способ изоляции зон поглощения в бурящейся скважине

Формула изобретения

Способ изоляции зон поглощения в бурящейся скважине, включающий последовательную подачу в циркулирующий буровой раствор оторочек карбонатной пыли и кислотного раствора, отличающийся тем, что перед подачей оторочки кислотного раствора в поток бурового раствора подают оторочку пенообразующего поверхностно-активного вещества, при этом оторочку подают в поток бурового раствора в равных объемах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению нефтяных скважин, в частности к изоляции зон поглощения в бурящейся скважине.

Известен способ изоляции зон поглощения в бурящейся скважине, включающий использование аэрированного бурового раствора [1]. При этом попадание аэрированного бурового раствора в зону поглощения приводит к закупориванию порового пространства пузырьками воздуха и, как следствие, к уменьшению поглощения. К недостаткам известного способа относится то, что низкая плотность аэрированного бурового раствора в ряде случаев может привести к водогазопроявлениям. Кроме того, при увеличении давления возможно восстановление первоначальной поглощающей способности. Помимо этого при использовании аэрированного бурового раствора наблюдается сильная коррозия бурильных труб. Указанные недостатки значительно снижают эффективность способа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изоляции зон поглощения в бурящейся скважине, включающий последовательную подачу в циркулирующий буровой раствор оторочек карбонатной пыли и кислотного раствора [2]. При этом в результате смешения в поглощающем пропластке карбонатной пыли и кислотного раствора выделяется углекислый газ, пузырьки которого закупоривают поровое пространства, тем самым ограничивая поглощение. Недостатком прототипа является то, что создающийся в поглощающем пласте газожидкостной барьер не устойчив к повышению давления, ввиду нестабильности газовых пузырьков.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с низкой устойчивостью изолирующего газожидкостного барьера к давлению.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции поглощения путем увеличения устойчивости изолирующего газожидкостного барьера.

Цель достигается тем, что в способе изоляции зон поглощения в бурящейся скважине, включающем последовательную подачу в циркулирующий буровой раствор оторочек карбонатной пыли и кислотного раствора, перед подачей оторочки кислотного раствора в поток бурового раствора подают оторочку пенообразующего поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оторочки подают в поток бурового раствора в равных объемах.

Наличие пенообразующего ПАВ способствует стабилизации образующихся в поглощающем пропластке пузырьков газа, образующихся в результате смешения карбонатной пыли с кислотным раствором. В результате этого образующийся газожидкостной барьер становится устойчивым к внешнему давлению.

В качестве пенообразующего ПАВ в способе может быть использован, в частности, 0,1%-ный водный раствор сульфонола. В качестве карбонатной пыли в способе может быть использован высокодисперсный порошок CaCO₃, причем в поток бурового раствора карбонатная пыль подается в 25%-ном водном растворе.

В качестве кислотного раствора может быть использован 12%-ный водный раствор соляной кислоты. Общий объем добавок выбирается на основании емкостных и геометрических характеристик поглощающего пропластка.

Способ проверен в лабораторных условиях. Опыты проводились на модели скважина-пласт. Моделью скважины служили две соосные стальные трубы, причем внешняя труба имела длину 1,5 м и диаметр 0,4 м, а внутренняя соответственно 1,3 и 0,2 м. Внешняя труба соединялась с моделью пласта, представляющей собой полый цилиндр (высотой 0,2 м и диаметром 0,4 м) из оргстекла, затрамбованный высокопроницаемым крупнозернистым кварцевым песком, имеющий отверстия для соединения с моделью скважины и выпуска жидкости. После обвязки модели скважина-пласт модель скважины заполнялась буровым раствором с плотностью 1.21 кг/м³ и условной вязкостью 40 с. Затем начиналась циркуляция бурового раствора в скважине и определялся расход жидкости в модели пласта. Эксперименты проводились при различных давлениях на устье модели скважины. После определения расхода бурового раствора в модели пласта в циркулирующий буровой раствор последовательно подавались оторочки 25%-ная водная суспензия высокодисперсного порошка CaCO₃, 0,1%-ный водный раствор сульфонола и 12%-ный водный раствор соляной кислоты в равных объемах. Общий объем закачиваемых оторочек выбирается из расчета охвата призабойной зоны модели пласта. Эксперименты проводились также для прототипа. Результаты приведены в таблице, из которой видно, что предлагаемый способ в отличие от прототипа при всех давлениях полностью ликвидирует поглощение.

Процесс в бурящейся скважине производится в следующей последовательности. После определения емкостных и геометрических характеристик поглощающего пропластка, рассчитывают необходимый общий объем оторочек карбонатной пыли, пенообразующего ПАВ и кислотного раствора. Затем готовят равные объемы указанных оторочек и через циркуляционную систему скважины последовательно подают в циркулирующий буровой оторочки карбонатной пыли, пенообразующего ПАВ и кислотного раствора. После чего продолжают нормальную циркуляцию бурового раствора. При необходимости операцию повторяют вновь.

Предлагаемое изобретение существенно отличается от существующих высокой устойчивостью к давлению создаваемого в поглощающем пропластке изолирующего газожидкостного барьера.

Эффект от применения данного способа достигается за счет ликвидации поглощения бурового раствора.

Источники информации

1. Грей Дж.Р., Дарли Г.С.Г. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). - М.: Недра, 1985, с. 89.

2. Насиров С.М., Панахов Г.М. Новый способ изоляции зон поглощения: Информационный листок Баку, Азерб.науч-иссл.инст. научн-тех.информации. 1994. 2 с.