способ изоляции водопроявляющих пластов

Формула изобретения

1. Способ изоляции водопроявляющих пластов, включающий спуск в скважину перфоратора на колонне труб, образование в стенке скважины каверны и задавливание цементного раствора в пласт, отличающийся тем, что перфоратор спускают на колонне насосно-компрессорных труб, которую оборудуют реперным элементом, геофизическим методом осуществляют точную привязку перфоратора, выполняют перфорацию обсадной колонны в виде одной или нескольких сплошных продольных щелей, расположенных по периметру обсадной трубы и своей протяженностью перекрывающих часть водоносного пласта, обращенную к продуктивному горизонту, или полностью водоносный пласт, если он не превышает 6-8 м, в стенке скважины вдоль щелей образуют вымыванием гидромонитором сплошные продольные каверны в горной породе пласта, затем в интервале продольных щелей устанавливают цементный мост с задавливанием цементного раствора в пласт, оставлением его под давлением на время затвердевания, после чего разбуривают цементный мост в интервале продуктивного горизонта, перфорируют продуктивный горизонт гидромеханическим щелевым перфоратором и вызывают приток жидкости из продуктивного горизонта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что привязку перфоратора осуществляют к кровле водоносного пласта, если он расположен ниже продуктивного горизонта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что привязку перфоратора осуществляют к подошве водоносного пласта, если он расположен выше продуктивного горизонта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при ремонтно-изоляционных работах по ликвидации заколонных водоперетоков в обсаженных скважинах, где между продуктивным и водоносным пластом имеются непроницаемые пропластки небольшой (2-3 м) мощности.

Известны способы изоляции водопроявляющих пластов, суть которых состоит в том, что через перфорационные отверстия закачивают в пласт различные тампонирующие составы.

Неэффективность этих способов объединяет один существенный недостаток, заключающийся в том, что перфорационные отверстия вскрывают пласт точечно и неравномерно, поэтому они невсегда попадают во все флюидопроводящие каналы пласта и тампонирующий состав проникает только в каналы с наименьшим гидравлическим сопротивлением, закупоривая их. Те каналы, куда тампонирующий состав не проник, через некоторое время вновь начинают работать, в результате чего обводненность продукции скважин опять возрастает. Проблема осложняется еще и тем, что в случае близкого расположения водоносных пластов от продуктивного горизонта после изоляционных работ приходится осуществлять повторную перфорацию продуктивного горизонта, что неизбежно приводит к появлению новых каналов водоперетоков, в результате того, что при простреле обсадной трубы возникает внутреннее давление до 200 МПа, которое вновь нарушает герметичность заколонного пространства.

Известен способ восстановления герметичности заколонного пространства скважин путем увеличения диаметра эксплуатационной колонны созданием внутреннего давления в ней, превышающего предел текучести металла обсадной трубы (RU 2108445 С1, 10.04.98).

Недостаток этого способа заключается в том, что он не приводит к положительному результату в случае, когда цементное кольцо в заколонном пространстве не является сплошным или расположено с одной стороны по стволу скважины. Устранить флюидопроводящий канал увеличением диаметра колонны в данном случае не представляется возможным.

Известен способ изоляции пластовых вод, заключающийся в том, что при спуске и цементировании обсадной колонны против водоносного пласта гидромонитором в стенке скважины вымывают каверну с образованием горизонтальной трещины и последующим заполнением ее цементным раствором (RU 2095542 С1, 10.11.97).

Недостатки этого способа заключаются в следующем: во-первых, при спуске эксплуатационной колонны не всегда удается с высокой точностью в нужном интервале установить гидромониторное устройство, в результате чего горизонтальная щель не перекрывает все флюидопроводящие каналы и операция не даст ожидаемого эффекта; во-вторых, этот способ нельзя применить при ремонте обсаженных скважин.

Известен наиболее близкий к предлагаемому изобретению способ изоляции водопроявляющих пластов, включающий спуск в скважину гидропескоструйного перфоратора на колонне труб, образование вокруг ствола скважины дискообразной каверны и задавливание цементного раствора в пласт (Авторское свидетельство СССР N 1206431 А, Е 21 В 33/138, 23.01.1986).

Недостатком этого способа является то, что его также невозможно реализовать в обсаженных скважинах потому, что выполнить горизонтальную дискообразную каверну в приствольной зоне с помощью гидропескоструйного перфоратора значит разрезать по периметру обсадную колонну, что недопустимо. Кроме того, спуск гидропескоструйного перфоратора на колонне бурильных труб не обеспечивает точную установку его относительно водонефтяного контакта, от чего зависит положительный результат изоляции пластовых вод.

Устранить эти недостатки позволяет предложенный способ изоляции водопроявляющих пластов, включающий спуск в скважину перфоратора на колонне труб, образование в стенке скважины каверны и задавливание цементного раствора в пласт, причем перфоратор спускают на колонне насосно-компрессорных труб, которую оборудуют реперным элементом, геофизическим методом осуществляют точную привязку перфоратора, выполняют перфорацию обсадной колонны в виде одной или нескольких сплошных продольных щелей, расположенных по периметру обсадной трубы и своей протяженностью перекрывающих часть водоносного пласта, обращенную к продуктивному горизонту, или полностью водоносный пласт, если он превышает 6-8 метров, в стенке скважины вдоль щелей образуют вымыванием гидромонитором сплошные продольные каверны в горной породе пласта, затем в интервале продольных щелей устанавливают цементный мост с задавливанием цементного раствора в пласт, оставлением его под давлением на время затвердевания, после чего разбуривают цементный мост в интервале продуктивного горизонта, перфорируют продуктивный горизонт гидромеханическим щелевым перфоратором и вызывают приток жидкости из продуктивного горизонта, привязку перфоратора осуществляют к кровле водоносного пласта, если он расположен ниже продуктивного горизонта, привязку перфоратора осуществляют к подошве водоносного пласта, если он расположен выше продуктивного горизонта.

Этот способ был осуществлен на нескольких нефтяных скважинах с положительным результатом. Так, например, скважина 7 Восточно-Горинской площади в Калининградской области пробурена в августе 1998 года. После кумулятивной перфорации продуктивного горизонта получили приток нефти при 70% обводненности. Было установлено, что пластовая вода поступает по заколонному пространству из нижележащего водоносного пласта большой мощности, который отделен от продуктивного горизонта непроницаемым пропластком мощностью 1,5-2 метра. Кровля водоносного пласта находилась на глубине 1646,0 м. На насосно-компрессорных трубах, оборудованных свинцовой реперной муфтой, спустили гидромеханический щелевой перфоратор, геофизическим способом привязали его к кровле водоносного пласта и прорезали три продольных щели в стенке обсадной колонны по два метра каждая в интервале 1645,5 - 1652,0 метра, расположив их по периметру трубы на 120^o друг от друга с последующим намывом гидромонитором вдоль этих щелей в горной породе продольных каверн. В этом интервале поставили цементный мост под давлением, при этом скважина приняла 0,3 м³ цементного раствора. После ожидания затвердевания цемента разбурили голову моста в районе продуктивного горизонта и проперфорировали его гидромеханическим щелевым перфоратором, а затем вызвали приток. Анализы показали полное отсутствие воды в полученой нефти. В таком режиме скважина работает более двух лет. Только в 2000 году в продукции этой скважины появилась вода в незначительном количестве.

Таким образом, предложенный способ позволяет решить одновременно несколько задач. Во-первых, имеется возможность с высокой точностью (20 - 30 см) привязать перфоратор и произвести перфорацию обсадной колонны в заданном интервале. Это имеет большое аначение для многопластовых залежей с близко расположенными к продуктивному горизонту водоносными пропластками небольшой мощности, потому что в данном случае ошибка в привязке перфоратора может существенно повлиять на эффективность операци. Во-вторых, использование безвзрывного метода образования шелей и продольных каверн сохраняет целостность изоляции заколонного пространства за пределами интервала перфорации, в результате чего исключается гидродинамическое сообщение между пропластками по заколонному пространству после проведения этой операции. В-третих, сплошные вертикальные щели и образованные вдоль них сплошные вертикальные каверны в горной породе позволяют обнажить все флюидопроводящие каналы водоносного пласта, а расположение этих каверн по периметру ствола скважины обусловливает полное заполнение цементным раствором всей приствольной зоны скважины в интервале водоносного пласта, в результате чего резко повышается качество и надежность ее изоляции. Дальнейшее вскрытие продуктивного пласта методом гидромеханической щелевой перфорации не нарушает эту изоляцию, поэтому значительно возрастает продолжительность устойчивой работы изолированной зоны.