способ изоляции интервала негерметичности обсадной колонны в скважине

Формула изобретения

1. Способ изоляции интервала негерметичности обсадной колонны в скважине, включающий определение интервала негерметичности этой колонны, образование экрана из вязкопластичной массы в заколонном пространстве путем закачки в скважину и продавки в ее заколонное пространство под избыточным давлением щелочного стока производства капролактама - ЩСПК или его раствора в технической воде для взаимодействия с проявляющим флюидом, выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности и удаление остатков вязкопластичной массы из обсадной колонны, которое осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну, после чего скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор ЩСПК в технической воде используют при количестве 0,1-1,5 % ЩСПК от объема технической воды.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку ЩСПК или технической воды с добавкой ЩСПК чередуют с закачкой силиката натрия или раствора силиката натрия в технической воде.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку ЩСПК или раствора ЩСПК и силиката натрия ведут с промежуточными пачками пресной технической воды.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что после закачки ЩСПК и силиката натрия закачивают пеноцементный раствор.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к изоляции зон флюидопроявления в нефтяной или газовой скважине в процессе ее эксплуатации путем создания изоляционного экрана в заколонном пространстве скважины при ликвидации разного рода негерметичностей обсадной колонны. При этом зона флюидопроявления может быть представлена водопроявлениями и/или газопроявлениями в зоне продуктивного пласта или вне его.

Известен способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине путем ликвидации негерметичности обсадной колонны и перетоков за ней с помощью твердеющих материалов, например смол (см., например, «Инструкцию по технологии ликвидации негерметичности обсадных колонн и заколонных перетоков в бурящихся и добывающих скважинах с помощью алкилрезорциновой и эпоксифенольной смолы (АЭФС), РД 39-2-247-79. - М.: ВНИИБТ, 1979, с.10-19).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная потерей изоляционных свойств применяемого материала по причине его старения, высокая стоимость применяемого материала, а также необходимость соблюдения повышенных мер безопасности.

Известен способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине путем ликвидации негерметичности обсадной колонны и перетоков за ней с помощью вязкоупругого состава (см., например, «Инструкцию по ремонту крепи скважины», РД 39-1-843-82. - г.Краснодар: ВНИИКРнефть, с.103-104).

Недостатком этого способа является также его низкая эффективность, обусловленная отсутствием адресного воздействия непосредственно на каналы флюидопроявления. К тому же применяемый изоляционный материал в первую очередь проникает в высокопроницаемые каналы пласта и на небольшую глубину, оставляя мелкие поры и трещины с более высоким фильтрационным сопротивлением неизолированными, что ведет к недостаточному охвату прилегающей породной зоны по ее толщине и глубине (в радиальном направлении от ствола скважины), а следовательно, и к недостаточно высокой эффективности изоляции зоны флюидопроявления в скважине - интервала негерметичности обсадной колонны.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности изоляции зоны флюидопроявления в скважине - интервала негерметичности обсадной колонны за счет увеличения охвата зоны заколонного пространства, прилегающей к интервалу негерметичности обсадной колонны, со строго адресным воздействием на флюидопроявляющие каналы зоны.

Необходимый технический результат достигается тем, что способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине включает определение интервала негерметичности обсадной колонны, образование экрана из вязкопластичной массы в заколонном пространстве путем закачки в скважину и продавки в ее заколонное пространство под избыточным давлением рабочей жидкости для взаимодействия ее с проявляющим флюидом, выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности и удаление остатков вязкопластичной массы из обсадной колонны, которое осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну, после чего скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.

Кроме того:

в качестве рабочей жидкости используют щелочной сток производства капролактама (ЩСПК);

в качестве рабочей жидкости используют раствор ЩСПК в технической воде в количестве 0,1-1,5% ЩСПК от объема технической воды;

закачку ЩСПК или технической воды с добавкой ЩСПК чередуют с закачкой силиката натрия или раствора силиката натрия в технической воде;

закачку ЩСПК или раствора ЩСПК и силиката натрия ведут с промежуточными пачками пресной технической воды;

после закачки ЩСПК и силиката натрия закачивают пеноцементный раствор. При этом пеноцементный раствор получают, например, путем добавки к воде затворения пенообразующего ПАВ, например, ЩСПК или асидола, или мылонафта, или сульфонола;

после закачки пеноцементного раствора закачивают цементный раствор.

Сущность изобретения.

По существу способ представляет собой изоляцию интервала негерметичности обсадной колонны. Сущность предложенного изобретения по способу заключается в том, что он предусматривает изоляцию интервала негерметичности обсадной колонны и прилегающей к нему зоны заколонного пространства за счет селективного взаимодействия рабочей жидкости именно с флюидом проявляющей зоны, т.е. водой и/или газом этой зоны, чем обеспечивают строгую адресность воздействия. При этом изоляцию обеспечивают не только в части наиболее проявляющих каналов этой зоны - макроканалов, а и всех сопряженных с ними микроканалов. Такой характер изоляции обеспечивают свойствами применяемой рабочей жидкости и режимом изоляции.

Необходимый эффект по способу обеспечивают с применением в качестве рабочей жидкости щелочного стока производства капролактама (ЩСПК), обладающего повышенными проникающими в породный массив свойствами за счет текучести. Экран из вязкопластичной массы образуют в результате селективной реакции ЩСПК с пластовой водой или газом в порах различного размера. Положительный эффект способа усиливают с применением ЩСПК в комбинации с силикатом натрия. В этом случае экран из вязкопластичной массы образуют от селективной реакции ЩСПК и силиката натрия с пластовой водой или газом. Закачку ЩСПК и силиката натрия или их растворов (возможны комбинации концентрированного ЩСПК с раствором силиката натрия или силиката натрия с раствором ЩСПК) ведут с промежуточными пачками пресной воды, дающими возможность регулировать момент начала реакции реагентов. При этом реакция происходит на границе контактов растворов.

Непрореагировавшие части служат в дальнейшем дополнительным изолирующим материалом при прорывах газа или пластовой воды. Таким образом такая система обладает свойствами восстановления. Побочным дополнительным эффектом реакции ЩСПК с проявляющим флюидом является высвобождение пресной воды из раствора ЩСПК, которая может быть использована для взаимодействия с цементом, закачиваемым для усиления эффекта изоляции проявляющей зоны. В нефтяной части пласта цементный раствор не затвердевает и может быть вынесен из этой части пласта.

Применяемый по способу ЩСПК (ТУ 113-03-488-84) представляет собой непрозрачную жидкость темно-коричневого цвета без механических примесей, малотоксичный, с плотностью 1,1-1,2 г/см³, рН 10-13 и температурой замерзания -25°С. Содержит 18-30% адипата натрия, до 10 смол и до 0,8% циклогексанола. Он хорошо растворяется в воде, обладает щелочными свойствами, свойствами поверхностно-активных веществ (ПАВ). Универсальные свойства ЩСПК в совокупности с режимом его подачи в интервал негерметичности обсадной колонны и прилегающую к нему зону заколонного пространства обеспечивают обработку всей матрицы породы со всей совокупностью ее макро- и микропор. Этим самым создают надежную систему гидрозатвора зоны флюидопроявления.

Способ осуществляют следующим образом.

Для изоляции зоны флюидопроявления в скважине определяют известными приемами интервал негерметичности обсадной колонны. Для ликвидации негерметичности образуют экран из вязкопластичной массы в заколонном пространстве скважины и в зоне, прилегающей к интервалу негерметичности обсадной колонны. Для этого обеспечивают взаимодействие закачиваемой в скважину рабочей жидкости, содержащей ЩСПК, с проявляющим флюидом. С этой целью до выявленного интервала негерметичности обсадной колонны (например, его нижней зоны) спускают заливочную колонну, например, из насосно-компрессорных труб с пакером или без него в зависимости от ожидаемых давлений продавки. Через эту колонну закачивают рабочую жидкость в виде ЩСПК или водного раствора ЩСПК и продавливают его под избыточным давлением в флюидопроявляющую зону. Необходимую для изоляции скорость образования вязкопластичной массы (например, из условий предотвращения избыточного разбавления исходной рабочей жидкости) и интенсивность пропитки ею прискважинной зоны регулируют режимом продавки рабочей жидкости в проявляющую зону. Для этого повышение давления, необходимое для закачки рабочей жидкости, чередуют, например, с понижением давления. После закачки рабочей жидкости и ее продавки в интервал негерметичности обсадной колонны осуществляют выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности. Затем осуществляют удаление остатков вязкопластичной массы из обсадной колонны. Эту операцию осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну. После этого скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.

Для усиления эффекта изоляции закачку ЩСПК чередуют с закачкой силиката натрия. При этом закачку ЩСПК и силиката натрия ведут с промежуточными пачками пресной технической воды. После закачки ЩСПК и силиката натрия закачивают пеноцементный раствор. После закачки пеноцементного раствора закачивают цементный раствор.

Конкретный пример реализации способа.

Выбирают одну из скважин нефтяной залежи, где обнаружены интенсивные водопроявлениями через интервал негерметичности обсадной колонны. Геофизическими методами определяют интервал негерметичности.

Осуществляют закачку в зону водопроявления через колонну заливочных труб водный раствор ЩСПК в количестве 5 м³ с добавкой собственно ЩСПК в количестве 0,05 м³. Начинают закачку водного раствора ЩСПК при давлении 24 МПа. После закачки 2 м³ переходят на закачку раствора со снижением давления до 20 МПа. Затем опять повышают давление до 26 МПа. Закачивают 1 м³ водного раствора ЩСПК. При этом снижают давление закачки до 18 МПа. После этого опять повышают давление. Каждый раз принимают разные величины давления и объемы закачиваемого раствора, чем обеспечивают нестационарный режим закачки рабочей жидкости. Затем осуществляют выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности. Удаляют остатки вязкопластичной массы из обсадной колонны. Это осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну. После этого скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.