Способ изоляции проницаемых пластов в скважинах

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 994689 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 16,Я 81 (21) 3360351/22-03 Я 1 М. Кп.з Е 21 В 33/138 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторизобретения В.А. Прасолов расноярс осточно" нститута сырья ий отдел бурения и и ибирского научно-иссл геологии, геофизики и Министерства геологии ытания ск довательс минеральн(54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРОНИЦАЕИЫХ ПЛАС В СКВАЖИНАХноромде Изобретение относится к бурению и эксплуатации скважин различного назначения, в частности к технологии изоляции проницаемых пластов в открытых или обсаженных стволах.Известен способ изоляции проницаемых пластов в скважинах, заключающийся в заполнении ствола скважины в интервале залегания изолируемого пласта тампонажным раствором н механическом разрушении с помощью скребков фильтрационных корок на стенках ствола для обеспечения интенсивного и глубокого проникновения этого раствора в каналы пласта 11 1.Недостатком этого способа является невозможность применения его для изоляции пластов в кавернозных участках ствола и пластов, представленных слабосцементированными породами. Неэффективность способа в первом случае вызывается ограниченной длий скребковых элементов, во-вто" разрушением породы под возйствием скребков. 2Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в них тампонажной жидкости под давлением выше пластового23. Недостатками этого способа являются низкая эффективность изоляции пластов в кавернозных участках ствола и невозможность применения его для изоляции слабосцементированных пород; низкая производительность изоляционных работ, поскольку обработке подвергаются лишь участки ствола, испытывающие непосредственное воздействие давления в местах наименьшей прочности пород. Это вынуждает к длительной поинтервальной обработке стенок в пределах залегания всего изолируемого пласта,Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пластов за счет возможности обработки изолируемого пласта по всей его высоте.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в них тампонажной жидкости под давлением выше пластового, давление повышают циклически, чере" дуя его со снижением до величины ниже пластового давления, причем в каж дом цикле обеспечивают превышение величины роста давления над величи-ной его снижения с продолжительного роста давления в каждом цикле доПродолжительность роста давления определяют по,изменению во времени приемистости пласта, величина которой пропорциональна скорости спуска инструмента. Приемистость (или скорость спуска инструмента) приобретает определенное значение в начале спуска и по мере проникновения тампонажной жидкости в каналы пласта постепенно снижается. Однако проникновение в пласт тампонажной жидкости в последней стадии резко затормаживается из-эа формирования кор ки на стенках скважины. При этом отмечается резкое снижение скорости спуска инструмента при сохранении величины пригруза ЬСР, Дальнейшее воздействие на стенки избыточным давлением приводит лишь к возрастанию толщины и плотности фильтрационных корок, Поэтому резкое снижение скорости спуска служит сигналом к остановке и началу последующего цикла снижения и повышения забойного давления момента начала снижения приемистости пласта и продолжительностью снижения давления от цикла к циклу от 5 до 300 с, при этом давление по" вышают до давления, не выше давления гидроразрыва. 5Способ реализуют следующим образом.В скважину до подошвы изолируемого пласта спускают бурильный инструмент, снабженный в башмачной части 10 самоуплотняющимися эластичными манжетами, Закачивают в ствол тампонажную жидкость в расчете на размещение ее не только в интервале изолируемого пласта, но и выше с запасом, 15 обусловленным количеством эадавливаемой в пласт тампонажной жидкости, Поднимают инструмент выше головы тампонажной жидкости, разместив башмачное устройство в некавернозном . 2 О участке ствола или в ранее опущенной обсадной колонне, и начинают процесс изоляции пласта, Для этого производят подъем инструмента со скоростью, позволяющей достичь за.данного снижения давления ЬР, рав". ногоЬР = Р - (Р - ЬРд), (1) где Р - давление гидростатическогостолба промывочной жидкос- ЗОти на глубинах залеганияизолируемого пласта;Р - пластовое давление;ЬР - величина снижения давленияна пласт (величина депрессии).Контроль за величиной ЬР осуществляют с помощью индикатора веса на буровой, В связи с уменьшением под башмаком забойного давления на 4 О ЬР весдвижущегося инструмента воз"Ърастает на величину ЬО .ГВЬОЬ =ЬР ,(2)45 где О - номинальный диаметр скважи-.ны.Результатом снижения давления ниже пластового является движение пластовых флюидов в направлении сква-, жины и в связи с этим отслоение от стенок фильтрационных корок, препятствующих проникновению тампонажной жидкости в каналы проницаемых пород.По окончании подъема инструмента 55 производят спуск его со скоростью, обеспечивающей повышение забойногоИдавления на величину ЬР .ЬРЪ (Рпл + ДРр) РЗ, (3) 60 гдеЬРр - величина репрессии напласт.Суммарное забойное давление при этом не превышает давления гидрораэрыва пород, а рост давления пре вышает величину его снижения относительно пластового давления.Регламентированная величина ЬРр достигнута и выдержана в ориентации на показания индикатора веса, Вследствие увеличения гидравлического давления под инструментом вес на крюке уменьшается на величину ь 6и.ЬОР -ЬРЪ 4(4) В завершающей стадии изоляционных работ приемистость с самого начала воздействия на стенки избыточным давлением будет минимальна (близка к нулю), что свидетельствует о полном насыщении каналов в призабойной зоне пласта тампонажной жидкостью т.е. о создании в каналах такого тампона, который способен выдерживать избыточное давление в пределах заданной величины ЬР(,Изоляционные работы всегда начинают, создавая депрессию на минимальное время, Низкая приемистость или отсутствие ее при последующем спуске инструмента свидетельствуют о недостаточной длительности депрессии, Поэтому от цикла к циклу время воздействия на пласт увеличивают до появления приемистости, достаточной для успешного завершейия изоляционных работ. П р и м,е р, Условия; изолируемый пласт на глубине (Н) 2400 м, пластовое давление (Р ) 240 кгс/см ,плот"2.ность жидкости заполняющей скважину1,2.т/м ) диаметр скважины 019 м, величина депрессии (ЬРд) 20 кгс/см , величина повышениядавления (ЬРр) 80 кгс/см , градиент".-99 4 6 89 формула изобретения Составитель Е, Молчанова Редактор И. Касарда Техред Т.Маточка Корректор Л. БокшанЭакаэ 596/14 Тираж 601 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набР д. 4/5Филиал ППП 44 Патент 48 Р г, Ужгород, ул, Проектная, 4 давления гироразрыва пластов (и) 0,15 кгс/см м.,Основные технологические параметры процесса .изоляции: величина снижения забойного давления ЬР по формуле (Ц:ДР=1 2 м 2400(240-20) =.68 кгс/см2 величина увеличения нагрузки на крюке (по индикатору веса) ЬСд по формуле (2):,ьОА = 68 - = 19300 кгс;194 величина повышения забойного давле ния. ЬР по формуле (3):ДР (240+80)" - --- 32 гс/см 388 . 1 2 2400 2.10величина снижения нагрузки на крюке 486 р по формуле (4):Ьбр = 32 , = 9100 кгсРЖ 19давление гидрораэрыва пород (Рцр ):Р = о Н = 0,15 2400 = 360 кгс/см25Мфдавление на забое при спуске инстру 8мента (Р)Р =+ ЬР = -в + 32фН 1 2 2400Ъ 10 Ъ 10 Зо320 кгс/смТаким. образом, нагнетание тампо- нажной смеси в пласт. осуществляют при забойном давлении меньшем давления гидроразрыва пород, 35Наряду с прямым назначением изо" ляции поглощающих или гаэонасыщен,ных пород, пластов с подошвенной водой, аномально высоким или аномально низким пластовым давлением предла гаемый способ может быть применен для восстановления герметичности затрубного пространства скважин,через башмак или перфорированный участок, для ремонта обсадных колонн 45 в интервалах нарушения герметичности,Положительный, эффект от применения предлагаемого способа обеспечивается возможностью изоляции плас-. тов, сложенных слабосцементированны=мн породами или" залегающих в кавернозных участках скважины, сокраще-.нием времени изоляционных работ,поскольку гидравлическому воздействию подвергаются стенки ствола повсей высоте изолируемого пласта.Кроме того, эффективность работ возрастает вследствие непрерывногоконтроля за процессами насыщенияканалов и управления этими процесса.мн, Экономический эффект в расчетена одну скважину составляет не менее 212,5 тыс,рубСпособ, изоляции проницаемых пластов в скважинах путем закачки в нихтампонажной жидкости под давлениемвыше пластового, о т л и ч а ю щ и й 8с я тем, что, с целью повышенияэффективйости изоляции пластов эасчет воэможности обработки изолируемого пласта по всей его высоте,давление повышают циклически, чередуяего со снижением до величины нижепластового давления, причем в каждомцикле обеспечивают превышение величины роста давления. над величинойего снижения с продолжительностьюроста давления в каждом цикле домомента начала снижения приемистости пласта и продолжительностью снижения давления от цикла к циклуот 5 до 300 с, при этом давлениеповышают до давления не выше давления гидроразрыва,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Курочкин Б.М, и др. Интенсификация процесса кольматации мелкопористых пластов механическим способом. 44 Нефтяное хозяйство 4, 9 В, М84 Недра 44, 1972, с,. 20-28,2, Крылов В.И, и др., Совершенствование технологии изоляции эон поглощения при бурении скважин, ОИ,серия Бурение, МР ВНИИОЭНГ,1978, с, 14-17.