способ ремонтно-изоляционных работ в скважине

Формула изобретения

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающий подачу в зону изоляции, по крайней мере, в один прием до полного ее насыщения, гелеобразующего материала, в качестве которого используют пульпу концентрата сиенитового алюмощелочного в растворе хлористого кальция с удельным весом не более 1,2 г/см³ при их объемном соотношении 1:1, с производительностью подачи не менее 3 л/с, и последующую подачу соляной кислоты 27% концентрации с производительностью подачи 2-6 л/с, при весовом соотношении гелеобразующего материала и соляной кислоты 1:1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может использоваться при ремонтно-изоляционных работах в скважине, при изоляции водопритоков, зон поглощения и заколонной циркуляции в добывающих и нагнетательных скважинах.

При разработке нефтяной залежи происходит нарушение целостности цементного камня в заколонном пространстве как в добывающих, так и в нагнетательных скважинах, вследствие чего происходит утечка рабочего агента либо обводнение добываемой продукции как по заколонному пространству, так и по наиболее проницаемым зонам залежи. Для ликвидации заколонных перетоков, зон поглощения и снижения обводнения нефти проводят изоляционные работы.

Известен способ воздействия на порово-трещиноватый коллектор, включающий закачку в пласт гелеобразующего раствора нефелина и соляной кислоты, продавливаемой нефтью, проведения технологической выдержки и закачки 10-17% раствора соляной кислоты. При этом в скважине происходит водоизоляция водопритоков или зон поглощения (RU 2171370 С1, опублик. 27.07.2001, кл. Е 21 В 43/22).

Известный способ предусматривает последовательную закачку компонентов гелеобразующего материала. Однако способ недостаточно эффективен, т.к. значительная часть нефелина до попадания в зону изоляции теряет свои гелеобразующие свойства из-за предварительной реакции с соляной кислотой.

Наиболее близким к изобретению является способ изоляции водопритоков или зон поглощения в скважине, включающий последовательную закачку в скважину гелеобразующего материала на основе нефелина, разделителя и водного раствора соляной кислоты 14-16% концентрации, где в качестве гелеобразующего материала используют дисперсию концентрата сиенитового алюмощелочного. Проводят технологическую выдержку 2 часа. При этом в скважине происходит изоляция водопритоков и зон поглощения (RU 2224102 С1, опублик. 20.02.2004, кл. Е 21 В 43/22, 43/32).

Известный способ заключается в последовательной закачке гелеобразующего материала и отвердителя (соляной кислоты), что технологически более совершенно. Однако способ недостаточно эффективен по следующим причинам:

- не учитывает индивидуальные особенности изолируемого объекта по объему заполнения изолирующим материалом и соответственно отвердителем,

- при недостаточной приемистости и неполной закачке гелеобразующего материала необходимо недозакаченные компоненты вымывать на поверхность, что приводит к срыву операции,

- концентрация соляной кислоты 14-16% недостаточна из-за слабой реакционной способности.

Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в повышении технологичности и эффективности ремонтно-изоляционных работ за счет наиболее полного насыщения зоны изоляции гелеобразующим материалом.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине включает подачу в зону изоляции, по крайней мере, в один прием до полного ее насыщения гелеобразующего материала. В качестве гелеобразующего материала используют пульпу концентрата сиенитового алюмощелочного в растворе хлористого кальция с удельным весом не более 1,2 г/см³ при их объемном соотношении 1:1. Производительность подачи гелеобразующего материала не менее 3 л/сек. После этого осуществляют подачу в скважину соляной кислоты 27% концентрации с производительностью подачи 2-6 л/сек. Весовое соотношение гелеобразующего материала и соляной кислоты равно 1:1.

Кроме того, подачу в зону изоляции гелеобразующего материала до полного ее насыщения осуществляют в два приема.

Пределом насыщения зоны изоляции служит рост давления в процессе закачки пульпы до давления опрессовки эксплуатационной колонны либо заранее определенный объем гелеобразующего материала для конкретного объекта.

Концентрат сиенитовый алюмощелочной, выпускаемый по ТУ 5726-047-00203938-97, имеет гранулометрический состав 0,071-0,1 мм и по химическому составу представляет собой смесь оксидов:

Al₂О₃ - 26-28%

Na₂О₃ - 11-13%

К₂O - 6-8%

Fe₂О₃ - 2,2-3,5%

FeO - 0,9-1,2%

SiO₂ - 43-45%

TiO₂ - 0,5-2%

CaO - 1,9-3,2%

MgO - 0,4-1,0%

По внешнему виду концентрат представляет собой кристаллический порошок темно-серого цвета.

В качестве жидкости-носителя используют раствор хлористого кальция, который участвует в гелеобразовании в качестве катализатора, будучи сильным электролитом.

При контакте доставленных в зону изоляции концентрата сиенитового алюмощелочного и 27% соляной кислоты начинается реакция с образованием вначале алюминиевой (Н₃AlO₃) и кремниевой (N·SiO₂M·Н₂О) кислот, а затем нерастворимых продуктов (гелей) - Al (ОН)₃, Si(ОН) ₃ и гашеной извести - Са(ОН)₂.

Для гарантированного обеспечения указанного химического процесса экспериментально установлено, что необходима соляная кислота 27% концентрации при соотношении 1:1 к весовому объему концентрата сиенитового алюмощелочного.

Необходимость осуществления способа при параметрах и режимах, указанных в формуле изобретения, с достижением при этом вышеприведенного технического результата установлена экспериментально.

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Проводят изоляцию высокопроницаемой зоны нефтяного пласта в интервале 2372-2370,5 м. Данные получены геофизическими исследованиями. В скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб на глубину 2370 м. В колонну насосно-компрессорных труб подают 2 м³ пульпы концентрата сиенитового алюмощелочного в растворе хлористого кальция уд.веса 1,18 г/ см³ при их объемном соотношении 1:1. Прокачку пульпы до башмака насосно-компрессорных труб при открытом затрубном пространстве ведут на максимальной скорости, продавку пульпы в зону изоляции ведут на скорости 4 л/сек. Давление по окончании продавки достигает 8,3 МПА. До полного насыщения зоны изоляции повторяют процесс, подавая в зону изоляции 1,7 м³ пульпы при скорости 3 л/сек. Давление достигает 15 МПА. Не продавленный объем пульпы 0,3 м вымывают обратной промывкой.

Затем подают в зону изоляции 2 м³ соляной кислоты 27% концентрации со скоростью 6 л/сек при давлении 7,5 МПА. Заканчивают продавку соляной кислоты со скоростью 2,5 л/сек при давлении 12,5 МПА.

Весовое соотношение гелеобразующего материала и соляной кислоты составляет 1:1.

Проводят технологическую выдержку 0,5 часа, исследуют приток и запускают скважину в работу. Обводненность в результате обработки снижена с 98 до 71% при снижении дебита жидкости с 146 до 92 м³/сут.

Пример 2.

Проводят изоляцию заколонной циркуляции в интервале 2396-2327 м выше интервала перфорации 2396-2409 м в нагнетательной скважине. Технологически способ осуществляют так же, как и в примере.

В два приема при скоростях 4 и 3 л/сек в зону изоляции подают 5,8 м³ пульпы в растворе хлористого кальция уд. веса 1,2 г/ см³ при их объемном соотношении 1:1 при давлении до 12 МПА и 3,0 м³ соляной кислоты 27% концентрации при росте давления до 11 МПА и скоростях 6 и 3 л/сек. Весовое соотношение гелеобразующего материала и соляной кислоты составляет 1:1.

В результате проведенных работ, по данным геофизических исследований, заколонная циркуляция ликвидируется.

Применение предложенного способа позволяет повысить технологичность и эффективность проведения ремонтно-изоляционных работ при ликвидации водопритоков, заколонной циркуляции или зон поглощения.