Способ крепления призабойной зоны пласта

Способ крепления призабойной зоны пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, креплению приза бой ной зоны пласта эксплуатационных скважин. Цель - повышение надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабойной зоны, включая перфорационные каналы. Для этого сначала производят закачку в пласт зернистого наполнителя в виде магнезиального песка фракции 0,5-4,0 мм, распределенного в жидкости-носителе. Затем закрепляют наполнитель в пласте продавкой ортофосфорной кислоты в объеме не менее объема жидкости-носителя. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

csi)s Е 21 В 33/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744973/03, (22) 29.09.89 (46) 07.03.92. Бюл; Q 9 (71) Среднеазиатский государственный научно-исследовательский и проектный ийститут газовой промышленности .(72) И. И. Климаш.кин, В. М. Дьяконов, К. Каримов, А. M. Мирзаев, Л. А. Сорокин и А. К. Батков (53) 622.245.3(088.8) (56) Трахтман Г. И. Техника и технология подземного ремонта скважин в США: Сбор-. ник — M.: ВНИИОЭНГ, 1974.

Николаев А. Ф. Синтетические полймвры и пластические массы на их основе. M-Л.;

Химия, 1964,.с. 442.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 372338, кл. Е 21 В 33/138, 1969, Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к креплению призабойной зоны пласта эксплуатационных скважин, и может использоваться в нефтегазовой и геолагоразведочных отраслях промышленностй.

Известна технология. укрепления рыхлых песков с помощью фенолформальдегиднцх смол, включающая в себя глуаение скважины, обработку пласта реагентами с целью удаления песка и повышения адгезии смолы к породе, закачка в пласт смойы и выдержка ее с целью получения необходимых продуктрв реакции с последующим ос-. воением.

К недостатку способа укрепления призабойной зоны пласта с использованием смол, в частности фенолформальдегидных, является невысокий процент удачных опе„„SU „„1717790 А1 (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ

ЗОНЫ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, креплению призабойной зоны пласта эксплуатационных скважин. Цель — повышение надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабойной зоны, включая перфорационные каналы.

Для этого сначала производят закачку в пласт зернистого наполнителя в виде магнезиального песка фракции 0,5-4,0 мм, распределенного в жидкости-носителе. Затем закрепляют наполнитель в пласте продавкой ортофосфорной кислоты в объеме не менее обьема жидкости-носителя. 2 табл, раций, так как не всегда удается сохранить поровое пространство в песчаниках.

Фенолформальдегидные смолы являются термоактивными полимерами, получаемые при конденсации фенола с молярным избытком формальдегида в щелечной среде. При этом образуются фенолспирты, способные к дальнейшей поликонденсации в присутствии кислых катализаторов с выде-. лением 1 моля воды в пересчете на 1 моль прореагирующего формальдегида.

Смолообразующий продукт поликонденсации фенолспиртов со временем твердеет и превращается в резит, являющийся продуктом, склеивающим между собой песчинки в укрепляемой породе, выделяющаяся же в процессе поликонденсации.вода, которая может занимать 40-50 обьема исходного фенолспирта, способствует сохранению проницаемости в укрепляемой

1717790 породе. так как она скапливается в порах и заполняет их.

При этом необходимо знать момент разделения фенолспирта на две фазы — резольную смолу и воду. Дан.ный момент 5 необходимо подобрать из условия, чтобы разделение происходило только после заполнения закрепляемой зоны исходным фенолспиртом. В противном случае происходит необратимая кольматация резитом пласта- 10 коллектора с полной потерей его проницаемости.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления призабойной зоны, скважин, включающий закачку зернистого 15 наполнителя с последующим их намагничиванием, зернистым наполнителем служат гранулированные ферромагнитные минералы — естественно обогащенные железорудные или марганцеворудные минералы. 20

К недостатку способа относятся: образующийся фильтрующий массив. обладает низкой прочностью, так как он,основан на физическом явлении намагничивания частиц и, следовательно, при значительной де- 25 прессии он разрушится; намагнитить ферромагйитные минералы в обсаженной эксплуатационной колонной скважин трудно, так как последняя является экраном; для реализации способа необходима дополнитель- 30 ная операция, связанная с намагничиванием железорудных или марганцеворудных минералов.

Целью изобретения является повышение надежности крепления и эксплуатации npo-.. 35 ницаемого материала фильтра по всему объему призабойной зоны, включая перфорационные каналы, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему закачку в 40 пласт зернистого наполнителя в жидкостиносителе и последующее его закрепление, в качестве зернистого наполнителя используют магнезитовый, песок фракции 0,5-4,0 мм, а закрепление осуществляют продавкой 45 ортофосфорной кислоты в объеме не менее . объема жидкости-носителя.

В предлагаемом техническим решении в качестве наполнителя. используются магнийсодержащие смеси определенного гра- 50 нулометрического состава, Вследствие того, что окись магния активно реагирует с кислотой (камень образуется за несколько минут с выделением большого количества энергии) и второе при смешении магнези- 55 тового песка с ортофосфорной кислотой получаемая смесь седиментационно неустойчивая (магнезит садится в ортофосфорной кислоте). Магнвзитовый порошок на забой доставляется на специально приготовленном растворе. В качестве раствора используется прямая эмульсия (например, конденсат в воде), стабилизированная поверхностно-активным веществом (ПАВ) с необходимыми стабилизаторами, реологическими свойствами, возможно использо-. вать высоковязкие полимерные растворы и т.д.

После глушения скважины и промывки забоя, магнезит раствором-носителем на углеводородной основе доставляется на забой скважины и продавливается в заколонное пространство и перфорационные каналы. Жидкость на углеводородной основе практически не колыматирует пласт, исходя из чего предпочтение отдано ей и легко продавливается в пласт-коллектор..

В скважину закачивают ортфосфорную кислоту и продавливают ее в заколонное пространство, перфорационные каналы, замещая. жидкость на углеводородной основе фосфорной кислотой и скважину ос.тавляют на выдержку с целью образования проницаемого фильтра на основе ортофосфорной кислоты и магнезита. Образующийся фильтр обладает высокой степенью сцепления и механической прочностью. .Сцепление магнийфосфатных цементов со сталью достигает 75-80 кг/см, в то время

2 как для портландцемента она не превышает

2-5 кгlсм .

Для получения проницаемого камня были исследованы магнезитовые пески различного гранулометрического состава, приведенного в табл. 1.

Из таблицы следует, что магнезитовый порошок размером зерен 0,5-4 мм позволяет получить удовлетворительные по проницаемости камня 200-10000 м дарси.

При.проницаемости более 10 Дчерез фильтр начинает проникать пластовый песок.

П р и м.е р. Конструкция скважины.

Кондуктор диаметром 324 мм спущен на глубину 40 м и зацементирован до устья.

Промежуточная колонна диаметром 245 мм спущена на глубину 485 м и зацементирована до устья. Эксплуатационная колонна диаметром 168 мм спущена на глубину 570 м и зацементирована до устья.

Скважина сдана в эксплуатацию в 1978 r, Суточный дебит скважины при штуцере

4,5мм 45-70тм /сут.При установке штуцера большого диаметра скважина начинает нести песок, что указывает на разрушение призабойной зоны пласта-коллектора.

Вынос песка из скважины не допустим. так как приводит к выходу из строя фонтанной арматуры и труб НКТ.

1717790

Таблица 1

Состав

Свойства

Время отверде- Прочность на ния, ч- мин сжатие кг с/ см, че езо нис ки

Проницаемость, мД

Магнитный порошок фракции, мм

Концентрация

НзРО4, $

0-10

0-15

0-20

0-25 0-30 . 0-24

0-30

0-45

0-40

Рассыпается

450

88

0,01

0,01-0,25

0,25-0,5

0,5-1,0

0,1-0,5

1,0-2,5

2,5-4,0

4,0--5,0

7,0 -5,0

Нет

50-75 . 200-350

450-400

500-1100

800-2400

6-10 Д

6-10

410.

400

Для.глушении скважины и очистки забоя от песчаных пробок приготовляют20 и промывочной жидкости 1.0 ) -ный раствор

КМЦ-600 (карбоксиметилцеллюлоза), свитого ионами трехвалентного хрома (хромо- 5 вый дубитель-сульфат хрома в количестве

13 кг. Параметры такой промывочной жидкбсти: плотность 1,01-1,02 гс/см; вязкость по ПВ-5 130-150 с; водоотдача по ВМ-6 3-5 см /30с.: 10

Скважину заполняют данной промывочной жидкостью и промывают до исчезнове. ния.песка в отстойнике (1,5 ч.).

Для приготовления фильтрующего массива за эксплуатационной колонной в эрне 15 пласта-коллектора используют магнезито- вый песок с размером зерен 0,5-4,0 мм. Количество завезенного песка составляет 5,5 т. Для доставки магнезитового песка ка за бой.и размещения его в полостях за эксплу.- 20 атационной колонной в зоне перфорации в качестве жидкости-носителя используют прямую эмульсию на базе 17-ного водного раствора КМЦ-600 и газоконденсата.

Эмульгатором служит ПАВ ОП-10-0,5y: Со- 25 отношение.фаз в эмульсии М/в составляет

65-75/35-25, Вязкость такой эмульсии по

ПВ соответствует от 500 с до н/т. В.приготовленные 3 м данной эмульсии при непрерывном перемешивании вводят 4,т ЗО магнезитового песка. Цементировочным агрегатом ЦА-320 полученная смесь закачивается в скважину. доставляется на забой и далее через перфорационные отверстия продается в полости эа эксплуатационную 35 колонну. Скважину выдерживают под избыточным давлением в течение одного часа, после чего допуском труб Н КТ при постоянной промывке доходят до забоя.

Для "сцементирования" намытого в по- 40 лостях за эксплуатацйонной .колонкой маг-. незитового песка на забой закачивавт 3 мз

75 ортофосфорной кислоты, которую мед.ленно, в течение одного часа, продавливают в пласт-коллектор, вытесняя из пор намыто- . га песчано-магнезитового массива жидкость-носител ь-эмул ьсию. После этого скважину под избыточным давлением в

20 атм оставляют на семь суток для отвердевания намытого массива. По истечении указанного срока скважину переводят на гаэ и исследуют на вынос песка.

Результаты исследований скважины после проведения ремонтных работ приведены в табл. 2.

Иэ табл; 2 видно, что скважина, несмотря не десятикратное увеличение депрессии на забое, работает устойчиво без выноса песка, при этом производительность ее выросла в четыре раза по сравнению с исходной.

Предельно допустимый дебит данной скважины 70 тм /сут.

Отсюда следует, что использование предлагаемого технического решения позволяет повысить производительность и срок службы эксплуатационных скважин, забои которых сложен слабосцементированными песчаниками. Одновременно при этом снижаются и затраты на капитальные ремонты скважин.

Формула изобретения

Способ крепления призабойной зоны пласта, включающий закачку в пласт зернистого наполнителя в жидкости-носителе и последующее его закрепление, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения . надежности крепления и эксплуатации проницаемого материала фильтра по всему объему призабойной, зоны, включая перфорационные каналы, в качестве зернистого наполнителя используют магнезиальный песок фракции 0,5-4,0 мм, а закрепление осуществляют продавкой ортофосфорной кислоты в объеме не менее объема жидкости-носителя.

Таблица 2

Составитель Г.Калинович

Редактор В.Бугренкова Техред M.Mîðãåíòçë Корректор ТЛалий

Заказ . 861 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агарина, 101