способ обработки призабойной зоны

Формула изобретения

Способ обработки призабойной зоны пласта, включающий установку в скважине насосно-компрессорных труб ниже отверстий перфорации, закачку и выдержку водного раствора кислой соли щелочного металла и кислотную обработку, отличающийся тем, что по данным геолого-геофизических исследований определяют техническое состояние эксплуатационной колонны и характер насыщения продуктивного пласта в зоне перфорации, проводят закачку и продавливание в пласт водного раствора кислой соли щелочного металла с выдержкой на реагирование 10-12 ч, извлечение продуктов реакции из призабойной зоны продувкой скважины инертным газом или газом от скважины-донора через затрубное пространство, закачку и продавливание в пласт раствора соляной кислоты, выдержку на реагирование 6-8 ч, освоение скважины с помощью газа от скважины-донора или инертным газом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при обработке продуктивной зоны пласта для интенсификации притока пластового флюида к скважине.

Известен способ, включающий закачку в скважину водного раствора кислой соли щелочного металла и выдержку на фильтре не менее 8-10 ч (авт. св. СССР № 1469932, кл. E21B 37/00, 1987).

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность, обусловленная невысокой степенью дисперсности глинистых частиц после взаимодействия с раствором соли. Способ предназначен для разрушения глинистой корки при выходе скважин из бурения и предусматривает разрушение глинистой составляющей бурового раствора, проникающей в пласт.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий закачку по НКТ водного раствора соли щелочного металла, выдержку его на фильтре в течение 8-10 ч, после чего дополнительно устанавливают ванну соляной и плавиковой кислот соответственно 6-10 мас.% и 2-5 мас.% (патент РФ 2055983, кл. E21B 43/27, опубл. 10.03.1996).

К недостаткам данного способа обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) следует отнести, что обработка химическими реагентами проводится с целью удаления глинистой корки со стенок скважины, а не связана с увеличением проницаемости ПЗП за счет реагирования химических реагентов с проникшей в пласт глинистой составляющей бурового раствора и глинистым цементом пород.

Задачей данного изобретения является интенсификация притока углеводорода к скважине.

Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта достигается тем, что в способе интенсификации притока, включающем установку в скважине колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) ниже отверстий перфорации, закачку и выдержку водного раствора кислой соли щелочного металла и кислотную обработку, особенностью является то, что по данным геолого-геофизических исследований определяют техническое состояние эксплуатационной колонны и характер насыщения продуктивного пласта в зоне перфорации, проводят закачку в пласт водного раствора кислой соли щелочного металла с выдержкой на реагирование 10-12 ч, извлечение продуктов реакции из призабойной зоны продувкой скважины инертным газом или газом от скважины-донора через затрубное пространство, после этого закачивают и продавливают в пласт раствор соляной кислоты с выдержкой на реагирование 6-8 ч, далее скважину осваивают газом от скважины-донора или инертным газом, проводят гидродинамические исследования и определяют продуктивность скважины.

При эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений севера Западной Сибири возникает необходимость интенсификации притока газа.

Причиной проведения интенсификации является закупоривание проводящих пор породы-коллектора глинистой составляющей бурового раствора и глинистым цементом пород-коллекторов, который при эксплуатации скважин вместе с углеводородами продвигается в призабойную зону скважины, снижая ее проницаемость и продуктивность.

Исследования, проведенные в лабораторных условиях, показали, что при проникновении воды в глиносодержащую породу возможны два варианта изменения фильтрационных свойств. В первом случае происходит изменение и увеличение водонасыщенности, пористости, снижение проницаемости из-за образования гидратных слоев. Во втором случае из-за диспергирования глинистых частиц, вызванного переходом их в подвижное состояние, приводящее к изменению фильтрационных свойств пород-коллекторов и кольматации частицами глин проводящих пор породы-коллектора.

При использовании водных растворов солей щелочных металлов в результате ионообменных реакций между глинистыми частицами, находящимися в поровом пространстве породы-коллектора, увеличивается межплоскостное расстояние, что приводит к самопроизвольному диспергированию. Полученная при этом высокодиспергированная глинистая смесь при последующем взаимодействии с кислотами разлагается и удаляется из ПЗП при освоении скважины.

В скважине проводят геолого-геофизические исследования с целью определения технического состояния эксплуатационной колонны и характера насыщения продуктивного пласта в зоне перфорации. Спускают колонну НКТ ниже отверстий перфорации. В качестве оборудования используют цементировочный агрегат ЦА-320 для закачки 6-8 мас.% водного раствора кислой соли щелочного металла и кислотный агрегат АКПП-500 для закачки 8-9 мас.% раствора соляной кислоты.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Скважину глушат и цементировочным агрегатом закачивают через НКТ в ПЗП 6-8 мас.% водный раствор кислой соли щелочного металла в объеме 0,5 м³ на 1 м эффективной перфорированной толщины и продавливают его в пласт при давлении, не превышающем давление разрыва пласта, выдерживают 10-12 ч. После этого проводят извлечение продуктов реакции из ПЗП продувкой скважины инертным газом или газом от скважины-донора через затрубное пространство. Далее в скважину закачивают 8-9 мас.% раствор соляной кислоты в объеме 0,5 м³ на 1 м эффективной вскрытой перфорированной толщины и продавливают в пласт кислотным агрегатом при давлении, не превышающем давление разрыва пласта. Останавливают процесс на реагирование соляной кислоты с глинистыми частицами в течение 6-8 ч, в результате которого глинистые частицы окончательно разлагаются и удаляются в процессе освоения скважины. Затем скважину осваивают с помощью газа от скважины-донора или инертным газом. После освоения скважины проводят гидродинамические исследования и определяют ее продуктивность.

Объемы водного раствора кислой соли щелочного металла и соляной кислоты определяются для поровых коллекторов, какими являются нижнемеловые отложения месторождений Западной Сибири, по формуле

V= (R²-r²)K_n·h,

где V - объем раствора для обработки ПЗП, м³;

R - радиус обработки, м;

r - радиус скважины, м;

K_n - средняя открытая пористость, доли;

h - эффективная толщина обрабатываемого интервала, м.

В газовой скважине глубиной 1200 м, эксплуатирующей пласт h=10 м - эффективная толщина, вскрытая перфорацией, сложенной глинистыми породами-коллекторами, необходимо провести интенсификацию притока газа - удаление глинистой составляющей бурового раствора и глинистого цемента пород. В качестве химических реагентов на первой стадии обработки используют 6-8 мас.% водный раствор кислой соли щелочного металла и окончательная обработка проводится закачкой раствора 8-9 мас.% соляной кислоты. Средняя открытая пористость пласта K_n=0,3, радиус обработки ПЗП R=2 м, радиус скважины r=0,84 м.

Тогда объем водного раствора 6-8 мас.% NaHCO₃ составит 31 м ³, а объем 8-9 мас.% раствора соляной кислоты составит 31 м³.

Продукты реакции извлекаются из ПЗП вместе с пластовым газом при освоении газом от скважины-донора или инертным газом. После освоения скважины проводят гидродинамические исследования и определяют ее продуктивность.

В качестве критерия оценки технологии восстановления проницаемости пород-коллекторов после закачки химических реагентов были проведены эксперименты на слабосцементированных образцах песчаников с известной глинистостью. В результате проведенных экспериментальных работ установлено увеличение проницаемости образцов после двухэтапной закачки и выдержки химических реагентов в поровом пространстве образцов пород от 219,0% до 406,0% (таблица).

Таблица
№ образца	Открытая порис тость, доли	Остаточная водонасы щенность, доли	Глинис тость, %	Химические реагенты для обработки образца	Проницаемость по углеводородной жидкости, К·10-3 мкн2	Время на реагирова ние, ч	Коэффициент восстановле ния прони цаемости, %	Окончательный коэффициент восстановления проницаемости, %
первичная	после закачки хим реагента
1	0,31	0,18	15,0	6 мас.% водный раствор NaHCO3	548,8	828,0	10	151,0	406,0
8 мас.% раствор HCl		2226,0	6	406,0
2	0,28	0,22	20,0	8 мас.% водный раствор NaHCO3	324,0	529,0	12	182,0	219,0
9 мас.% раствор HCl		712,0	8	219,0