способ изоляции зон водопритока в скважине

Формула изобретения

Способ изоляции зон водопритока в скважине, включающий последовательную закачку в зону водопритока полимерного состава и цементной суспензии, отличающийся тем, что полимерный состав имеет время отверждения 90-120 мин, закачку цементной суспензии осуществляют после закачки разделительной жидкости, проявляющей одновременно свойства отвердителя полимерного состава и ускорителя схватывания цементной суспензии, а до и после разделительной жидкости дополнительно осуществляют закачку подушек пресной воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к изоляции зон водопритока в скважине.

Известен способ изоляции зон водопритока в скважине, включающий закачку в скважину цементного раствора [1].

Недостатком способа является то, что ввиду непосредственного контакта цементного раствора с пластовой водой в зоне водопритока происходит нарушение его первоначальной концентрации и, как следствие, разрушение изолирующего барьера.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изоляции водопритока в скважине, включающий последовательную закачку в зону водопритока вязкоупругого состава и цементного раствора [2].

Недостатком известного способа является то, что в процессе остановки закачки (выдержки) происходит межпластовый переток и разбавление вязкоупругого состава пластовой водой, в результате нарушается первоначальная концентрация вязкоупругого состава и, как следствие, ухудшается устойчивость образующегося изолирующего барьера.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности изоляции зон водопритока путем увеличения устойчивости изолирующего барьера.

Задача решается тем, что в способе изоляции зон водопритока в скважине, включающем последовательную закачку в зону водопритока полимерного состава и цементной суспензии, согласно изобретению полимерный состав имеет время отверждения 90-120 минут, закачку цементной суспензии осуществляют после закачки разделительной жидкости, проявляющей одновременно свойства отвердителя полимерного состава и ускорителя схватывания цементной суспензии, причем до и после разделительной жидкости дополнительно осуществляют закачку подушек пресной воды.

Известно, что наиболее эффективно слои внутрипоровой воды могут быть подавлены мономерными соединениями, которые способны активно внедряться в свободный объем пор либо в слои рыхлосвязанной воды и прочно удерживать воду на внутрипоровой поверхности породы [3]. Для этого используют маловязкие (не более 15-20 мПас), легко фильтрующиеся водоограничивающие полимерные составы при условии отверждения в порах пласта и не отверждения их в стволе скважины. В идеале необходимо произвести быстрое отверждение мономерного соединения до полимерного состояния сразу после попадания в водонасыщенную часть пласта. Однако по технологическим причинам время отверждения выбирают в пределах 90-120 мин. По кривым восстановления [4] продолжительность снижения давления после закачки и соответственно время прекращения межпластового перетока и перемешивания закачанных жидкостей в призабойной зоне пласта составляет 15-30 мин (1000-2000 с). То есть это время, до истечения которого необходимо завершить процесс отверждения. Иначе мономерное соединение неизбежно будет разбавляться пластовой водой. Еще хуже дело с цементной суспензией, время начала схватывания которой составляет 6-8 часов, а конец - 16-24 часа. Сутью предлагаемого изобретения является внутрипластовое смешивание полимерного состава, содержащего штатный отвердитель, с дополнительным количеством отвердителя для ускорения отверждения и предотвращения размыва пластовой водой. Практически одновременно происходит смешивание переднего фронта закачиваемой цементной суспензии с разделительной жидкостью (ускорителем схватывания), что предотвращает размыв корки цементной суспензии. Это достигается последовательной и непрерывной закачкой полимерного состава, разделительной жидкости (проявляющей одновременно свойства отвердителя и ускорителя) и цементной суспензии. Таким образом, в данном предложении ликвидируется техническое противоречие, обусловленное необходимостью иметь технологически безопасный срок отверждения полимерного состава - 90-120 мин, и необходимость быстрого отверждения полимерного состава до завершения процесса смешивания пластовых жидкостей в течение 15-30 мин. То же касается и цементной суспензии.

Пример конкретного исполнения. По справочнику или опытным путем подбирают разделительную жидкость, проявляющую одновременно свойства отвердителя и ускорителя. Например, для ацетоноформальдегидной смолы по ТУ 2228-006-48090685-2002 штатным отвердителем является водный раствор щелочи NaOH. Одновременно этот же раствор щелочи является ускорителем схватывания цементной суспензии [5]. Для пары кремнийорганическое соединение - цементная суспензия разделительной жидкостью, проявляющей одновременно свойства отвердителя и ускорителя, является водный раствор хлористого алюминия. Для пары карбамидоформальдегидная смола - цементная суспензия разделительной жидкостью также является водный раствор хлористого алюминия. Предварительно готовят полимерный состав со сроком отверждения (90-120 мин), обеспечивающим безопасность закачки в скважину. Необходимый объем полимерного состава и цементной суспензии для изоляции и отключения отдельных пропластков и пластов определяют опытным путем, исходя из условий разработки и особенностей геологического строения продуктивных пластов (проницаемости продуктивного пласта и пласта-обводнителя, степени их трещиноватости и величин пластового давления, мощности продуктивного пласта и перфорированной ее части и т.п.). Например, для условий нефтяных месторождений ОАО "Татнефть" при изоляции пластовых вод, поступающих по затрубному пространству, объем полимерного состава выбирают по данным таблицы.

В скважину закачивают выбранный объем полимерного состава, подушку из 0,2 м пресной воды, затем разделительную жидкость в объеме, равном половине объема полимерного состава. Для пары ацетоноформальдегидная смола - суспензия цемента это будет водный раствор NaOH, проявляющий одновременно свойства отвердителя и ускорителя схватывания. Для приготовления 1,5 м³ полимерной смеси со временем отверждения 90-120 мин необходимо взять 1,35 м³ ацетоноформальдегидной смолы и добавить 0,15 м³ 10%-ного водного раствора NaOH. В этом случае объем разделительной жидкости из 10%-ного водного раствора NaOH составит 0,75 м³. При смешении в порах пласта полимерного состава с дополнительным количеством отвердителя происходит его быстрое отверждение. Время отверждения 1,5 м³ полимерного состава при добавке дополнительно 0,6 м³ отвердителя составит от 1 до 3 мин. Затем закачивают подушку из 0,2 м³ пресной воды и расчетное количество суспензии цемента. Суспензия цемента более чувствительна к добавкам ускорителя схватывания. Подушка пресной воды необходима лишь для предотвращения смешивания компонентов в заливочной трубе. В остальном предлагаемый способ не отличается от стандартной технологии закачки водоизолирующих материалов.

Источник информации

1. Молчанов А.Г. Подземный ремонт скважин. - М.: Недра, 1986, с.198.

2. Патент РФ №2111337, Е 21 В 33/13, 20.05.98, БИ №14.

3. Клещенко И.И., Григорьев А.В., Телков А.П., Изоляционные работы при заканчивают и эксплуатации нефтяных скважин. - М.: ОАО Издательство “Недра”, 1998, с.26, 2-й абзац.

4. Васильев В.Н., Петров А.И. Техника и технология определения параметров скважин и пластов. Справочник рабочего. М.: Недра, 1989, с.119, рис.53-б.

5. Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987, с.198, таблица 4.1.