Способ изоляции пористых и трещиноватых пластов

(71) М Револю го Знам рьскойКрасномическойИ.М.Губо сти им К.А.Джи Х.У(53) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬС и газо Р нкина(56) Шевцов В.Л. и др . Применение пол акриламида при ликвидации поглощений. - Нефтяное хозяйство, 1969 У 12, с. 52-54.Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. М.: Недра, 1980, с 262-265.(54)(57) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОРИСТЫХ И ТРЕЩИНОВАТЪХ ППАСТОВ, включающий закачку в скважину гелеобразующего .вещества и коагулятора в.виде соле ного раствора, последующую закачку цементного раствора с солевой добав кой и продавку компонентов в пласт о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности изоляции эа счет повышения закупоривающей способности образующегося изоляционного экрана при одновременном упрощении технологии закачки и продавки компонентов в пласт, закачку в скважину гелеобразующего вещества и солевого раствора осуществляют последовательно, с разделением их буфером, причем в качестве гелеобразующего вещества применяют водную суспензию бентонита, содержащую в 1 м0,5 - 200 кг бентонита и 50 - 350 кг силиката щелочного метал; ла, или водный щелочной раствор акрилового полимера, содержащий 0,5 - 07. щелочи и 1 - 307. акрилового полимера, в качестве солевого раствора используют раствор отработанного расплава титановых хлораторов плот", ностью 1200-1300 кг/м , а в качествве цементного раствора - цементный раствор плотностью 400 -2200 кг/мз содержащий 30-500 кг отработанного раствора титановых хлораторов на 1 м раствора.1239270 1Изобретение относится к горной, а точнее к нефтегазодобывающей промьппленности и может быть .использова. но в бурении скважин при изоляции пористых и трещиноватых пластов.Целью изобретения является повышение . эффективности изоляции за счет повышения закупоривающей спо" собности образующегося изоляционного экрана при одновременном упрощении технологии закачки и продавки компонентов в пласт.Способ изоляции пористых трещиноватых пластов осуществляют следующим образом.В пласт эакачивают сначала геле- образующее вещество, в качестве которого используют водную суспензию бентонита, содержащую раствор силиката щелочного металла (в 1 м водной суспензии бентонита содержится 0,5 - 200 кг бентонита и 50 - 350 кг силиката щелочного металла), или водный щелочной раствор акрилового полимера (содержание щелочи в растворе 5 - 103, а акрилового полимера -1 - 203).Содержание бентонита и силиката щелочного металла выбирают в зависимости от размеров и конфигурации пор. Гелеобразующее вещество продавливают в пласт водным буфером. Затем в пласт закачивают раствор отработанного расплава титановых хлораторов, имеющий концентрацию, соответствующую плотности 1200-1300 кг/мПлотность раствора выбирают в зависимости от коэффициента пористостипласта.Отработанный расплав титановых хлораторов представляет собой, главным образом, . смесь водорастворимыххлоридов со следующим средним химическим составом, Х от массы сухоговеществаКСТ 27-32ЯаС:Е 12-б11 СУ 13-17РеСУг 11-15ЫС 1 г 3-5с 4.Юг 10АйгОс 5СгСХг 2-5СаСг 2-5ГеСУ 0,2-1,0С 0,5-5Ясса ггоЗе 05, 7 0 0,1-0,5 2После этого в пласт закачиваютцементный раствор плотностью 14002200 кг/м с добавкой отработанногорасплава титановых хлораторов от30 до 500 кг на 1 м цементного .эрстор.После окончания продавки всехкомпонентов в пласт за счет диффузии силиката щелочного металла ихлоридов поливалентных металлов,содержащихся в отработанном расплаветитановых хлораторов, в объеме порпроисходит реакция, в результате которой образуется водный гель кремниевой кислоты, осадки водонерастворимых силикатов поливалентных металлов,а также сгустки скоагулировавшегобентонита. Если в пластовой воде содержатся катионы поливалентных метал- М лов, они также участвуют в реакциис силикатом щелочного металла, увеличивая количество гелеобразного вещества.При использовании щелочного раствора в качестве гелеобразующего вещества происходит его быстрая коагуляция, вызываемая содержащимися врастворе отработанного расплава титановых хлораторов хлоридами магния,железа, марганца, хрома, кадмия идрКатионы поливалентных металлов,не связавшиеся с полимером, даютгелеобразные гидроксиды при реакциисо щелочью, содержащейся в растворе акрилового полимера. Реакциямежду веществами первого и третьегоиз последовательно заканчиваемыхкомпонентов происходит в порах, тре"щинах и других пустотах пласта в результате "размазывания" и утоненияводного буфера по мере закачиванияв пласт, а также диффузии водорастворимых веществ из первого и третьего компонентов в водном буфере.45Цементный раствор с добавкой отработанного расплава титановых хлораторов обладает замедленным схватыванием и повышенными тиксотропнымисвойствами. Это позволяет производить закачку всей комбинации в пластс небольшой скоростью и в то же время препятствует размыванию создаваемого экрана после окончания продавкиПовьппение тиксотропности водоцементной суспензии происходит врезультате выпадения гелеобразныхгидроксидов магния, железа, марган3 12 З 92 ца, хрома при реакции соответствующих солей из отработанного расплава титановых хлораторов с гидроксидом кальция из цемента (портландцемента), Тонкая дисперсия геля создает в жидкой фазе цементного раствора коллоидную систему и придает ей свойства тонкоструктурированной дисперсии. В частности, такая жидкость приобретает сдвиговую прочность и обратимость разрушения структуры, т.е. тиксотропность.Цементный раствор с добавкой отработанного расплава титановых хлораторов хорошо сочетается с водным раствором отработанного расплава ти"1 тановых хлораторов, нри их смеп 1 ивании не происходит существенного изменения реологических свойств и скорости схватывания цементного раствора.Повышенная прочность экрана,обеспечивается тем, что при движении пластового флюида от пласта к стволу скважины происходит интенсивное перемешивание не вступивших в реакцию объемов щелочного металла и хлоридов поливалентных металлов, содержащихся в отработанном расплаве5титановых хлораторов, с образованием дополнительных количеств геля и нерастворимых осадков, кольматируюЗО щих поры. Допелнительное количество кольматирующих веществ образуется при контакте флюида с раствором силиката щелочного металла, если флюид представлен пластовой водой, содержа щей соли поливалентных металлов,Часть экрана, образованная затвердевшим цементным раствором, препятствует выдавливанию его. (раствора) в ствол скважины. 40При изоляции поглощающих горизонтов улучшение изолирующих свойств обеспечивается повышенной вязкостью бентонитовой суспензии, содержащей раствор силиката щелочного металла, . 45 и повьппенными тиксотропными свойст 70 4вами цеменгного раствора с добавкойотработанного расплаватитановых хло"раторов.Объемы закачиваемых последовательно реагентов выбирают, исходя измощности и гидродинамцческой характеристики . изолируемого интервала,а также назначения и глубины создаваемого экрана,Характеристики закачиваемых растворов даны в таблице.П р и м е р. Производят изоляциюзоны поглощения промывочной жидкости. Пеглощение происходит при удельном весе промывочной жидкости1220 кг/м 9. Предположительно поглощающий пласт представлен трещиноватыми известняками., Температура взоне поглощения около 90 С.Для изоляции зоны поглощения в.скважину через бурильные трубы,спущенные до кровли поглошающегогоризонта, закачивают 5 м густойбентонитовой суспензии (вязкостьпо СПВ - 5 - "не течет") с содержаниембентонита 200 кг и силиката натрия150 кг на 1 м в количестве 15 м9затем 1 м воды в качестве буфера,а потом 5 мотработанного расплава титановых хлораторов плотностью 1300 кг/м . После этого закачивают9у10 м цементного раствора плотностью 1 ч 00 кг/м , содержащего 500 кг от 9работанного расплава титановых хлораторов нам цементного раствора.Через двое суток после проведения изоляционных работ возобновляют бурение скважины. Предлагаемый способ пористых и трещиноватых пластов обеспечивает возможность регулирования в широких пределах реологических и закупоривающих свойств закачиваемой в.пласт системы в зависимости от гидродинамической и физико-химической обстановки в изолируемом пласте1239270 Характеристика закачиваемогов пласт раствора ДавлениеСдвига ФРПа/см Пример Проницаемостькольматируемогопласта,1 О . мф Гелеобразующее вещество - бентонит 200 кг на 1 м и силикатнатрия 150 кг/м9Буферная жидкость ОРТХ,1300 кг/м. Цементный раствор500 кг ОРТХ на 1 м31400 кг/м 92 Гелеобразующее вещество - бентонит 0,5 кг на 1 м и силикатЭнатрия 350 кг/м3Буфер водный ОРТХ,- 1200 кг/м. Цементный раствор930 кг ОРТХ на 1 м , р =1600 кг/м3 Гелеобразующее. вещество - бен 9тонит 100 кг на 1 м и силикатнатрия 50 кг на 1 м3Буфер водный ОРТХ, р1300 кг/м Цементный раствор200 кг ОРТХ на 1 м , р =- 2200 кг/м4 Раствор метаса в щелочном водном растворе = 10%. Метас = 30%по сухому веществу,Буфер водный ОРТХ,- 1300 кг/м, Цементный раствор500 кг ОРТХ на 1 м- 1400 кг/м5 1%-ный раствор гипана в 0,5%-номрастворе щелочи (ЯаОЯ)Буфер водный ОРТХ, р1200 кг/м. Цементный раствор30 кг ОРТХ на 1 м1600 кг/м6 10%-ный раствор гипана в 10%-номрастворе щелочи (БаОН)Буфер водный ОРТХ, р1300 кг/м7 (по 1 об .ч. 10%-ного гипана + 1 ч .из%-ного водного раствора хловест- ристого кальция + цементныйномураствор, ): 1850 кг/мспособ 544 443 11,2 492 577 12,3 37%Р - давление при котором происходит сдвигцилиндра тампонирующей смеси единичной длины в трубкес внутренним радиусом 18 мм.ФОРТХ - отработанный расплав титановых хлораторов.ВНИИПИ Заказ 3365/27 Тираж 548 Подписное