Способ изоляции водоносных пластов в бурящейся скважине

Способ изоляции водоносных пластов в бурящейся скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устанавливают открытый конец бурильных труб над кровлей водоносного пласта с наиболее высоким пластовым давлением по отношению к остальным водоносным пластам, вскрытым скважиной. Затем производят закачивание через бурильные трубы гелеобразующего материала во все водоносные пласты до создания избыточного давления на устье скважины. Создают депрессию на водоносный пласт с наиболее высоким пластовым давлением. Производят вызов притока из него гелеобразующего материала до полного его удаления из указанного пласта. Поддерживают в скважине давление выше давления в остальных водоносных пластах. Производят закачийание тампонажного материала в водоносный пласте наиболее высоким пластовым давлением при давлениях, меньших напряжения сдвига изолирующего гелеобразующего материала в других водоносных пластах. Изоляцию оставшихся водоносных пластов производят аналогично вышеуказанному и последовательно переходят от пласта с более высоким давлением к пласту с меньшим давлением. СО С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4682296/03 (22) 20.04.89 (46) 15.07.92. БюлМ26 (71) Пермский государственный научно-исс- ледовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.Г.Татауров, Н.К.Нацибулина, Ю.И.Те. рентьев, A.Ñ.Óòðoáèí, В.Г,Могилев и А.Н.Трубин (53) 622.245,4 (088,8) (56) Инструкция по борьбе с поглощениями при бурении и креплении скважин, РД-39-2684-82, В Н ИИ Крнефть, Краснода о, 1982, с.40.

Совершействование технологии изоляции зон поглощения при бурении скважин, : ОИ. Серия "Бурение", M.: ВНИИОЭНГ, 1978, с.15. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОНОСНЫХ

ПЛАСТОВ B БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЕ (57) Сущность изобретения . устанавливают открытый конец бурильных труб над кровлей водоносного пласта с наиболее высоким

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к технологии изоляции нескольких одновременно вскрываемых при бурении водоносных пластов, Цель изобретения — повышение зффективностй способа йри йзоляции нескольких водоносных пластов с различными величинами пластовых давлений, их расположением по высоте относительно друг друга и расстояниями между ними.

Для этого открытый конец бурильных труб устанавливают над кровлей водонос„, SU „„1747677А1 (st>s Е 21 В 33/13.2 пластовым давлением по отношению к остальным водоносным пластам, вскрытым скважиной. Затем производят закачивание через бурильные трубы гелеобразующего материала во все водойосные пласты до создания избыточного давления на устье скважины. Создают депрессию на водоносный пласт с наиболее высоким пластовым давлением. Производят вызов притока из него гелеобраэующего материала до полного era удаления из указанного пласта. Поддерживают в скважине давление выше давления в остальных водоноснйх пластах.

Производят закачивание тампонажного материала в водоносный пласт с наиболее высоким пластовым давлением при давлениях, мен ьших и ап ряжения сдвига изолирующего гелеобразующего материала в других водоносных пластах. Изоляцию оставшихся водоносных пластов производят аналогично вышеуказанному и последовательно переходят от пласта с более высоким давлением к пласту с меньшим давлением. ного пласта с наиболее цысоким пластовым давлением по отношению к остальным водоносным пластам, вскрытых скважиной, затем производят эакачивание через бурильные трубы гелеобразующего материала во все вод6ноСные пласты до создания избыточного давления на устье скважины, определяемого по формуле

ДР » Нфг.м. px) 10 +ЛРизб. +

+4,0+ 5,0 МПа, 1747677

4 где ЬР— давление на устье скважины при закачивании гелеобразующего материала, МПа;

Н вЂ” глубина кровли водоносного пласта с наиболее высоким пластовым давлением, м; фг. .— Флотйосфта1чпонажного материала, который будет закачан в пласт для окончательной изоляции, кг/м; р . — плотность жидкости в эатрубном пространстве бурильной колонны на момент закачки тампонажного материала, кг/м;

Ь P<>e. — избыточное давление по сравнению с гидростатическим в водоносном пласте с наиболее высоким пластовым давлением на глубине середины этого пласта, МПа; .

4,0+ 5.0 МПа — запас давления, обеспечивающий эффективное заканчиаание тампонажного материала.

: Послеэтогосоздаютдепрессию на водоносный пласт с наиболее высокйм пластовым давлением и производят вызов притока из него гелеобразующего материала до полного его удаления из укаэанного пласта, при этом поддерживают в скважине давление вйше давления в остальных водоносных пластах. Затем в водоносный пласт с наиболее высоким пластовым давлением закачивают тампонажный материал при

"давлениях меньших напряжения сдвига изолирующего гелеобразующего материала в других водоносных пластах.

Изоляцию оставшихся водоносйых пла-. стов производят аналогично вышеуказанному, последовательно переходя от пласта с

-. более-вйсоким давленйем к пласту с меньшим давлением.

Благодаря закачиванию в скважину гелеобразующего материала обеспечивается временная изоляцию всех водоносных пластов. Создаваемое при этом избыточное давление при закачке на устье скважины, определяемое по вышеприведенной формуле, позволяет впоследствии производить поочередную изоляцию каждого водоносного пласта, так как обеспечивает при этом в последующих операциях, в частности при депрессии на наиболее высоконапорный пласт, сохранение временной изоляции иэ гелеобразующего материала во всех остальных водоносных пластах. Таким образом. при последующем закачивании тампонажного материала в наиболее высоконапорный пласт влияние других пластов будет полностью исключено и разбавления тампонажного материала пластовыми водами происходить не будет, т.е, эффективность изоляции будет высокой.

Способ испытан в промысловых условиях, Ниже приведены используемые в спосо5 бе вещества и оборудование.

Вещества:

1. Гелеобразующий материал. мас.ч: бентонит 20 мас.; полиакриламид (ПАА) марки ДК-Дг!0 — А! — 0,1 мас.; вода 79,9;

10 бентонит15; ПАА0,2; вода — 85;

2. Тампонажный материал на основе карбамид-формальдегидной смолы КФ-МТ, дополнительно содержащий простой эфир целлюлозы, кислотный отвердитель и техни15 ческую роду;

3. Продавочная жидкость — техническая вода niloTHocfblo 1000 кг/м, Оборудование;

Стандартное для цемейтирования скважин:

20 цементировочный,агрегат ЦА-320А — 1: смесительная машина СМН-20-1, Пример 1. При бурении скважины М

866 Павловского месторождения с промывкой технической водой на глубине 160 — 170

25 м в интервале карбонатных отложений кунгурского яруса была вскрыта зона проявления пластовых вод интенсивностью 8 м /ч.

Избыточное давление в этом водоносном пласте над гидростатическим 0,25 МПа. Ilo

30 результатам гидродинамических исследований эона водоносного пласта была представлена поровой средой. При дальнейшем углублении скважийы на глубине 300 м была вскрыта зона поглощения в карбонатных от35 ложениях артинского яруса. Перелив из скважины прекратился, поглощение 12 м /ч. При гидродинамических испытаниях было определено, что зона поглощения представлена в основном трещиноватой

40 средой. Для проведения изоляционных работ открытый конец бурильных труб устанайилй на глубине 150 м. Далее произвели закачивание в скважину гелеобразующего материала, для приготовления которого ис45 пол ьзовано 7 т бентонита, 20 кг ПАА ДК ДгИ!

AI и 28 т воды, Плотность гелеобразующего материала 1160 кг/м . При закачивании гелеобразующего материала давление поднялось до 9,0 МПа, а после остановки закачивания этого материала давление упа50 ло до 7,0 МПа. Далее гелеобразующий материал продавили до 160 м технической водой и скважину промыли от остатков гелеобразующего материала, После этого из открытой скважины перелив на устье составлял

55 5,5 м /ч.

Затем через открытый конец бурильных . труб закачали в водоносный пласт с наибольшим пластовым давлением тампонажный материал на основе смолы КФ-МТ в

1747677 объеме 4,5 м при давлении 4,0 МПа. Произ- разный материал вымыли в интервале 162 з вели продавку до 150 м технической водой — 224 м и изолировали зону второго водои скважину промыли от остатков тампонаж- носного пласта, расположенного на глубине ного материала при давлении в затрубном 220 м, путем закрепления в нем гелеобразпространстве1,0-1,5 МПа. Далее скважину ного материала твердеющим тампонажным оставили на ОЗЦ под давлением 0,5 — 1.0 5 материалом.ПослеэтогопродолжилиуглубМПа. После ОЗЦобразовавшийся.изтампо- ление скважины с промывкой технической. нажного материала мост был разбурен в водой, интервале 158 — 163 м и в интервале 165 — Применение предлагаемого способа по

300 м был вымыт гелеобразующий матери- сравнению с извеСтным позволяет провоал. Поглощающий и проявляющий пласты 10 дить изоляцию водоносных пластов при набылииэолированы. Приэтом поглощающий личии в скважине более двух водоносных пласт (второй водоносный пласт в скважи- пластов, а также в том случае, если эти плане) не нуждался в дополнительной изоля- сты являются или только поглощающими.. ции, так как был достаточно изолирован или только проявляющими, либо в раэличгелеобраэующим материалом., 15 ной их комбинации, при этом полностью

Пример 2. При бурении другой сква-:исключается влияние этих пластов друг на жины l4 832 Павловского месторождения с друга при изоляцйонных работах, т,е. не промывкой технической водой на глубине происходит размыв тамйонажного материа160м в кунгурских карбонатных отложениях ла; изолировать водоносные пласты при любыла вскрыта зона проявления пластовой 20 бом расположении " их по высоте водой интенсивйостью 7 м /ч. Превышение относительно друг друга и при любом расдавления в пласте над гидростатическим 2,0 стоянии между ними, даже до 1 м; сократить

МПа. Зона был представлена мелкопоровой расход материальных средств и энергии на средой. На глубине 220 м и была вскрыта производство изоляционных работ до 50 ; еще одна зона проявления пластовой воды. 25 сократить время строительства скважий на

Общая интенсивностьперелива20м /ч. Из- 15 - 20;(; снизить опасность загрязнения з быточное давление в пласте над гидроста- окружающей среды от загрязнения пластотическмм было определено в 0,2 МПа. Зойа выми водами; повйСить качество крейления была представлена поровой средой. скважин за счет облегчения подьема цеменОткрытый конец бурильных труб уста- 30 тного раствора до устья, что определяется новили на глубине 146 и и закачали в. оба надежной изоляцией высокопроницаемых водоносных пласта гелеобразующий мате- пластов. риал, для приготовления которого было ис- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ". .. пользовано 3 т бентонита и 10, кг Способ изоляции водоносных пластов в . порошкового ПАА. Давление при этом под- 35 бурящейся скважине, включающий закачинялось до 15,0 МПа, После остановки зэка- вание тампонажного материала в водоносчивания давление в скважине упало до 12,0 " ные пласты через открытый конец

МПа. Гелеобразующий материал продавили бурильных труб, о т л и ч а ю щ и и ся тем, до 160 M технической водой.и, снизив дав- что, с целью повышения эффективности ление на устье скаажины до 1,0 МПа, пусти- 40 способа при изоляции нескольких водоносли скважину на излив через затрубное . ных пластов с различнымй величинами плапространство. После того как интенсив- стовых давлений, их расположением йо ность излива составила 3,6 м /ч в водонос- " высоте относительно друг друга и расстояз ный пласт с наибольшим Ilhàcòîвblì ниями между ними, устанавливают открыдавлением закачали 3 м технической воды 45 тый конец бурильных труб над кровлей на третьей скорости цементировочного аг- водоносного пласта с наиболее высоким регата ЦА-320A при давлении 4,0-5.0 МПа, пластовым давлением по отношению к осзатем в него закачали тампонажный мате- тальным водоносным пластам, вскрытйх риалнаосновекарбамид-фоомальдегидной скважиной, затем производят закачйвание смолы КФ-MT в объеме 4,2 м при давлении 50 через бурильные трубы гелеобразующего на устье 6,0- 6;5 МПа. Продавку произвели материала во все водоносные пласты до сотехнической водой плотностью 1000 кг/м . здания избыточного давления на устье сквадо 150 м и оставили скважину на ОЗЦ под жины, определяемого по формуле давлением 2,5 — 3,0 МПа. После ОЗЦ обра-: д, р Н г „ . 1д — д р„, + эовавшийся мост разбурили в интервале 55 +40 где ЬР— давление на устье скважины при эакачивании гелеобраэующего материпласте с наиболее высоким пластовым давлением было ликвидировано. Затем гелеоб 1747677

20.

Составитель Т. Юшкина

Редактор Н. Федорова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Ципле. Заказ 2482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Н вЂ” глубина кровли водоносного пласта с наиболее высоким пластовым давлением, м;

pr.M. — плотность тампонажного материала, который будет эакачан в пласт для окончательной изоляции, кгlм ; р„. — плотность жидкости в затрубном пространстве бурильной колонны на момент закачки тампонажного материала, кгумз

h,Єâ. — избыточное давление по сравнению с гидростатическим в водоносном пласте с наиболее высоким пластовым давлением на глубине середины этого пласта. МПа;

4,0 — 5,0 МПа — запас давления, обеспечивающий эффективное закачивание тампонажного материала, затем создают депрессию на водоносный пласт с наиболее высоким пластовым давлением и производят вызов притока из него гелеобраэующего материала до полного его

5 удаления из указанного пласта, при этом поддерживают в скважине давление выше давления в остальных водоносных пластах, далее производят закачивание тампонажного материала в водоносный пласт с наи10 более высоким пластовым давлением при давлениях, меньших напряжения сдвига изолирующего гелеобразующего материала в других водоносных пластах, а изоляцию оставшихся водоносных пластов произво15 дят аналогично вышеуказанному, последо вательно переходя от пласта с более высоким давлением к пласту с меньшим давлением.