способ глушения нефтяных и газовых скважин

Формула изобретения

Способ глушения нефтяных и газовых скважин путем закачивания в скважину водного раствора полиакриламида, отличающийся тем, что в скважину закачивают раствор, содержащий 0,4 - 0,8 мас.% полиакриламида, радиализованный облучением с дозой 0,5 - 2,5 Мрад, который продавливают до забоя жидкостью со столбом, обеспечивающим забойное давление, превышающее пластовое, а перед закачиванием водного раствора радиализованного полиакриламида в скважину закачивают декольматирующую жидкость с продавкой ее в пласт буферной жидкостью, причем объем декольматирующей жидкости составляет два объема буферной жидкости, а объем водного раствора радиализованного полиакриламида равен 1,5 - 2,5 объема декольматирующей жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для глушения скважин перед проведением ремонта.

Известен способ глушения скважин, основанный на задавливании полимеров - загустителей водных растворов, например полиакриламидов [1].

Недостатком таких способов оглушения является то, что использованные в них полимеры создают высокую адгезионную способность на поверхности породы. Это отрицательно сказывается на фильтрационных характеристиках призабойной зоны скважины. Призабойная зона кольматируется полимерным раствором и существенно снижает продуктивность скважины после ее глушения. Кроме того, приготовление и использование водных полимерных растворов в прискважинных условиях и при температурах -40^o и ниже требует использования специальной техники, что существенно усложняет и удорожает процесс глушения скважин.

Известны способы глушения и блокирования призабойных зон скважин с использованием химически сшитых полимерных материалов, например полиакриламид и гипан [2].

Недостатками данных способов глушения является то, что в них используют многокомпонентные жидкости. Реализация химической сшивки в прискважинных условиях требует точной дозировки химических реагентов по всему объему раствора. Такие жидкости глушения обладают высокой адгезией к поверхности породы и химически сшитые пространственные структуры не стабильны во времени к воздействию внутрискважинной температуры, механическому перемешиванию, а приготовление таких растворов в условиях низких температур и непосредственно у скважины проблематично.

Техническим результатом изобретения является предохранение загрязнения продуктивной части пласта в призабойной зоне скважины, проведение работы на устье скважин при низких температурах (до -40^oC) и сокращение расхода полимерного материала.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе глушения нефтяных и газовых скважин путем закачивания в скважину водного раствора полиакриламида, согласно изобретению, в скважину закачивают раствор, содержащий 0,4 - 0,8 мас.% полиакриламида, радиализованный облучением с дозой 0,5 - 2,5 Мрад, который продавливают в забой жидкостью со столбом, обеспечивающим забойное давление, превышающее пластовое, а перед закачиванием водного раствора радиализованного полиакриламида в скважину закачивают декольматирующую жидкость с продавкой ее в пласт буферной жидкостью, причем объем декольматирующей жидкости составляет два объема буферной жидкости, а объем водного раствора радиализованного полиакриламида равен 1,5 - 2,5 объема декольматирующей жидкости.

По окончании ремонта скважины производят ее освоение. После снижения давления в стволе скважины буферная жидкость совместно с декольматирующей жидкостью под действием пластовой энергии выносится на поверхность.

При реализации данного способа очищается пласт и увеличивается дебит скважины, что сокращает время простоя скважины и отсутствует необходимость в дополнительной технологической операции по очистке пласта. Для жидкости глушения используют радиализованный -облучением полиакриламид с качествами, необходимыми для жидкости глушения. Его получают из водного раствора полиакриламида, содержащего 0,4 - 0,8 мас.% основного вещества путем его облучения с дозой 0,5 - 2,5 Мрад. При такой дозе облучения раствор полиакриламида приобретает гелеобразную нетекучую структуру, способную набухать в воде, не растворяясь в ней, увеличивая свой объем в 6,8 - 10,8 раз.

При облучении водного раствора полиакриламида менее 0,4 мас.% при дозе облучения от 0,5 Мрад пространственная структура не образуется и полиакриламид не теряет способности растворяться в воде.

Радиализованный полиакриламид, полученный из раствора полиакриламида концентрацией более 0,8% или при облучении дозой более 2,5 Мрад, образует структуру высокой степени сшивки и в значительной мере теряет способность впитывать воду, т.е. набухать в воде.

Данной характеристикой радиализованного таким образом полиакриламида является низкая адгезия к породе, что объясняется отсутствием у него свободных полярных групп, за счет которых произошло образование объемной структуры полимера.

Концентрацию радиализованного полиакриламида в воде для получения буферной жидкости выбирают таким образом, чтобы после набухания он заполнял весь ствол скважины в интервале продуктивной части пласта.

Для радиализованного полиакриламида эта концентрация находится в пределах 0,3 - 1,0 мас.% в расчете на сухое вещество.

В таблице приведены результаты исследований радиализованного полиакриламида.

Пример конкретного выполнения способа.

Перед ремонтом проводят глушение скважины глубиной 1640 м при длине интервала фильтра 100 м, диаметр эксплуатационной колонны - 146 мм. Пластовое давление - 15,0 МПа.

Сначала закачивают в скважину декольматирующую жидкость, например 3 - 10% водный раствор пирофосфата натрия Na₄P₂O₇ или ортофосфата натрия Na₃PO₄ и 0,2 - 1,5% поверхностно-активного вещества в объеме 5 - 10 м³ при объеме ствола скважины 30 - 40 м³.

Изолируют декольматирующую жидкость буферной жидкостью, содержащей в зависимости от геологических факторов или 0,2 - 0,4% водного раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ), или 5 - 10% водного раствора метанола.

Затем подают в скважину жидкость глушения, которая продавливает в пласт декольматирующую жидкость. Жидкость глушения - водный раствор радиализованного полиакриламида.

Для создания забойного давления затем продавливают до забоя скважины утяжеленную жидкость, столб которой в скважине обеспечивает забойное давление.

При этом объем декольматирующей жидкости равен двум объемам буферной жидкости, а объем жидкости глушения (водного раствора радиализованного полиакриламида) равен 1,5 - 2,5 объема декольматирующей жидкости:

V₁=2V₂; V₃=1,5 - 2,5V₁,

где

V₁ - объем декольматирующей жидкости,

V₂ - объем буферной жидкости,

V₃ - объем жидкости глушения.

Таким образом, для создания забойного давления, превышающего пластовое, жидкость глушения продавливают до забоя скважины утяжеленной жидкостью, столб которой в скважине обеспечивает забойное давление 16,4 МПа. Разбухание радиализованного полиакриламида происходит в течение нескольких часов, поэтому прокачка его насосами и доставка до забоя скважины не сопровождается осложнениями. После набухания радиализованный полиакриламид заполняет весь объем скважины и надежно отделяет пласт.

Данная последовательность операций позволяет одновременно очистить пласт от кольматанта и провести глушение скважины, не засоряя ее, т.к. после набухания радиализованного полиакриламида он заполняет весь объем фильтровой части скважин и надежно отделяют пласт от жидкости, находящейся на ним.