Способ изоляции пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаюаОнЕСИИЖРЕСПУБЛИК 2 1 В 3 3 / 1 3 8 , Е 2 1 В 4 3 / 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23.03.83 Бюл. М 11 (72) И.П.Королев и Ю.Г.Никифоров (71) Печорский государственный нау но-исследовательский проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.245.43(088.8)(56) 1. Патент США Р 4018286, кл, Е 2 В 33/138, опублик. 1977,2. Авторское свидетельство СССР У 595488, кл. Е 21 В 33/138, 1974 (прототип). 54)(57) 1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТ ключающий последовательную закач в него структурирующих и изолирующих1 реагентов и продавочной жидкости не менее объема закаченных реагентов, о т л и ч а ю щ и й с я те%, что; с целью создания более надежного изоляционного экрана, реагенты вз-имно перемешивают в призабойной зоне путем периодического отбора и закачки продавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения, равном или больше пластового давления.Изобретение относится к нефтедо-. бывающей промышленности, в частности к способам ониения роницамости и закупорки пласта при изоляции обэодненных пластов, а также для закупорки одного из интервалов пласта при интервальном освоении.Известны способы закупорки пластов путем закачки в них реагентовполимеров ), способных образовывать гель в присутствии структурирующего 10 агента.В качестве полимеров используют полиакриламид, КМЦ, гипан и т.д., э качестве структурирующего агента соединения ,содержащие многовалент." )5 ные катионы Реа 2 0 ааг И 9+2, 02 и др. Замедляющие ионы выбирают из группы, включающей ацетат, тетрат, цитрат и др. Закупоривающий состав готовят на поверхности, а в пласт перед закачкой указанного состава вводят сцепиальную жидкость для поддержания необходимого рН 1 .Недостатком способа является низкий закупоривающий эффект в виду невозможности в объеме обрабатываемого пласта поддерживать необходимую величину рН эа счет эффект вытеснения эакупоривающим составом ранее закачанной специальной жидкости для поддержания рН, т,е. изолирующий экран создается только э зоне контактов агентов, а в прилегающей к стволу скважины зоне отсутствуют необходимые условия гелеобраэования. В случае введения жидкости для поддержания необходимого рН в эакупоривающий состав на поэерхнос" ти невозможно закачать в пласт достаточный объем смеси ввиду начала образования геля в процессе закачки 4 О в стволе скважины, при этом регулирование процесса весьма трудоемко,Известен способ изоляции пласта, включающий последс эательную закачку в него структурирующих и изолирующего реагентов и продавочной жндкос" ти не менее объема закаченных реагентов Г 2 1Недостаток известного способа заключается в том, что наиболее проч-, 5 О ный экран получается на границе контакта изолирующего вещества со структурирующим агснтом. За счет закачки структурирующего агента (хлорного железа) до и после изолирующего ве щества гипана )образуются как бы два экрана, еднако около ствола скважины и между экранами коагуляциягипана будет неполная, причем э случае наличия трещины происходит почти поршневое вытеснение одного реагента другим и,. следовательно, образуются незначительные закупоривающие пробки, выдерживающие небольшой градиент давления,о / Целью изобретения является создание более надежного изоляционногоэкрана,укаэанная цель достигается тем,что согласно способу изоляции пласта, включающему последовательнуюзакачку э него структурирующих иизолирующего реагентов и продавочной жидкости не менее обьема эакаченных реагентов, реагенты вэаимчоперемешивают в приэабойной зоне путем периодического отбора и закачкипродавочной жидкости в объеме продавки с последующим ее извлечением,а в изолирующую жидкость вводят газовую фазу при давлении насыщения,равном или больше пластового давления,Способ осуществляется следующимобразом,В скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НХТ), устанавливая башмак труб на уровне пластаили его интервала, подлежащего изоляции. В зависимости от приемистости пласта э случае ожидаемого давления закачки, превышающего прочностьколонны, НКТ спускают с пакером,Затем последовательно закачивают впласт структурирующий агент, например хлорное железо или хлористыйкальций, затем изолирующее веществогипан ) и вновь структурирующийагент. Реасент продавливают в пластпродавочной жидкостью, например водой, в объеме не менее объема эакаченных реагентов,+продетр, Реог изот реогПослетого осуществляют геремешивание реагентов, изменяя направление их движения в пределах от радиуса закачки до ствола скважиныпроизводят отбор продавочной жидкости в объеме продавки и снова закачку в этом же объеме, Отбор производят методом излива или компрессироэания. Цикл повторяют 2-4 раза, Поцанным лабораторных ис-ледованийэ результате 2-4-разового изменениянаправления потока достигается смешиэаниЕ реагентов,. достаточное дополной коагуляции. По овыю давления закачки с каждым циклом иснижению стбора можно судить о характере перемешивания и степени коагуляции изолирующего вещества.После геремешивания извлекаютиэ пласта объем продавки, скважинувыдерживают на время полной коагуляции изолирующего вещества, затемпускают скважину в эксплуатацию либо производят интервальное освоение э зависимости от характера проэопимых работ,.ремешивание реагентов в пласте основано на механизме гидродинаылческого вытеснения одной жидкос 1 и другой в пористых средах. В процессе вытеснения коэффциент вытеснения К ,т всегда практически меньшеединицы и зависит от соотношения вязкостей вытесняемой Я и вытесняю 1щей М 2 жидкости М 1 . Чем больше это соотношение, тем меньше коэффициент, тем лучше перемешивание.По данным литературы при Мо10коэффциент вытеснения уменьшаетсяв 2-4 раза по сравнению с Мо = 1,В нашем случае изолирующее веществогипан (или другие полимеры ) болеевязкое, чем структурирующий агентраствор хлорного железа или хлористого калльция, вязкость которых близка к воде. Поэтому при вытеснениигипаном оторочки хлорного железаЮо1, коэффициент вытеснения высокий, следовательно, на этом фронтебудет узкий изолирующий экран. Во,второй стадии закачки (после изолирующего реагента опять заканчиваютхлорное железо)МО1, вытеснениес большей остаточностью гипана впорах, смешивание будет лучше, однако и в этом случае за счет отмываоколо ствола скважины коагуляции25практически не будет.Однако активно перемешиваяреагенты в пласте, изменяя направление их дивжения к стволу скважины и обратно, мы тем сажам изменим 30картину и получим равномерную коагуляцию во всем обрабатываемом объеме. Перемешиванию способствует гидродинамика закачки. При быстром изменении направления движения жидкости при переходе от отбора к закачке будет наблюдаться неустановившийся режим движения, при этом удаленные от ствола скважины слои жидкости будут еще двигаться в сторону 4скважины, а им навстречу уже будет40двигаться жидкость, закачанная впризабойную зону,Процесс перемешивания можно улучшить, если в изолирующую жидкостьввести газовую фазу, например, воздух с давлением насыщения Р 7 Рнас ф пдПонижение давления в момент отбора Р 6 (Рна приводит к разгазированию жидкости, выделению газа, пузырьки которого, двигаясь к стволускважины, захватывают изолирующийагент и, опережая его (,скорость пузырьков газа больше), переносятизолирующий агент в зону структурирующего агента, улучшая перемешивание.Предлагаемый способ изоляции пласта будет также эффективным и в случаеприменения при изоляционных работахбуфера инертной жидкости для предотв ращения смешивания активных реагентов в процессе из закачки,Если при обычной последовательнойзакачке изолирующего и структурирующих реагентов буфер инертной жидкости 5разделяя реагенты, будет также препятствовать их смешиванию в пластеи коагуляции, то в соответствии спредлагаемым способом активное изменение йаправления движения реагентовтакже вовлечет в движение и инертнуюжидкость и вызовет ее перемешиваниес изолирующим и структурирующим реагентами, предотвращая влияние буфера на эффект закупорки,Осуществление способа проводитсяпо следующей схеме.После спуска НКТ и определенияприемистости в скважину последовательно закачивают реагенты по следующей схеме, ьР:Раствор хлористогокальция 20 - 30 1.,5-2Буфер пресной воды 0,3-0,5Гипан 8-ной концентрацииБуфер пресной водыРаствор хлористогокальция 20-30 0,3-0,5Затем реагенты закачивают в пластпродавочной жидкостью (пластовой водой или нефтью в зависимости от выбранной технологии ) и продавливаютвглубь пласта от ствола скважинытойже продавочной жидкостью, объем которой составляет не менее объемазакачанных реагентовЧ 7 уЧ +Чпд ., РЧВ рассматриваемом случае объемпродавочной жидкости в пласте отствола скважины составит Н = 5,28,2 мЭС учетом технологических потерьпринимаем Н прод = 6-9 м 7.При избыточном давлении закачки 100 кг/см и,учитывая, что про 2водимость гипана на порядок меньше,чем воды, то при приемистости пласта по воде 20 м з/ч (к = 5 м /сутат)ориентировочное время закачки объе ма продавочной жидкости вслед заранее закачанными реагентами составит 4 ч,Фактическое время фиксируется впроцессе закачки.После продавки реагентов осуществляют перемешивание реагентов, изменяя направление их движения в пределах от радиуса обработки до стволаскважины путем отбора продавочнойжидкости в объеме продавки и новойзакачки,Для отбора объема продавки стравливают избыточное давление на устьескважины до атмосферного и замеряюттемп излива (объем и время излива),Если достигается снижение расходапри отборе в 6-10 раз (согласно лабораторным данным), то скважину останавливают на время полной коагуляции.В противном случае осуществляютдополнительный цикл закачки и от100 Ь 720 Составитель ЛопаковаТехред Ж,Кастелевич Корректор Ю.Макаренко Редактор В,Иванова Заказ 2078/53 Тираж 601 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 б;.ра в объме продавки, При этом давление закачки повышается в 2-3 раза по сравнению с первоначальным, т.е. достигает 200-300 кг/см . Повышение2давления закачки и снижение темпа отбора свидетельствует о тщательном 5 перемешивании реагентов. После перемещения,извлекают иэ плас" та объем продавки,скважину выдерживают щего вещества 7-10 сут, затем пус кают скважину в эксплуатацию либо производят интервальное освоение в зависимости от характера проводимых работ.При изоляции водопритока в эксплуатационных скважинах предлагаемый способ позволяет предотвратить частичную закупорку нефтяной эоны от изоляционных материалов, так как при извлечении продавочной жидкости иэв -лекается и частично попавший в этузону изоляционный материал,Таким образом, применение предлагаемого способа может значительноповысить Э 4 ективность изоляционныхработ, что в конечном итоге приводит к повышению количества успешныхопераций, снижению затрат при эксплуатации скважин эа счет более продолжительного действия экрана, предотвращается ухудшение продуктивностинефтяной части пласта при изоляциинеФтяных скважин. Кроме того, появляется возможность использованияинертного буФера без отрицательныхпоследствий и осуществления контроля за процессом закупорки,Экономический эффект от использования предлагаемого способа составит 225 тыс-руб, на одну скважинобработку.