способ селективной изоляции продуктивного пласта при цементировании эксплуатационной колонны

Формула изобретения

Способ селективной изоляции продуктивного пласта при цементировании эксплуатационной колонны, включающий спуск в скважину обсадной колонны, оборудованной устройством для изоляции продуктивного пласта, размещение указанного устройства в скважине против продуктивного пласта и сообщение затрубного пространства скважины выше и ниже интервала продуктивного пласта посредством обводного канала в указанном устройстве, разобщение затрубного пространства скважины и последующее цементирование затрубного пространства выше и ниже продуктивного пласта, отличающийся тем, что разобщение затрубного пространства скважины производят путем закачки в интервал против продуктивного пласта до или после спуска обсадной колонны вязкоупругой смеси, после чего фиксируют столб вязкоупругой смеси против продуктивного пласта, а последующее цементирование производят по обводному каналу устройства для изоляции и по затрубному пространству скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к технологии строительства скважин, и предназначен для крепления скважин, пробуренных на нефть, газ и воду.

Известен способ селективной изоляции продуктивного пласта, включающий спуск в скважину обсадной колонны, оборудованной устройством для изоляции продуктивного пласта, размещение указанного устройства против продуктивного пласта и последующее разобщение затрубного пространства путем раскрытия пакеров выше и ниже продуктивного пласта (см. а.с. СССР N 1039267, кл. E 21 B 33/14, от 1981 г.). Изоляцию продуктивного пласта осуществляют прижатием эластичной гофрированной оболочки-кожуха, установленного на корпусе устройства для изоляции, к стенке скважины при циркуляции промывочной жидкости по кольцевому каналу, образованному внутренней стенкой оболочки-кожуха и корпусом устройства. Цементирование затрубного пространства скважины производят путем прокачки цементного раствора по обсадной колонне через отверстия, расположенные выше и ниже продуктивного плата. Защиту продуктивного пласта от влияния столба цементного раствора, заполнившего затрубное пространство скважины выше и ниже продуктивного пласта, осуществляют автоматическим раскрытием на границах продуктивного пласта двух пакеров.

Недостатком известного способа является невозможность надежной изоляции продуктивного пласта, поскольку эластичная оболочка в процессе ее заполнения промывочной жидкостью не обеспечивает воспроизводимость конфигурации изолируемого интервала. К тому же и пакерующие устройства не всегда обеспечивают надежное перекрытие проходного сечения в затрубном пространстве и, как следствие, не исключается попадание цементного раствора в интервал продуктивного пласта.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ селективной изоляции продуктивного пласта при цементировании эксплуатационной колонны, включающий спуск в скважину обсадной колонны, оборудованной устройством для изоляции продуктивного пласта, размещение указанного устройства в скважине против продуктивного пласта и сообщение затрубного пространства скважины выше и ниже интервала продуктивного пласта посредством обводного канала в указанном устройстве. Разобщают затрубное пространство скважины путем автоматического раскрытия пакеров как выше, так и ниже продуктивного пласта, защищая тем самым продуктивный пласт от попадания в него цементного раствора. После этого осуществляют нагнетание цементного раствора в затрубное пространство скважины по обводному каналу устройства для изоляции, минуя продуктивный пласт (см. а.с. СССР N 1488437, кл. E 21 B 33/14, от 1987 г.).

Однако и этот известный способ не обеспечивает высокую надежность изоляции продуктивных пластов от действия цементного раствора из-за невозможности обеспечения плотного прилегания пакерующих элементов к стволу скважины, как правило, осложненному неравномерной кавернозностью. К тому же, трудно обеспечить гарантированное срабатывание обоих пакерующих узлов. А в тех случаях, когда необходимо проводить изоляцию нескольких продуктивных пластов в скважине известным способом, очень сложно обеспечить установку на колонне обсадных труб нескольких устройств для изоляции с точной подгонкой необходимого расстояния между пакерами. Как следствие, низкая надежность изоляции продуктивного пласта.

Целью изобретения является повышение надежности изоляции продуктивного пласта от действия цементного раствора при цементировании эксплуатационной колонны и упрощение технологии селективной изоляции любого количества продуктивных пластов в скважине и в любом месте их залегания по высоте скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе селективной изоляции продуктивного пласта при цементировании эксплуатационной колонны, включающем спуск в скважину обсадной колонны, оборудованной устройством для изоляции продуктивного пласта, размещение указанного устройства в скважине против продуктивного пласта и сообщение затрубного пространства скважины выше и ниже интервала продуктивного пласта посредством обводного канала в указанном устройстве, разобщение затрубного пространства скважины и последующее цементирование затрубного пространства выше и ниже продуктивного пласта, новым является то, что разобщение затрубного пространства скважины производят путем закачки в интервал против продуктивного пласта до или после спуска обсадной колонны вязкоупругой смеси, после чего фиксируют столб вязкоупругой смеси против продуктивного пласта, а последующее цементирование производят по обводному каналу устройства для изоляции и по затрубному пространству скважины. Благодаря тому, что разобщение затрубного пространства скважины производят путем закачки в интервал против продуктивного пласта до или после спуска обсадной колонны вязкоупругой смеси (ВУС), являющейся по консистенции гелем и обладающей характеристиками, не позволяющими ей проникать в продуктивный пласт при перепадах давления, возникающих при цементировании обсадной колонны, обеспечивается надежная селективная изоляция продуктивного пласта от действия цементного раствора за счет полного исключения пропусков цементного раствора по стволу скважины в районе продуктивного пласта даже при большой кавернозности стенок скважины (в отличие от жестких пакеров), поскольку вязкоупругая смесь полностью воспроизводит конфигурацию изолируемого интервала, чем и обеспечивается гарантированный канал для прохождения цементного раствора, минуя продуктивный пласт.

Для исключения осевого перемещения (сползания) столба ВУС ниже интервала продуктивного пласта столб ВУС фиксируют. Для этого в любом месте столба ВУС достаточно установить только один пакер, что упрощает технологию селективной изоляции пласта.

Кроме того, использование ВУС, а не жестких пакеров значительно упрощает технологию селективной изоляции нескольких продуктивных пластов в скважине, так как не требуется точной подгонки пакерующих устройств по длине обсадной колонны.

Заявляемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для реализации способа.

Устройство для изоляции продуктивного пласта состоит из двух концентрично установленных труб 1, обводного канала 2 и пакерующего устройства 3. Устройство устанавливается на колонне 4 обсадных труб.

Перед спуском обсадной колонны 4 по геофизическим данным определяют интервал продуктивного пласта 5 и собирают конструкцию обсадной колонны 4 так, чтобы устройство для изоляции пласта размещалось против продуктивного пласта 5, длина обводного канала 2 соответствовала бы высоте продуктивного пласта 5, а выход и вход этого канала 2 должен быть выше и ниже границ интервала продуктивного пласта 5.

В интервал продуктивного пласта 5, например, до спуска обсадной колонны 4 закачивали вязкоупругую смесь 6 (ВУС) в виде геля, например, на основе полисахаридов. Состав имел нулевую фильтрацию, высокие адгезионные свойства, не смешивался с другими жидкостями, имел регулируемый срок "жизни", при контакте с водой и нефтью не образовывал эмульсий. При перепаде давлений не изменял своих свойств, сохранял естественную проницаемость пласта.

После закачки ВУС 6 и установки обсадной колонны 4 в любом месте столба ВУС, например, в нижней его части, раскрывали пакер для исключения осевого перемещения столба ВУС 6 вниз.

Затем скважину промывали. ВУС 6, расположенный ниже и выше входных и выходных отверстий обводного канала 2 вымывали и удаляли из скважины. После этого скважину цементировали обычным способом, для чего цементный раствор 7 прокачивали, например, снизу вверх по затрубному пространству через обводной канал 2 устройства для цементирования, минуя продуктивный пласт 5. При этом ВУС 6 не позволял цементному раствору 7 попасть в интервал продуктивного пласта 5, так как полностью перекрывал интервал продуктивного пласта и благодаря высоким структурным характеристикам надежно изолировал продуктивный пласт.

При селективной изоляции нескольких продуктивных пластов в скважину на обсадной колонне спускали несколько устройств для изоляции и размещали их соответственно против продуктивных пластов. Для исключения осевого перемещения каждый столб ВУС фиксировали одним пакером.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает высокую надежность селективной изоляции продуктивного пласта от действия цементного раствора, при этом значительно упрощается технология селективной изоляции продуктивных пластов, особенно при изоляции нескольких продуктивных пластов в одной скважине, так как не требуется точная подгонка расстояния между границами каждого пласта, а для фиксации столба ВУС требуется меньшее количество пакеров.

Кроме того, увеличивается проходимость компановки низа обсадной колонны, оборудованной устройством для селективной изоляции, поскольку уменьшается число пакерующих устройств, что особенно важно при наличии больших углов в скважине.