером сухой тампонажной смеси и приготовление тампонажного раствора перемешиванием показана на фиг.1. На фиг.2-долив жидкости в скважину с целью повышения ее уровня, обеспечивающего проникновение тампонажного раствора в пласт

Нп = Нп — Нст

bHn Нс, где Хс — сопротивление растеканию тампонажного раствора по естественным каналам в породе поглощающего пласта, м;

Л Нп — потери напора в системе ckaaжина — пласт, обеспечивающие преодоление сопротивления растеканию тампонажного раствора в изолируемом пласте, м.

На фиг.З вЂ” дозированный долив жидкости в скважину с целью получения экрана из тампонажного раствора на глубину до одного диаметра скважины

Ч = Чп.т.р. где необходимый максимальный объем продавливаемого в пласт тампонажного раствора из условия получения экрана на глубину одного диаметра скважины определяют по формуле

Мил.p. = (0,785 D c . h п)зф) 8.

При больших глубинах проникновения тампонажного раствора в пласт(более одного диаметра скважины) степень его разбавления пластовым флюидом увеличивается не менее чем в два раза, что приводит к образованию тампонажной смеси, не способной отверждаться. Таким образом, дальнейшее стремление к увеличению глубины

Г проникновения тампонажного раствора в пласт бессмысленно, так как не будет способствовать повышению эффективности изоляционных работ и, следовательно, приведет к необоснованно высоким затратам материальных средств.

1716090

Формула изобретения

Т.P

45

Составитель В. Никулин

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор 3. Ходакова

Заказ 592, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ тампонирования проницаемых пород в приствольной зоне скважины, включающий доставку сухой тампонажной смеси в зону тампонируемых пород, затворение этой смеси жидкостью, находящейся в скважине, при одновременном или последовательном продавливании приготовляемого тампонажного раствора в каналы проницаемых пород, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью снижения материальных затрат и .повышения эффективности тампонирования за счет сокращения объема тампонажных материалов и уменьшения степени

5 разбавления пластовым флюидом тампонажного раствора, последний продавливают непосредственно в приствольную зону на глубину до одного диаметра скважины заполняющим ее буровым раствором, уро10 вень которого повышают дозированным доливом жидкости в скважину.