SU1710698A1 - Способ изол ции вод в карбонатных или карбонизированных пластах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при изол ции вод в карбонатных или карбонизированных пластах. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности изол ции карбонатных или карбонизированных коллекторов и исключение повторного вскрыти  продуктивного пласта. Поставленна  цель достигаетс  тем, что способ изол ции вод в скважине включает закачку цементной суспензии в пласт и промывку ствола скважины после цементировани , причем перед закачкой цементной суспензии дополнительно в пласт последовательно закачивают 3-10%-ный и 20-27%- ный растворы алюмохлорида. Раствор алюмохлорида повышенной концентрации закачивают в количестве 0,5 м на метр толщины обрабатываемого пласта, а промывку ствола скважины провод т не позднее, чем через 30 мин после закачивани  в пласт цементного раствора. Способ позвол ет уменьшить расход цементного раствора в среднем на 52-56 т на скважину в высокопоглощающих пластах вследствие образовани  гидроизол ционного экрана после реакции раствора алюмохлорида с известн ком, исключить дополнительные спуско- подьемные операции, сократив затраты времени на 4 сут. Кроме того, успешность проводимых работ повышаетс  на 20-30%. Зтабл.

Description

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и найдет применение при изол ции вод в карбонатных или карбонизированных пластах.

Известен способ изол ции притока воды в эксплуатационные скважины, включающий последовательную закачку в пласт гипаноаэросильной смеси и сшивающего реагента алюмохлорида. Данный способ недостаточно эффективен вследствие того, что закупоривающий материал образуетс  не во всем объеме смеси, и, кроме того, взаимодействие реагентов сопровождаетс  выделением свободной воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ изол ции пластовых вод в скважинах, включающий закачку цементного раствора и промывку скважины после цементировани .

Недостатком известного способа  вл етс  то, что при изол ции карбонатных коллекторов , представл ющих собой мощные по толщине трещиновато-пористые пласты, требуетс  большой расход цемента. Так. например , на месторождени х Татарии на одну скважину требуетс  в среднем до 60 т цементного раствора, причем успешность проведенных работ низка. Така  технологи  требует повторного вскрыти  пласта перфорацией , что чревато опасностью сообщени  продуктивного пласта с водоносным вследствие нарушени  целостности цементного камн  за колонной. Кроме того, само повторное вскрытие и последующее восстановление коллекторских свойств пласта требует затрат времени, св занных со спуско-подъемными операци ми.

Цель изобретени  - повышение эффективности изол ции карбонатных или карбонизированных коллекторов, а также исключение повторного вскрыти  продуктивного Г1ласта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в описываемом способе, включающем закачку цементной суспензии в пласт и промывку ствола скважины после цементировани , перед закачкой цементной суспензии дополнительно в пласт последовательно закачивают 3-10%-ный и 20-2Т%-ный растворы алюмохлорида, причем -раствор алюмохлорида повышенной концентрации закачивают в количестве 0,5 м на 1 м толщины обрабатываемого пласта, а промывку ствола скважины провод т не позднее чем через 30 мин после закачивани  в пласт цементного раствора.

Сравнение предлагаемого решени  с известным показывает, что использование алюмохлорида дл  получени  водоизолирующего зкрана в пласте известно, но в сочетаниисгидролизованным

полиакрилонитрилом и аэросильной добавкой .

В предлагаемом же способе алюмохлорид закачивают в виде двух оторочек водных растворов с разной концентрацией в сочетании с цементным раствором.

За счет использовани  разных концентраций алюмохлорида в предлагаемом способе им выполн ютс  одновременно две функции: гелеобразовател  (перва  оторочка ) и ускорител  твердени  цементного раствора (втора  оторочка).

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.

При закачивании в карбонатные породы оторочки кислого а люмохлорида с концентрацией 3-10% в порах пласта образуетс  высоков зкий гель. Гидроизолирующие свойства гел , полученного посредством алюмохлорида в кислой форме, в 4-5 раз выше по сравнению с гелем, полученным посредством растворов хлористого алюмини  и алюмохлорида в основной форме . Последующее закачивание цементного

раствора позвол ет предотвратить возможность вытеснени  сформированного гел  из пласта при высоких перепадах давлени , а закачиваемый перед цементом 20-27%-ный раствор алюмохлорида сокращает до минимума сроки схватывани  цементного раствора , что позвол ет практически сразу после цементировани  произвести промывку скважинь с целью удалени  остатков цементного раствора из призабойной зоны пласта, а следовательно исключить как выход раствора алюмохлорида формирующего гель, так и операцию повторного вскрыти . Необходимо,также отметить, что использование кислого алюмохлорида по сравнению с хлористым алюминием позвол ет предотвратить потери прочности и по вление пористости и трещиноватости в цементном камне.

Закачивание небольшой оторочки пресной воды после раствора алюмохлорида 20-27%-ной концентрации необходимо дл  предотвращени  непосредственного контакта цементного раствора с алюмохлоридом при их движении по насосно-компрессорным трубам.

Таким образом, предлагаемый способ обладает существенными отличи ми по сравнению с известными, заключающимис  в строго однозначном пор дке подачи реагентов , обусловленными не известными ранее особенност ми взаимодействи  кислого алюмохлорида с карбонатной составд ющей породы и цементом.

В промысловых услови х способ осуществл ют следующим образом.

После определени  путей водопритока в скважину спускают заливочные трубы, нижний конец которых устанавливают в перфорированном интервале обсадной колонны . В зависимости от приемистости пласта и, ожидаемого давлени  на эксплуатационную колонну, нижний конец заливочных труб оборудуют пакером или воронкой . Последовательно закачивают в водоносный пласт алюмохлорид 3-10%-ной концентрации из расчета 5-10 на 1 м толщины пласта. Причем, чем больший размер экрана создают, тем более концентрированным берут раствор алюмохлорида в пределах указанной области концентрации. Далее заканчивают оторочку из 20-27%-ного раствора алюмохлорида из расчета 0,5 м на метр толщины пласта. Затем следует оторочка (буфер) из пресной воды в объеме 1 м и цементный раствор. Цементный раствор берут в количестве 4-8 т.

После цементировани  сразу провод т промывку призабойной зоны скважины пресной водой с целью удалени  остатков цементного раствора. После промывки скважины башмак заливочных труб приподнимают на 150 м выше эксплуатационного фильтра и скважину оставл ют на ожидание затвердевани  цемента в течение 24 ч.

Эффективность предлагаемого способа определ ют в лабораторных услови х. При испытании используют следующие материалы: кислый алюмохлорид общей формулы (AL2 (ОН) CIs - представл ет собой отход производства, получаемый отмывкой реакционной массы от отработанного катализаторногокомплекса в процессе алкилировани  бензола пропиленом (алюмохлорид  вл етс  жидкостью желтого или серого цвета содержание основного вещества в пересчете на А1С1з составл ет 17-27 мас.%; цемент и пресна  вода.

Исследование водоизолирующих свойств предлагаемого способа изол ции провод т на насыпной трубчатой модели пласта длиной 25 см, диаметром 2,7 см, за,полненных молотым известн ком фракции 0,15-0,25 мм биогенного происхождени , подн тым с глубины 1445-1447 м скважины.

Испытание рекомендуемого способа изол ции позвол ли моделировать закачку рабочих жидкостей в пласт и вести непрерывный контроль за их расходом по схеме скважина-пласт и пласт-скважина. За критерий оценки эффективности испытываемого способа по сравнению с известным был вз т закупоривающий эффект г, который определ ли на основе данных, полученных при испытани х расчетным путем по формуле Дарси

„ Ko-Ki --КГгде Kft - коэффициент проницаемости до закупорки модели пласта,

К - коэффициент проницаемости после закупорки модели пласта

При испытании предлагаемого способа первоначально .. определ ют предель концентраций алюмохлорида дл  первой Оторочки , предназначенной дл  формировани  гидроизол ционного экрайа в порах пласта на контакте с карбонатной породой.

Испь1таны растйоры алюмохлорида с дес тью различными концентраци ми, мас.%: 27; 20; 15; 10; 7; 5; 4; 3; 2,8; 2,1.

Результаты испытаний представлены в табл.1..

Приведенные в табл. Трезультатылабораторных исследований показывают, что оптимальна  область концентрации алюмохлорида находитс  в пределах 3-10%, так как при концентрации алюмохлорида менее 3% закупоривающий эффект резко

падает, а при концентрации более 10% наблюдаетс  увеличение проницаемости вследствие растворени  известн ка.

На втором этапе испытаний определ ли

пределы концентраций раствора алюмохлорида дл  второй оторочки. Дл  этого определ ли сроки схватывани  цементного раствора на контакте с раствором алюмохлорида . Причем испытани  начинали с концентрации алюмохлорида не менее 15% исход  из услови , чтобы в призабойной зоне продуктивного пласта не происходило гелеобразование, так как в этом случае понижаетс  проницаемость этой зоны и, соответственно, дебит эксплуатационной скважины. Максимальна  концентраци  при испытани х составл ет 27%, что соответствует предельному содержанию алюмохлорида в используемом отходе. Кроме

0 того, дальнейшее повышение концентрации алюмохлорида и соответственно сокращение сроков схватывани  цементного раствора нецелесообразно.

Результаты испытаний приведены в

5 табл. 2

Из данных табл. 2 также следует, что оптимальной областью концентраций алюмохлорида дл  второй оторочки  вл етс  20-27%, поскольку при концентрации раствора алюмохлорида менее 20%, конец отверждени  цементного раствора на контакте с алюмохлоридом, составл ет 8 и более часов, что не позвол ет проводит промывку призабойной зоны .сразу после це5 ментировани .

Основные результаты, полученные при испытании предлагаемого и известного способов , суказанием объемов рабочих растворов приведены в табл. 3.

0

Закупоривающий эффект по предлагаемому способу составл ет 78-99% против 54% по известному способу.

Технико-экономические преимущества

5 предлагаемого способа заключаютс  в следующем . Использование предлагаемого способа по сравнению с известным, позвол ет сэкономить цементный раствор вереднем на 52-56 т на скважину вследствие

0 образовани  гидроизол ционного экрана при взаимодействии раствора алюмохлориДа в порах и трещинах с известн ком; исключить дополнительные спуско-подъемные операции, св занные с поворотным вскрытием продуктивного пласта.перфоратором после проведени  изол ционных работ цементированием и последующей обработкой пласта, в результате сокращаютс  затраты времени на 4 сут. Кроме того, успешность проводимых работ повышаетс на 20-30%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изол ции вод в карбонатных или карбонизированных пластах, включающий закачку цементной суспензии в пласт и промывку ствола скважины после цементировани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса изол ции и исключени  повторного вскрыти  пласта после обработки, перёд закачкой

   цементной суспензии дополнительно в пласт последовательно закачивают 3-10%ный и 20-27%-ный растворы алюмохлорида , причем раствор алюмохлорида повышенной концентрации закачивают в количество 0,5 м на 1 м толщины обрабатываемого пласта, а промывку ствола скважины производ т не позднее чем через 30 мин после закачки в пласт цементного раствора.

   Т а б л и ц а 1

   Т а б л и ц а 2