способ изоляции поглощающих пластов

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ, включающий подачу в скважину гранулированного и волокнистого наполнителей и тампонажного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции поглощающих пластов с крупными каналами за счет сокращения расхода материалов, уменьшения растекаемости тампонажного раствора и сокращения сроков изоляционных работ, гранулированный наполнитель принимают разной фракции с плотностью, равной плотности тампонажного раствора, а волокнистый наполнитель выполняют в виде колец, соединенных в цепочки, с диаметром колец, превышающим диаметр крупной фракции гранулированного наполнителя, при этом тампонажный раствор, волокнистый и гранулированный наполнители подают в скважину одновременно при подаче последнего из них в порядке возрастания фракций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к изоляции интервалов интенсивного и катастрофического поглощения, представленных крупными трещинами и карстовыми полостями.

Известен способ изоляции поглощающих пластов, включающий предварительный намыв в них на воде или глинистом растворе гранулированного и волокнистого наполнителей и последующую закачку в эти пласты тампонажного раствора [1] прототип.

Недостатком известного способа является низкая эффективность его технологического процесса, заключающегося в предварительном намыве в поглощающий пласт определенной фракции гранулированного наполнителя с последующей его изоляцией. Предварительный намыв гранулированных наполнителей, размер которых превышает раскрытие поглощающих каналов, не приводит к положительным результатам, так как весь намытый в скважину наполнитель остается в ее стволе. Применение же мелких гранулированных наполнителей, которые не могут заклиниваться в поглощающих каналах в призабойной части скважины, а уносятся в пласт жидкостью транспортирования на значительные расстояния от стенок ствола скважины, также не приводит к положительным результатам без значительного объема намываемого в пласт наполнителя и требуют значительных затрат времени и жидкости транспортирования наполнителя в пласт. Совместное применение упомянутых гранных наполнителей и волокнистых наполнителей при интенсивных поглощениях не способствует заметному повышению их закупоривающей способности. В результате отсутствия гранулированного наполнителя в приствольной части поглощающих каналов, предназначенного для уменьшения их сечения, не получают снижения интенсивности растекания тампонажных растворов в призабойной части поглощающего пласта. Поэтому, например, в Татарии на ликвидацию 5-8% полных поглощений расходуется больше половины тампонирующих материалов, чем на ликвидацию остальных частичных поглощений.

Цель изобретения повышение эффективности изоляции поглощающих пластов с крупными каналами за счет сокращения расхода материалов, уменьшения растекаемости тампонажного раствора и сокращения сроков изоляционных работ.

Цель достигается тем, что способ изоляции поглощающих пластов, включающий подачу в скважину гранулированного, волокнистого наполнителей и тампонажного раствора, гранулированный наполнитель принимают разной фракции с плотностью, равной плотности тампонажного раствора, а волокнистый наполнитель выполняют в виде колец, соединенный в цепочки с диаметром колец, превышающим диаметр крупной фракции гранулированного наполнителя, при этом тампонажный раствор, волокнистый и гранулированный наполнители подают в скважину одновременно при подаче последнего из них в порядке возрастания фракции.

Применение крупных твердых гранных наполнителей, например, размером 50-60 мм, обеспечивает возможность их заклинивания в поглощающих каналов с раскрытием до 100-120 мм, образуя при этом в них поровые каналы значительно меньшего раскрытия, чем раскрытие закупоренных каналов, что приводит к существенному снижению растекания в них тампонажных растворов. В поглощающих каналах значительно большего раскрытия крупные гранные наполнители могут не заклиниваться, но при соответствующей концентрации их в тампонажном растворе, зависящей от раскрытия каналов и структуры раствора, образуют подвижную поровую структуру из крупных зерен-кусков наполнителя, также способствующую снижению растекаемости тампонажного раствора. Дополнительное введение в тампонажный раствор волокнистых наполнителей, соединенных в цепочки с диаметром колец, превышающим диаметр крупных фракций наполнителя, позволяет некоторым его кускам внедряться в эти кольца цепочек и тем самым способствовать закупорке более крупных каналов в призабойной части пласта. Постепенное увеличение фракционного состава гранных наполнителей, вводимых в поглощающий пласт, предусматривает то, что при приближенной оценке раскрытия поглощающих каналов, размер которых может значительно изменяться как по высоте, так и по их длине, позволяет при минимальном расходе гранных наполнителей производить закупоривание ими поглощающих каналов в приствольной части пласта. Причем применение тампонажного раствора и крупных гранных наполнителей, имеющих одинаковые плотности, обеспечивает возможность значительно увеличить концентрацию наполнителей в тампонажном растворе и тем самым повысить эффективность изоляционных работ, не опасаясь заклинивания наполнителей при транспортировании тампонирующего состава к интервалу поглощения.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что для изоляции интервалов интенсивного поглощения, представленных крупными каналами, применяется твердый крупный гранный наполнитель, поступающий в пласт одновременно с тампонажным раствором, являющимся как транспортирующим, так и цементирующим агентом, причем подача в пласт крупных наполнителей производится с постоянным увеличением его фракционного состава, а волокнистый наполнитель, вводимый в тампонажную смесь, соединен в цепочки с диаметром колец, превышающим диаметр самых крупных кусков наполнителя, и плотность тампонажного раствора равна плотности гранного наполнителя.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

После исследования поглощающей скважины и определения интервалов поглощения, их приемистости и приближенной оценки раскрытия поглощающих каналов, а также наличия или возможности поступления в скважину из вышележащих отложений пластовой воды при транспортировании тампонирующего состава выбирают оптимальный способ его доставки в поглощающий пласт по стволу скважины или по бурильным трубам с применением пакера, и определяют объем и фракционный состав гранных наполнителей и объем тампонажного раствора для их транспортирования, которые необходимы для изоляции поглощающих каналов в приствольной части пласта на глубину, обеспечивающую надежную их изоляцию. Затем в воронку, установленную на устье скважины, подается тампонажный раствор, в который вводится волокнистый наполнитель, соединенный в цепочки, и гранный наполнитель с постепенным увеличением его фракционного состава. Объем каждой фракции гранного наполнителя, например, с размером 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35 мм и т.д. не должен превышать объем скважины в интервале 0,5-3,0 м, который зависит как от диаметра скважины, мощности поглощающего пласта (пластов) и раскрытия поглощающих каналов, так и от свойств тампонажного раствора, размера наибольшей фракции наполнителя и способа доставки их к интервалу поглощения. Транспортирование особо крупного наполнителя в тампонажном растворе наиболее удобно и безопасно по стволу скважины, если при этом исключается разбавление раствора пластовыми водами при движении к интервалу поглощения и если вскрыт один или ряд интервалов поглощения, расположенных в интервале не более 8-12 м, в других случаях транспортирование тампонирующего состава необходимо производить по бурильным трубам с применением пакера, исключающего возможность прихвата бурильных труб в случае возможного подъема тампонирующего состава в затрубье, т.е. выше конца бурильных труб. После закачки расчетного объема тампонирующего состава необходимо закачать 0,5-1, м³ нетекучего глинистого раствора с волокнистым и стебельчатым наполнителями для плотной закупорки поглощающих каналов на их входе, а затем закачать расчетный объем продавочной жидкости, по окончании закачки которого определяется уровень жидкости в канале транспортирования (в стволе скважины или в бурильных трубах). При необходимости производят закачку дополнительной продавочной жидкости небольшими порциями с контролем уровня. По окончании ОЗЦ скважину заполняют промывочной жидкостью и производят разбуривание цементного моста.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность изоляционных работ и значительно сократить расход тампонирующих материалов и затраты времени на изоляцию интервалов интенсивного поглощения, представленных крупными каналами.