Способ крепления призабойной зоны слабосцементированного пласта

(51)5 Е 21 В 33/13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Борьба с выносом песка, Сер. Добыча. ЦНИИТЭИнефтегаз, М., 1965, с. 44Съюмен Д., Эллис РСнайдер Р. Справочник по контролю и борьбе с пескопроявлениями в скважинах. Пер. с англ. Пер. и ред, М.А,Цайгер. М.: Недра, 1986, с. 129- 132.54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СЛАБОСЦЕМЕНТИРОВАННОГО ПЛАСТА . (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для крепления слабосцеменИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может бытьиспользовано для крепления призабойной зоны продуктивного пласта пескопроявляющих скважин со слабосцементированными коллекторами.Известен способ крепления призабойной зоны скважины путем закачки синтетических смол, затее рде вающих в призабойной зоне в присутствии кислот или щел очей.Технологический процесс крепления состоит в следующем. В закрепляемый пласт по насосно-компрессорным трубам (НКТ) последовательно нагнетают жидкотированного продуктивного пласта пескопроявляющихдобывающих и нагнетательных скважин, Цель изобретения - повышение прочности и проницаемости обрабатываемой зоны пласта. Способ включает последовательную закачку в пласт синтетической смолы и отвердителя, которым является соляная кислота; отличительной особенностью является закачка между смолой и кислотой углеводородной жидкости, причем при обьемном соотношении смолы, углеводородной жидкости и кислоты 1:1:(1-2) и при расходе смолы 0,3 - 0,8 м на метр толщины3пласта. В качестве углеводородной жидкости используются нефть или дизельное топливо, Эффект от применения способа крепления призабойной зоны продуктивного пласта образуется за счет увеличения межремонтного периода работы скважины и получения дополнительной добычи нефти.1 табл,сти; ацетЬн - для удаления воды, дизельное топливо - для вытеснения ацетона и воды вглубь пласта, синтетическую смолу (фенолоформальдегидную и др.) - для закрепления пород, отвердитель - для отверждения смолы. После отверждения смолы скважину осваивают и сдают в эксплуатацию.Недостатком данного способа является низкая прочность и проницаемость закрепленной части пласта.Наиболее близким к предлагаемому является способ, по которому крепление осуществляют фурилофенольной смолой, содержащей 1000 полимера. Перед креплением пласт обрабатывают буферным раствором и смешивающимся со смолой растворителем с регулируемой вязкостью. После закачивания смолы в пласт нагнетают вытесняющую жидкость - раствор соляной кислоты в количестве, равном 3,5 объема смолы.Недостатком данного способа является низкая прочность и проницаемость закрепленной части пласта, а также большая трудоемкость, обусловленная применением большого числа реагентов.Целью изобретения является повышение прочности и проницаемости обрабатываемой зоны пласта.Поставленная цель достигается тем, что после закачивания в пласт синтетической смолы перед закачкой соляной кислоты в пласт дополнительно закачивают углеводородную жидкость, причем обьемное соотношение смолы, углеводородной жидкости и соляной кислоты сЬставляет 1;1;(1-2), а на один метр толщины обрабатываемого пласта закачивают от 0,3-0,8 м синтетической смолы.Прочность и проницаемость закрепленного песка зависит от степени заполнения порового пространства продуктивного пласта смолой. При закачивании вытесняющей жидкости из пор закрепляемого песка вытесняется часть смолы. В зонах контактов между зернами песка сохраняется остаточная смолонасыщенность. Применяя определенное количество смолы и вытесняющей ее жидкости, регулируют толщину .пленки смолы на контактах между песчинками и тем самым увеличивают прочность и проницаемость закрепленного песка.С целью максимального заполнения порового пространства пласта и увеличения прочности закрепленной зоны обьем смолы определяют по формулеЧ= (О - б) й гп,где О - внешний диаметр зоны крепления, м;б - наружный диаметр обсадной колонны,м;и - толщина закрепляемого пласта, м; п - эффективная пористость, ед.При вытеснении смолы углеводородной жидкостью внешний диаметр зоны крепления увеличится, что будет способствовать более длительному периоду работы скважины без выноса песка.Известно, что для полного отверждения смолы теоретически требуется 20 О отвердителя от массы смолы, Следовательно, для отверждения 100 кг.смолы потребуется 20 кг кислоты. Учитывая, что соляная кислота имеет концентрацию 37 ф 6, то на 100 кг смо 15. ней (разбавляется углеводородной жидко 20 стью). Для сокращения времени отверждо 1:2 25 30 35 40 45 50 55 лы потребуется 54 кг 37;-ного раствора соляной кислоты или 45 л. Следовательно, на 90 л (так как плотность смолы равна 1,12 г/смз) смолы потребуется 45 л отвердителя, т.е, соотношение смола - отвердитель равно 2:1.В пластовых условиях часть кислоты расходуется при взаимодействии с карбонатными породами пласта и не будет участвовать в отверждении смолы. Для определения объемного соотношения смолы и отвердителя в пластовых условиях проведены исследования (см. таблицу). В результате исследований установлено, что объемное соотношение смола - отвердитель должно быть не менее 1:1. Отвердитель в поровом пространстве пласта замещает углеводородную жидкость и смешивается с дения и увеличения прочности закрепленной зоны пласта объемное соотношение смола - кислота увеличивают Вытесняющая жидкость не должна растворять смолу или смешиваться с ней, так как в противном случае прочность закрепленного песка снижается. В качестве вытесняющей жидкости, не смешивающейся со смолой, применяют углеводородную жидкость (нефть, дизельное топливо), В качестве связующего исследованы наиболее часто применяемые для крепления призабойной зоны пласта синтетические смолы; ФАМ, КОФПА, ФФСМ или ее аналог ФФФ и БС.Способ осуществляют следующим образом.В скважину по насосно-компрессорным трубам закачивают смолу из расчета 0,3-0,8 м" на 1 минтервала перфорации, затем углеводородную жидкость дизтопливо или нефть) в объеме, равном объему смолы, и отвердитель (1 00/,-ный раствор соляной кислоты) в количестве, равном 1 - 2 обьемам смолы, Все реагенты продавливают в пласт продавочной жидкостью (вода, нефть, глинистый раствор) с таким расчетом, чтобы продавочная жидкость не попадала в продуктивный пласт, Производят обратную промывку нефтью и оставляют скважину на время отверждения состава в течение 8-24 ч, Затем осваивают и сдают скважину в эксплуатацию.П р и м е р, Скважину промывают нефтью до забоя, По НКТ закачивают в скважину 0 6 м смолы ФФСМ, 0,6 м нефти и 1,2 м 10 О-ного раствора соляной кислоты. Приэтом соотношение смола - углеводородная жидкдсть - отвердитель1716092 35 40 45 50 55 составляет 1:1;2. Реагенты продавливают в пласт нефтью в объеме НКТ. Давление продавливания составляет 3,5 МПа. Производят обратную промывку скважины в объеме, равном 1,5 объема НКТ. Оставляют скважину на время отверждения крепящего соста ва в течение 24 ч. Скважина освоена без осложнений и работает без выноса песка. Дебит скважины после крепления призабойной зоны увеличивается с 0,2 т/сут до 3,4 т/сут, а обводненность продукции 10 уменЬшилась с 50 до 38 ф.Проведены также исследования на линейной модели пласта, представляющей собой набор составных кернодержателей (патрубков) длиной 40 и диаметром 30 мм, 15 оборудованных штуцерами для присоединения трубопроводов, подводящих насыщающие и промывочные жидкости. Модель пласта заполняют кварцевым песком с размером частиц 0,1-0,5 мм и насыщают водой, 20 нефтью или водонефтяной эмульсией, Затем закачивают в песок смолу, нефть и отвердитель, например нефть, соляную кислоту. Обработанный смолой песок отверждают в модели пласта при 25 С. Определяют свой-, 25 ства сцементированного песка. Результаты исследований представлены в таблице.Как видно из примеров, последователь-, ное закачивание в пласт смолы, углеводородной жидкости и отвердителя в объемном 30 соотношении 1:1:(1-2) с расходом смолы 0,3 - 0,9 м /м ведет к увеличению прочностизв 1,2-2,2 раза и проницаемости в 1,5-2,2 раза. При других соотношениях реагентов закрепленный песок имеет низкую прочность (примеры 5, 10, 11 и 14) и проницаемость (примеры 8, 9, 12 и 13). Из приведенных в таблице примеров следует, что наиболее приемлемым для крепления призабойной зоны является предлагаемый способ.Экономический эффект от применения предлагаемого способа крепления призабойной зоны скважины образуется за счет увеличения межремонтного периода и получения дополнительной добычи нефти. Ф о р мул а и зоб рете н и я Способ крепления призабойной зоны слабосцементированного пласта в скважине путем последовательной закачки синтетической смолы и соляной кислоты, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и проницаемости обрабатываес мой зоны пласта, перед закачкой соляной кислоты в пласт дополнительно закачивают углеводородную жидкость, причем объемное соотношение смолы, .углеводородной жидкости и соляной кислоты составляет 1:1:(1-2),а на один метр толщины обрабатываемого пласта закачивают 0,3-0,8 м синз тетической смолы.1716092 Объемное соотношение компонентов Свойства сцементи ованного песка Расход смолы на 1 м фильтра,з Примеры поспособу Соляная кислота Нефть проницаемостьм км Синтетическая смола прочность при сжатии, .МПа БСФАМ ФФ - 1 СМ Известному 3,2/Редактор Э. Слиган Заказ 592 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,8 1,2 1 1 1 1,5 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5- 0,8 2,2 1,51 3,0 2,0 2,0 1 1 1 1 1 1 1 0,81,21 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,2 0,3 0,8 0,9 0;5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,8 1 1 0,8 6,7 6,5 6,2 1,5 3,8 7,2 7,3.7,1 3,2 2,4 7,5 6,8 3,1 6,4 7,2 3,4 3,4 3,2 0,6 0,7 0,8 1,2 0,9 0,7 0,4 0,4 0,6 0,4 0,2 0,5 1,0 0,7 0,6 0,2, 0,2 0,7