Патент на изобретение №2320856

(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нагнетательных скважин. Обеспечивает сохранение продуктивности скважины. Сущность изобретения: по способу проводят изоляцию нижнего высокопринимающего пласта. Для этого выполняют установку цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементно-мелового раствора. После изоляции нижнего высокопринимающего пласта эксплуатируют верхние пласты закачкой в них рабочего агента – воды. Для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта устраивают в скважине кислотную ванну для разрушения цементно-мелового моста, разбуривают цементно-меловой мост, производят спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачивают в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементный раствор, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементного раствора и перфорируют обе обсадные колонны в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нагнетательных скважин.

Известен способ заканчивания нефтяных и газовых скважин, включающий образование в пласте сети трещин и каналов с помощью перфоратора взрывного действия, создание в призабойной зоне продуктивного пласта кислоторазрушаемого защитного экрана нагнетанием кислоторазрушаемого раствора под давлением, превышающим на 10-15% расчетное давление цементирования, крепление скважины, разрушение кислоторазрушаемого защитного экрана и его удаление кислотной обработкой пласта в гидроимпульсном режиме с периодическим контролем темпа снижения давления, по резкому снижению которого судят об окончании операции обработки (Патент РФ №2225503, кл. Е21В 43/11, опубл. 2004.03.10).

Недостатком известного способа является то, что кислоторазрушаемый защитный экран проникает в пласт на большую глубину и кольматирует не только высокопроницаемые зоны, но и раскрывающиеся под большим давлением низкопроницаемые зоны, откуда удалить его при закачке раствора кислоты под типичным давлением обработки не представляется возможным. Кислоторазрушаемый защитный экран снижает проницаемость призабойной зоны, а следовательно, и продуктивность скважины.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ эксплуатации скважины, оборудованной старой обсадной колонной. В скважину спускают новую обсадную колонну меньшего диаметра. Разобщают полости закачкой в пространство между старой и новой обсадной колоннами антикоррозионной жидкости и объема цементного раствора, способного разрушаться в кислоте – цементно-мелового раствора. Устанавливают цементный мост из цементно-мелового раствора выше интервала перфорации и выше низа новой обсадной колонны. При необходимости замены новой обсадной колонны перфорируют новую обсадную колонну в месте постановки цементного моста и прокачивают раствор кислоты до разрушения цементного моста (Патент РФ №2164588, кл. Е21В 43/00, опубл. 2001.03.27).

Известный способ обеспечивает исключение потерь жидкостей через обсадную колонну и ремонтопригодность скважины. Однако способ сложен, требует применения новой меньшего диаметра обсадной колонны, что отрицательно сказывается на производительности скважины. Цементно-меловой раствор проникает в пласт на большую глубину и кольматирует призабойную зону пласта, снижая производительность скважины.

В изобретении решается задача сохранения продуктивности скважины.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации нагнетательной скважины, включающем спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачку в пространство между старой и новой обсадной колоннами раствора, установку цементно-мелового моста, разрушение раствором кислоты цементно-мелового моста, согласно изобретению при изоляции нижнего высокопринимающего пласта выполняют установку цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину, эксплуатируют верхние пласты, для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта устраивают в скважине кислотную ванну, разбуривают цементно-меловой мост, производят спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачивают в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементный раствор и перфорируют обе обсадные колонны в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону.

Признаками изобретения являются:

1) спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра;

2) закачка в пространство между старой и новой обсадной колоннами раствора;

3) установка цементно-мелового моста;

4) разрушение раствором кислоты цементно-мелового моста;

5) при изоляции нижнего высокопринимающего пласта установка цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину;

6) эксплуатация верхних пластов;

7) для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта выполнение в скважине кислотной ванны;

8) разбуривание цементно-мелового моста;

9) спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра;

10) закачка в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементного раствора;

11) перфорация обеих обсадных колонн в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону.

Признаки 1-4 являются общими с прототипом, признаки 5-11 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При эксплуатации скважины, вскрывшей многопластовую нефтяную залежь с пластами разной приемистости, возникает необходимость временного отключения некоторых интервалов пласта, чаще всего высокопринимающих, выработанных, поглощающих и т.п. При подключении таких интервалов возникает необходимость установки в скважине новой обсадной колонны. При таких работах неизбежно кольматируется призабойная зона скважины, снижается ее приемистость. Установка цементного моста приводит к изоляции интервала, однако цемент легко проникает в работающие интервалы пласта и снижает их продуктивность. Применение цементно-мелового раствора как кислоторазрушаемого защитного экрана далеко не всегда позволяет сохранить проницаемость работающих интервалов. Глубокое проникновение цементно-мелового раствора в пласт приводит к невозможности его разрушения кислотной обработкой. Применяемые объемы закачки тампонажных растворов порядка 1 м³/п.м. продуктивного интервала создают в пласте значительную закольматированную зону, разрушить которую не всегда удается кислотной обработкой.

В изобретении решается задача сохранения продуктивности скважины. Задача решается следующим образом.

При эксплуатации нагнетательной скважины проводят изоляцию нижнего высокопринимающего пласта. Для этого выполняют установку цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину.

По расчету задают R – глубину поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону, которая должна быть не более глубины будущей перфорации. Объем околоскважинной зоны V определяют произведение площади R² на высоту h околоскважинной зоны

V=R²h,

где V – объем околоскважинной зоны, м³;

R – глубина поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону, м;

h – высота околоскважинной зоны, м;

=3,14.

Объем задавливаемого цементно-мелового раствора V_цем, м³ определяют как произведение объема околоскважинной зоны на пористость

V_цем=V m,

m – пористость коллектора в околоскважинной зоне, д. ед..

Доставляют цементно-меловой раствор в интервал нижнего пласта и продавливают в околоскважинную зону в объеме V_цем. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементно-мелового раствора. После изоляции нижнего высокопринимающего пласта эксплуатируют верхние пласты закачкой в них рабочего агента (воды).

Для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта устраивают в скважине кислотную ванну для разрушения цементно-мелового моста, разбуривают цементно-меловой мост, производят спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачивают в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементный раствор, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементного раствора и перфорируют обе обсадные колонны в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону. При необходимости проводят кислотную обработку перфорированного интервала.

Соотношение цемента и мела в цементно-меловом растворе составляет 1:(0,1-0,4).

Наличие в околоскважинной зоне небольшой корки цементно-мелового камня предотвращает поступление цемента в околоскважинную зону при креплении новой обсадной колонны, а малая глубина корки позволяет восстановить проницаемость при перфорации или кислотной обработке.

Пример конкретного выполнения

Эксплуатируют нагнетательную скважину, вскрывшую многопластовую нефтяную залежь. Нижний пласт толщиной h=2 м и пористостью 0,2 должен быть отключен как высокопринимающий и поглощающий практически весь объем закачиваемого в скважину рабочего агента – воды. Проводят изоляцию нижнего высокопринимающего пласта. Для этого выполняют установку цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину. Соотношение цемента и мела в цементно-меловом растворе составляет 1:0,3. Задают глубину поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону R, которая должна быть 0,2 м. Из формулы

V=R²h

находят

V=3,14·0,2²·2=0,25 м³.

Отсюда объем задавливаемого цементно-мелового раствора V_цем, м³ определяют как произведение объема околоскважинной зоны на пористость

V_цем=V m=0,25·0,2=0,05 м³.

Доставляют цементно-меловой раствор в интервал нижнего пласта и продавливают в околоскважинную зону в объеме 0,05 м³. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементно-мелового раствора. После изоляции нижнего высокопринимающего пласта эксплуатируют верхние пласты закачкой в них рабочего агента (воды).

Для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта устраивают в скважине кислотную ванну для разрушения цементно-мелового моста, разбуривают цементно-меловой мост, производят спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачивают в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементный раствор, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементного раствора и перфорируют обе обсадные колонны в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону. Применяют кумулятивную перфорацию с глубиной перфорационных отверстий 0,6 м. При необходимости проводят кислотную обработку перфорированного интервала.

Наличие в околоскважинной зоне небольшой корки цементно-мелового камня предотвращает поступление цемента в околоскважинную зону при креплении новой обсадной колонны, а малая глубина корки позволяет восстановить проницаемость при перфорации или кислотной обработке.

Формула изобретения

Способ эксплуатации нагнетательной скважины, включающий спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачку в пространство между старой и новой обсадной колоннами раствора, установку цементно-мелового моста, разрушение раствором кислоты цементно-мелового моста, отличающийся тем, что при изоляции нижнего высокопринимающего пласта выполняют установку цементно-мелового моста в интервале нижнего высокопринимающего пласта с закачкой цементно-мелового раствора в указанный интервал под давлением и в течение времени, обеспечивающих частичное поступление цементно-мелового раствора в околоскважинную зону на расчетную глубину, эксплуатируют верхние пласты, для повторной эксплуатации нижнего высокопринимающего пласта устраивают в скважине кислотную ванну, разбуривают цементно-меловой мост, производят спуск новой обсадной колонны меньшего диаметра, закачивают в пространство между старой и новой обсадной колоннами цементный раствор и перфорируют обе обсадные колонны в интервале продуктивного пласта на глубину, превышающую расчетную глубину частичного поступления цементно-мелового раствора в околоскважинную зону.