Способ крепления скважин

ОП ИСАНИЕ 88 ЗЗЗ 4ИЗОБРЕТЕН Ия Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. Е 21 В 33/138 Государственный комитет но делам изобретений и открытий.442(088.8) Дата опубликования описания 25, 11,81 Р, Х, Ибатуллин, И. С, Катеев, Л, А. Го Р, Г, Загидуллин, Р. А. Хабибуллин, М.Ни Т, Н. Бикчурин(72) Авторы изобретения Татарский государственный нау и проектный институт нефтяной о-исслед ромышлен явител(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИ тиро; олиеханическим и гидроизолируюйствам, хотя и превосходитую корку, но все же обладает оим щим св глинис низким показа имеютс очностпыми и адгезионными елями, так как в ее составе КМЦ и инертный наполнитель Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к способам крепления скважин при их строительстве,Известен способ крепления скважиныч5 включающии замену скважинной жидкости глинистым раствором, обработку ствола скважины раствором с крепящими свойствами и закачку тампонажного раствора в заколонное пространство.1 О При этом раствор с крепящими свойствами включает техническую воду, тампонажный портландцемент, глину, кальцинированную соду и карбоксиметилцеллюлозу КМЦ 1 .При использовании данного способа на стенках скважины образуется тонкая твердеющая корка, которая по глина. Наличие в растворе гидра ванных частиц глины и молекул п мерного материада - КМЦ ослабляет фи зико-химическое взаимодействие между цементными частицами. Это удлиняет сроки схватывания у формируемой корки, а также снижает механические и адгезионные свойства цементного камня, что в свою очередь, приводит к снижению сопротивления контактной зоны "порода-цементный камень" гидропрорыву, Эти недостатки не позволяют обеспечить надежное разобщение пластов, особенно на поздней стадии разработки месторождений.Известен также способ крепления скважин, включающий замену скважинной жидкости глинистым раствором, обработку ствола скважины раствором с крепящими свойствами и буферной жидкостью, закачку цементного раствора в заколонное пространство, В ка честве крепящего раствора используют силикатно-крепящий раствор (СКР),883334 5 10 15 20 25 30 45 50 55 содержащий в своем составе техническую воду, товарное жидкое стекло и карбоксиметилцеллюлозу 21.Недостатком этого способа является низкое качество крепления 1 поскольку упрочнение глинистой корки в результате взаимодействия с силикатани происходит, лишь на глубину до 4 мм, тогда как общая ее толщина достигает 8-10 мм и более. Такая глинистая корка на проницаемых стенках остается на весь период существования скважины, что, в свою очередь, приводит к снижению сопротивления контактной зоны "порода-цементный камень" гидропрорыву и преждевременному обводнению скважин пластовыми вода ми.Цель изобретения - повышение качества крепления скважин.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления, об" работку ствола скважины раствором с крепящими свойствами осуществляют перед заменой скважинной жидкости глинистым раствором.В качестве крепящего раствора может быть использован силикатно-крепящий раствор (СКР), содержащий в своем составе техническую воду, товарное жидкое стекло и карбоксиметилцеллюлозу.Водорастворимые силикаты, проникая в поры коллектора, вступают в реакцию с катионами поливалентных металлов, находящихся в поровой жидкости Продукты реакции - гидросиликаты соответствующих металлов труднорастворимы и способствуют уменьшению парового объема и, следовательно, снижают проницаемость прискважинной зоны коллектора. Кроме того, в зоне проник. новения СКР образуется кремниевая кислота, обладающая тампонирующими свойствами. Все это позволяет уменьшить фильтрацию жидкости из скважины в пласт, толщину фильтрационной глинистой корки и вероятность прихвата колонн, а также облегчить работы, связанные с удалением глинистой корки, и повысить надежность разобщения пластов при креплении.Работы осуществляют в следующей последовательности.Пласты, имеющие коэффициент аномальности давления жидкости до 1,0, вскры вают с промывкой естественной водной йуспензией (ЕВС), в том числе обработанной поверхностно"активными ве 4ществами 1,ПАВ), Затем до замены ЕВСглинистым раствором, скважину обрабатывают путем закачивания по бурильным трубам крепящего раствора,например, силикатно-крепящего раствора (СКР) следующего состава, вес. :Товарное жидкое стекло 4,4-7,1Карбоксиметилцеллюлоза 0,2-0,4Техническая вола 95,4-92,5Бремя непосредственного контактаСКР с обрабатываемым интервалом разреза скважины должно быть не менее3-5 мин.Объем ,СКР определяется исходя издиаметра скважины и скорости восходящего в заколонном пространстве потока жидкости или мощности обрабатываемого интервала,В случае малой минерализации естественной водной суспензии передСКР в скважину прокачивают 2 - 3 мводного раствора минеральных солей,например, хлористого кальция 3-8 Ж-нойконцентрации или пластовой девонской воды(ПДВ), Далее ЕВС в скважине заменяют на глинистый раствор иосуществляют геофизические исследования, спуск колонны, по окончании этихработ скважину промывают буфернойжидкостью и производят цементирование заколонного пространства.При осуществлении способа на стенках скважины формируется глинистая корка значительно меньшей толщины,. чем при обычном способе. Такая гли,; нистая корка легко отмывается моющейбуферной жидкостью, что положительно сказывается на надежности разобщения пластов.40П р и м е р 1. Скважину У 4733 Шегурчийской площади Альметьевского УБРпробурили долотом 215,9 мм с промывкой естественной возной суспензией, обработанной поверхностно-активным веществом (ПАВ) - превоцеллом шкапау 0,353 (по объему),В период последнего долбления при вскрытии продуктивного пласта, залегающего на глубине 1189-1191 м, в меринке цементировочного агрегата приготовили силикатно-крепящий раствор указанного состава. Для этого мерник заполнили тремя. м технической воды, 200 л жидкого стекла и 12 кг КИЦ. После полного растворения последнего путем добавления технической оды довели объем раствора до 4 м,После вскрытия пласта в бурильную колонну перед глинистым раствором за883334 35 качали подготовленный объем СКР и1,5 м 3 технической воды (в качестверазделительной жидкости) и продавили их по заколонному пространству наповерхность глинистым раствором приработе одного бурового насоса БРН производительностью 8-10 л/с.После подъема бурильной колонныпроводят геофизические исследованияспускают колонну, после чего осуще Оствляют промывку ствола скважины глинистым раствором, затем закачиваютбуферную жидкость, представляющуютехническую воду в объеме 5 м. Далеецементировочным агрегатом в заколонное пространство закачивают це 1ментный раствор плотностью 1,75 и1,80 г/см 3 в объеме 28 м, которыйпродавлен до расчетной высоты (доустья).20Данные кавернометрии, проведенной через 2 и 8 ч после замены ЕВСна глинистый раствор показывают, чтосужения ствола в интервале залегания.нефтеносного пласта практически непроисходит. Это свидетельствует оботсутсвии на стенках скважины толстойфильтрационной корки,В аналогичным условиях в скважине1 Ф 1194 на щегурчинской площади, где30интервал залегания нефтеносного пес.чаника (1107-1111 м) не обработан СКР,толщина .глинистой корки составляла5-6 мм,Известный и предлагаемый способыиспытывали в лабораторных условиях,Результаты испытаний приведены втабл. 1 и 2. При предварительном воздействии на керны силикатно-крепящим раство ром СКРтолщина глинистой корки значительно меньше. 6Как видно из таблиц, характерным дляпредлагаемого способа является снижение в 3-4 раза толщины формируемойглинистой корки на кернах, причемкорка, сформированная после сниже-.ния проницаемости керна, менее прочная и легче удаляется при цементировании в процессе прокачивания буферной жидкости.Применение способа позволяет предотвратить формирование толстой плотной глинистой корки, отрицательновлияющей на качество крепления скважины.На стенках скважины, обработанных раствором с крепящими свойствамидо перехода на бурение глинистым раствором, образуется малопрочная глинистая корка незначительной толщины.Сформированная тонкая глинистаякорка легко отмывается буферной жидкостью. При отсутствии глинистой корки обеспечивается хорошее сцеплениецементного камня с породой, что позволяет повысить качество крепления инадежность разобщения пластов, аследовательно, сократить число капитальных ремонтов, связанных с обводнением скважин,При известной технологии цементирования количество обводненных скважин в первые три месяца эксплуатациисоставляет 23,5 Х. Применение предлагаемого способа позволяет сократитьчисло таких скважин примерно на 503,По объединению "Татнефть" средняястоимость одного капитального ремонта, связанного с изоляцией вод, эа1978 год составляет 2,8 тыс,руб.Следовательно, на каждые 100 скважинэкономия составит: 12,8 х 23,5 =150 тыс. руб,883334 Т а б л и ц а 1 проницаемость керна, дарси Толщина глинистой корки, мм после воздействия СКР после прокачивания глинистого раствора в течение 30 мин 7560 0,40 7,0 3,5 6630 0,34 0,23 6,0 3,0 2420 3,0 2,0 Таблица 2 Проницаемость керна, мдарси Толщина глинистой корки при прокачивании глинистого раствора в течение30 мин р мм после воздействия пла стовой водой в течени 1 ч 0,47 0,47 7620 1,5 0,90 0,40 0,40 0,59 6520 0,49 0,18 0,18 1,0 2870 Формула изобретения Составитель В. НикулинРедактор Н, Кончицкая Техред Э.фечоКорректор Г. Огар Заказ 10147/45 Тираж 630 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 после вакуумирования после формирования глинистой корки, мм после насыщения после прокачивапластовой во- ния СКРдой Способ крепления скважин, вклюЧающий замену скважинной жидкости, глинистым раствором, обработку ствола скважины раствором с крепящими свойствами и буферной жйдкостью,за-качку цементного раствора в заколонное пространство, о т л и ч а ю - щ и Й с я тем, что, с целью повышения качества крепления, обработку ствола скважины раствором с крепящими свойствами осуществляют перед заме.ной скважинной жидкости глинистымраствором,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе). Труды ТатНИПИнефть, вып.ХХ)1,Казань, 1973, с. 96-103. 2. Перов А В. и др. Повышение качества разобщения пластов при креплении скважин. -"Нефтяное хозяйство", 1976, У б, с. 20-22(прототип).