Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам обработки призабойной зоны продуктивных пластов для повышения дебита скважин. Цель - улучшение коллекторских свойств продуктивных пластов за счет удержания трещин в условиях депрессии в раскрытом и свободном от наполнителя состоянии. Способ заключается в том, что трещины продуктивного пласта после вскрытия кольматируют с применением расклинивающего агента, содержащего гранулированный наполнитель с определенным соотношением размеров гранул и количества твердой фазы. Крупная фракция представлена инертным материалом, а последующие более мелкие - растворяющимся при взаимодействии с реагентами, которыми в последующем обрабатывают пласты. После стабилизации процесса трещины декольматируют в условиях депрессии.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2015313
Класс(ы) патента: E21B43/26
Номер заявки: 5012379/03
Дата подачи заявки: 18.07.1991
Дата публикации: 30.06.1994
Заявитель(и): Красноярский филиал Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья
Автор(ы): Прасолов В.А.; Шокалюк В.В.; Худорожков В.Г.; Алчина С.И.; Моторных С.Н.; Герасин Л.И.; Иванов С.М.
Патентообладатель(и): Красноярский филиал Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья
Описание изобретения: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам обработки призабойной зоны продуктивных пластов для повышения дебита скважин.
Известны способы обработки призабойной зоны продуктивных пластов [1 и 2] посредством кольматации естественных или искусственно созданных трещин в прискважинной зоне твердым гранулированным материалом в виде песка. Этим достигается сохранение поперечных размеров трещин в условиях депрессии при вызове притока или эксплуатации скважин. Однако в трещинах сохраняется плотная укладка частиц, которая, хотя и обеспечивает более высокую проницаемость стенок скважины по сравнению с проницаемостью до обработки призабойной зоны, все-таки значительно затрудняет движение пластовых флюидов по сравнению с движением их по раскрытым трещинам, свободным от наполнителя.
Наиболее близким техническим решением является способ обработки призойбойной зоны [3], в котором вскрытие продуктивного пласта производят с применением жидкости, содержащей гранулированный наполнитель из нескольких фракций, причем содержание каждой фракции определяется из соотношения
Vi= , где i - номер фракции в порядке убывания по размерам; n - число фракций; Vн - общее количество наполнителя; Ki=0,775 для наиболее крупной фракции
Ki= при i больше 1,
причем размеры частиц наполнителя каждой последующей фракции составляют 0,155-0,225 от размера предыдущей, а размер конечной фракции 13,3-19,3 от среднего размера частиц суспензии скважинной жидкости.
Наполнитель этого рода по мере поступления в пласт формируется в малопроницаемый тампон непосредственно в каналах пород. Данное свойство способствует ликвидации поглощений промывочной жидкости в процессе бурения, но по отношению к продуктивному пласту приводит к резкому ухудшению коллекторских свойств пород.
Целью изобретения является улучшение коллекторских свойств продуктивных пластов за счет удержания трещин в условиях депрессии в раскрытом и по большей части свободном от наполнителя состоянии.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе после вскрытия продуктивного пласта трещины кольматируют с применением первой фракции наполнителя из инертного материала, последующих фракций из материалов, растворяющихся при взаимодействии с реагентами, призабойную зону пласта обрабатывают посредством задавливания в трещины реагентов, растворяющих мелкие фракции наполнителя, в течение времени стабилизации приемистости при давлении, на 30% меньшем наибольшего давления Рк, развиваемого при кольматации этих трещин, давление повышают до значения на 15% ниже давления Рк и выдерживают его в течение времени стабилизации приемистости, затем декольматируют трещины в условиях депрессии.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что после вскрытия продуктивного пласта трещины кольматируют наполнителем, в котором первая наиболее крупная фракция представлена инертным материалом при взаимодействии с реагентами. Отличие также состоит в том, что после кольматации в технологически обоснованный период времени, производя задавливание в трещины агента, взаимодействующего с мелкими частицами наполнителя, давление выдерживают не более 30% наибольшего давления Рк, развиваемого при кольматации, а длительность операции ограничивают временем стабилизации приемистости; давление повышают до величины на 15% ниже давления Рк и выдерживают его также в течение времени стабилизации приемистости. В заключительной стадии обработки призабойной зоны трещины декольматируют в условиях депрессии. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".
Известны технические решения (1-3), в которых удержание трещин в раскрытом состоянии достигается уплотнением частиц по всему объему самих трещин. Однако этим не обеспечивается многократное увеличение притоков пластовых флюидов из-за наличия тех же частиц в плотной упаковке на пути движения пластовых флюидов. Таким образом, в указанных способах не предусматривается освобождение трещин в большей части от наполнителя при условии сохранения ранее достигнутой раскрытости, что выполняется заявляемым техническим решением. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".
Освобождение трещин в большей части от наполнителя с сохранением их поперечных размеров позволяет снизить сопротивление движению пластовых флюидов и за счет этого расширить область глубокой депрессии по пласту, а следовательно, интенсифицировать приток пластовых флюидов.
Предлагаемый способ обработки призабойной зоны осуществляют следующим образом.
После вскрытия трещинного коллектора в интервале 2300-2350 м производят замену на этом участке промывочной жидкости на тампонажную смесь в объеме 1 м3, представленную глинистым раствором и наполнителем, количество которого Vн по объему составляет 30% объема смеси, т.е.
Vн=0,3 м3.
С учетом раскрытости каналов в пределах 10 мм размер частиц крупной фракции (размер первого порядка) принимают равным 2-3 мм. Размер частиц второго порядка d2 определяют из соотношения
d2=(0,155-0,225)d1.
Поскольку в объеме первой фракции наполнителя преобладают крупные частицы 2,5-3 мм, то для обеспечения плотной укладки частиц размером d2среди частиц d1 принято соотношение
d2=0,225d1, тогда d2=0,225(2,5-3)=0,56-0,68 мм.
С учетом имеющихся сит размер частиц второго порядка принимают равным 0,54-0,75 мм.
Размер частиц 3-го порядка по приведенным соотношениям
d3=0,225d2=0,225(0,54-0,75)=0,12-0,17 мм.
С учетом имеющихся сит размер частиц 3-го порядка принимают равным 0,12-0,20 мм.
Размер частиц 4-го порядка по аналогии определяют по формуле
d4=0,225(0,12-0,20)=0,027-0,045 мм.
С учетом имеющихся сит размер частиц 4-го порядка принимают равным 0,06 мм и менее.
Размер частиц последнего порядка dп определяют по формуле
dп=(13,3-19,2).dс, где dc - преобладающий размер частиц в растворе носителе, равный 0,003 мм. Тогда
dп=(13,3-19,2).0,003=0,04-0,06 мм,
что соответствует размеру частиц четвертого порядка.
Таким образом, наполнитель представляет собой смесь частиц четырех фракций размером d1= 2-3 мм, d2=0,54-0,75 мм, d3=0,12-0,20 мм, d4=0,06 мм и менее.
Объем каждой фракции наполнителя определяют по формуле
Vi= , где Ki= .
Для частиц первого порядка с учетом значения Кi=0,775 находят
V1= = · Vн= 0.609·Vн,
V2= Vн= 0.177·Vн,
V3= Vн= 0.122·Vн,
V4= Vн= 0.093·Vн.
Поскольку Vн=0,3 м3, то количество наполнителя по фракциям составляет
V1=0,609x0,3=0,183 м3,
V2=0,177x0,3=0,053 м3,
V3=0,122x0,3=0,037 м3,
V4= 0,093x0,3=0,028 м3.
В качестве фракции размером первого порядка принято песок, а фракций размером последующих порядков - угольный шлак (зольного ряда), растворяющийся на 50-70% при взаимодействии с соляной кислотой.
Трещины кольматируют, периодически повышая забойное давление Рк до 35,5 МПа.
По достижении проектной глубины скважину крепят эксплуатационной колонной. После ожидания затвердевания цементного раствора (ОЗЦ) колонну перфорируют против продуктивного пласта, производят задавливание в трещины соляной кислоты. При этом выполняют требование повышения давления не более максимального давления Рк, развиваемого при кольматации этих трещин. Требование обосновано стремлением не допустить выталкивания всего наполнителя вглубь пласта под воздействием повышенного давления по сравнению с давлением Рк, а следовательно, избежать смыкания трещин в условиях депрессии. Требование соблюдается, если реализуется запас в пределах 15-30%, предусмотренный техническими правилами ведения буровых работ [4], а также принятыми в бурении и подтвержденными практикой коэффициентами запаса [5].
Таким образом, кислоту задавливают первоначально под давлением на забое 24,8 МПа, что на 30% меньше наибольшего давления Рк, развиваемого при кольматации трещин. После стабилизации приемистости на уровне 10 м3/ч забойное давление повышают до 30,2 МПа, что на 15% меньше давления Рк. После стабилизации приемистости на уровне 24 м3/ч задавливание соляной кислоты прекращают.
Ступенчатость в величинах давления (первоначально 24,8, затем 30,2 МПа) при обработке трещин реагентами, активно взаимодействующими с мелкими фракциями наполнителя, необходима для обеспечения более равномерного продвижения этих реагентов по закольматированным трещинам. Эффективность данного приема подтверждается экспериментально.
На последнем этапе работ уровень жидкости в скважине снижают до глубины 1000 м, вызывая почти полную декольматацию трещин и приток нефти из пласта.
Предлагаемый способ может быть использован при вызове и интенсификации притоков пластовых флюидов (газа, нефти, воды) из коллекторов всех видов (трещинных, трещинно-пористых, гранулярных, в том числе малопроницаемых) в поисковых, разведочных и эксплуатационных скважинах.
Экономическая эффективность предлагаемого способа обеспечивается повышением производительности (дебита) скважин.
Формула изобретения: СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ путем подачи в трещины расклинивающего агента с наполнителем, первая наиболее крупная фракция которого имеет размер 0,1 - 0,3 ширины трещины, последующие мелкие фракции 0,155 - 0,225 от размера предыдущей и конечная - 13,3 - 19,3 от среднего размера частиц суспензии скважинной жидкости при определении количества наполнителя в каждой фракции согласно формуле
Vi= ,
где i - номер фракции в порядке убывания по размерам;
n - число фракций;
Vн - общее число наполнителя;
Ki = 0,775 для первой наиболее крупной по размеру фракции;
Ki= при i более 1,
отличающийся тем, что в качестве наполнителя расклинивающего агента первой наиболее крупной фракции используют наполнитель из инертного материала, последующих мелких фракций - наполнитель из материалов, растворяющихся при взаимодействии с реагентами, которые задавливают в трещины после закачки в них расклинивающего агента, причем реагент, растворяющий мелкие фракции наполнителя, закачивают в течение времени стабилизации приемистости при давлении, на 30% меньшем наибольшего давления, развиваемого при кольматации этих трещин, затем давление закачки реагента повышают до значения на 15% ниже давления, развиваемого при кольматации трещин, и выдерживают его в течение времени стабилизации приемистости, после чего осуществляют декольматацию трещин путем создания депрессии.