RU2059064C1 - Method for insulating gas stratum - Google Patents

Method for insulating gas stratum Download PDF

Info

Publication number
RU2059064C1
RU2059064C1 SU5064134A RU2059064C1 RU 2059064 C1 RU2059064 C1 RU 2059064C1 SU 5064134 A SU5064134 A SU 5064134A RU 2059064 C1 RU2059064 C1 RU 2059064C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
water
formation
oil
composition
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Маляренко
Р.Ш. Каюмов
И.И. Краснов
Original Assignee
Западно-Сибирская инновационная фирма "Петрохим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Западно-Сибирская инновационная фирма "Петрохим" filed Critical Западно-Сибирская инновационная фирма "Петрохим"
Priority to SU5064134 priority Critical patent/RU2059064C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059064C1 publication Critical patent/RU2059064C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: gas production, insulation of gas streaks in wells. SUBSTANCE: method includes pumping water in nearby bottom zone, pressing it through to the depth of stratum insulation, and bringing well into operation. Gel-forming composition and then solidifying composition are additionally pumped ib after pressing through the water to the depth of stratum insulation. EFFECT: higher productivity. 4 cl, 2 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам изоляции газовых пропластков в скважинах, эксплуатирующих нефтегазовые и газонефтяные залежи. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for isolating gas interlayers in wells operating oil and gas and gas deposits.

Известен способ изоляции газонасыщенной части пласта от нефтенасыщенной, включающий закачку в газонасыщенную зону водного раствора хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов и снижение давления в газонасыщенной зоне до давления испарения водной фазы, при котором соль выпадает в осадок и снижает проницаемость горной породы для газа [1]
Однако способ недостаточно надежный и эффективный. Низкая надежность обусловлена высокой растворимостью хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов, вследствие чего изолирующий экран со временем разрушается, а недостаточная эффективность связана с незначительным снижением проницаемости горной породы для газа.
A known method of isolating a gas-saturated part of a formation from an oil-saturated one, comprising injecting an aqueous solution of alkali and alkaline earth metal chlorides into a gas-saturated zone and reducing the pressure in the gas-saturated zone to the evaporation pressure of the aqueous phase, in which the salt precipitates and reduces rock permeability to gas [1 ]
However, the method is not sufficiently reliable and efficient. Low reliability is due to the high solubility of alkali and alkaline earth metal chlorides, as a result of which the insulating screen breaks down over time, and insufficient efficiency is associated with a slight decrease in rock permeability for gas.

Известен также способ изоляции газопроявлений в нефтяных скважинах при разработке месторождений с газовой шапкой путем создания в газовом пласте условий для гидратообразования за счет закачки в пласт воды в количестве не менее двух объемов экрана с последующим охлаждением пласта при создании депрессии на пласт. There is also a method of isolating gas occurrences in oil wells when developing fields with a gas cap by creating conditions for hydrate formation in a gas reservoir by injecting at least two volumes of screen into the reservoir, followed by cooling of the reservoir while creating a depression on the reservoir.

Способ также недостаточно надежный и эффективный. Связано это с тем, что при изменении термобарических условий в пласте гидраты легко разрушаются и проницаемость горной породы для газа быстро восстанавливается. The method is also not sufficiently reliable and efficient. This is due to the fact that when the thermobaric conditions in the formation change, hydrates are easily destroyed and the rock permeability for gas is quickly restored.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции газового пласта, включающий закачку в призабойную зону порции воды, продавку ее на глубину изоляции и пуск скважины в эксплуатацию. Closest to the proposed one is a method of isolating a gas reservoir, which includes injecting a portion of water into the bottomhole zone, pushing it to the depth of isolation, and putting the well into operation.

Недостатками известного способа являются низкая надежность блокирования газонасыщенной части пласта от нефтенасыщенной и низкая эффективность процесса изоляции. Поскольку в основу способа положен равновесный обратимый процесс гидратообразования при насыщении газового пласта водой, то в реальных условиях эксплуатации скважины после проведения изоляционных работ вследствие изменения термобарических условий гидраты легко разрушаются, движение пластовых флюидов по пласту возобновляется, насыщенность пласта водой уменьшается, а проницаемость горной породы для газа в конечном счете быстро восстанавливается. Это подтверждается результатами промысловых испытаний способа в условиях нефтегазовых залежей Лянторского и Федоровского месторождений. Как показали эти испытания, эффект от изоляции прорывов газа по данному способу либо не достигается вообще, либо продолжительность эффекта изоляции очень мала и не превышает 1-2 мес. The disadvantages of this method are the low reliability of blocking the gas-saturated part of the formation from oil-saturated and low efficiency of the isolation process. Since the method is based on the equilibrium reversible hydrate formation process when the gas reservoir is saturated with water, in real well operation conditions, after completion of insulation work, hydrates are easily destroyed due to changes in thermobaric conditions, the formation fluid movement in the reservoir resumes, the reservoir saturation with water decreases, and rock permeability for gas eventually recovers quickly. This is confirmed by the results of field tests of the method in the conditions of oil and gas deposits of the Lyantorskoye and Fedorovskoye fields. As these tests showed, the effect of isolating gas breakthroughs by this method is either not achieved at all, or the duration of the insulation effect is very short and does not exceed 1-2 months.

Целью изобретения является повышение надежности блокирования газонасыщенной части пласта от нефтенасыщенной и увеличение эффективности процесса изоляции. The aim of the invention is to increase the reliability of blocking the gas-saturated part of the reservoir from oil-saturated and increase the efficiency of the isolation process.

Цель достигается тем, что в известном способе изоляции газового пласта, включающем закачку в призабойную зону порции воды, продавку ее на глубину изоляции пласта и пуск скважины в эксплуатацию, после продавки воды на глубину изоляции пласта в него закачивают гелеобразующий, а затем закрепляющий тампонажный составы. The goal is achieved by the fact that in the known method of isolating a gas reservoir, which includes injecting a portion of water into the bottomhole zone, pumping it to the depth of the reservoir insulation and putting the well into operation, after pushing the water to the depth of the reservoir isolation, gelling and then cementing cement formulations are pumped into it.

Изоляция газопритоков по известному способу осуществляется путем закачки в газовый пласт воды. Изолирующий экран при этом формируется за счет равновесного процесса гидратообразования. В отличие от этого заявляемый способ включает последовательную закачку в пласт воды, затем гелеобразующего и в последнюю очередь закрепляющего тампонажного составов. Такая технологическая схема очень проста, не лимитируется экономическими факторами и обеспечивает значительное повышение надежности и эффективности процесса изоляции газопритоков. Основной объем изолирующего экрана при этом формируется из воды за счет образования водонефтяной эмульсии на газонефтяном контакте и гидратообразования в газовом пласте. Меньший объем изолирующего экрана формируется путем закачки в пласт дешевых гелеобразуюих составов. За счет высоких и регулируемых в широких пределах реологических свойств гелеобразующих составов достигается полный и равномерный охват воздействием по толщине даже послойно-неоднородного обрабатываемого пласта, а высокая фильтруемость таких составов в пористые среды обеспечивает заданный радиус воздействия по простиранию. Для закрепления изолирующего экрана в пласте в него закачивают небольшой объем закрепляющего тампонажного состава, либо закачку закрепляющего состава сочетают с наложением металлического пластыря на изолируемый интервал. The isolation of gas inflows by a known method is carried out by pumping water into a gas reservoir. An insulating screen is thus formed due to the equilibrium hydrate formation process. In contrast, the inventive method includes the sequential injection into the reservoir of water, then gelling and, last but not least, cementing compositions. Such a technological scheme is very simple, not limited by economic factors and provides a significant increase in the reliability and efficiency of the process of isolation of gas inflows. The main volume of the insulating screen is formed from water due to the formation of a water-oil emulsion at the gas-oil contact and hydrate formation in the gas reservoir. A smaller volume of the insulating screen is formed by injection into the reservoir of cheap gel-forming compositions. Due to the high and widely adjustable rheological properties of gelling compositions, a complete and uniform coverage by the thickness even of a layer-by-layer inhomogeneous treated formation is achieved, and the high filterability of such compositions into porous media provides a predetermined strike radius along strike. To fix the insulating screen in the formation, a small volume of the cementing slurry is pumped into it, or the injection of the fixing composition is combined with the application of a metal patch on the insulated interval.

При такой последовательности радиального расположения газоизолирующих материалов в пласте по мере увеличения депрессии при приближении к стенке скважины из глубины пласта (фиг.2, на которой изображена воронка депрессии) синхронно усиливаются изолирующие свойства тампонирующих материалов. В глубине пласта, где депрессия минимальна и на определенном расстоянии от скважины стремится к нулю, изолирующий экран представлен водонефтяной эмульсией, обладающей высоким градиентом сдвига, достаточным, чтобы препятствовать прорыву газа в нефтенесыщенную зону пласта (участок 1 на фиг.2). Радиус такого экрана может быть практически любого размера, так как создается не только путем закачки воды. По мере увеличения депрессии при приближении к скважине требования к прочности изолирующего экрана возрастают, для чего в пласт вслед за водой закачивают гелеобразующий состав (участок 2 на фиг.2). В зоне максимальной депрессии, расположенной у стенки скважины (участок 3 на фиг. 2), изолирующий экран формируют с помощью прочного закрепляющего тампонажного состава. Помимо создания надежного препятствия прорыву газа в зоне максимальной депрессии закрепляющий состав выполняет также ответственную роль материала, препятствующего выносу из пласта водонефтяной эмульсии и гелеобразующего состава при освоении и эксплуатации скважины после ремонтно-изоляционной работы (РИР), что обеспечивает большую длительность изолирующего эффекта и надежность способа. With this sequence of radial arrangement of gas-insulating materials in the formation as the depression increases when approaching the borehole wall from the depth of the formation (Fig. 2, which shows the depression funnel), the insulating properties of the plugging materials are simultaneously enhanced. In the depth of the formation, where the depression is minimal and tends to zero at a certain distance from the well, the insulating screen is represented by a water-oil emulsion with a high shear gradient sufficient to prevent gas from breaking into the oil-saturated zone of the formation (section 1 in FIG. 2). The radius of such a screen can be of almost any size, as it is created not only by pumping water. As the depression increases when approaching the well, the requirements for the strength of the insulating screen increase, for which purpose a gel-forming composition is pumped into the formation after water (section 2 in FIG. 2). In the zone of maximum depression located near the wall of the well (section 3 in Fig. 2), an insulating screen is formed with the help of a strong fixing cement composition. In addition to creating a reliable obstacle to gas breakthrough in the zone of maximum depression, the fixing composition also plays a crucial role as a material that prevents the removal of water-oil emulsion and gel-forming composition from the development and operation of the well after repair and insulation work (RIR), which ensures a long duration of the insulating effect and the reliability of the method .

При этом в качестве гелеобразующего состава в пласта закачивают вязко-упругий состав типа ВУС, КРОСС, ГОС или жидкое стекло, или полимерно-силикатный раствор, или водный раствор водорастворимого кремнийорганического состава. В качестве закрепляющего состава в пласт закачивают кремнийорганический тампонажный состав типа ВТС, НВТС, АКОР, продукт 119-204 или кремнийорганический тампонажный состав в сочетании с цементным раствором, или цементный раствор, или закачку закрепляющего состава сочетают с наложением металлического пластыря на изолируемый интервал. In this case, as a gel-forming composition, a viscoelastic composition such as VUS, CROSS, GOS or liquid glass, or a polymer-silicate solution, or an aqueous solution of a water-soluble organosilicon composition is pumped into the formation. As a fixing composition, an organosilicon grouting composition of the type ВТС, НВТС, АКОР, product 119-204 or an organosilicon grouting composition in combination with a cement mortar, or cement mortar, or injection of a fixing composition are combined with the application of a metal patch on an isolated interval.

Таким образом, введение отличительных от прототипа признаков в заявляемый способ за счет последовательного усиления прочности газоизолирующего экрана, синхронизированного с величиной депрессии в призабойной зоне (воронкой депрессии), а также за счет достижения заданного радиуса изоляции и надежности закрепления экрана в пласте позволяет повысить надежность и эффективность способа изоляции газопритоков и получить положительный эффект, заключающийся в существенном снижении объемов попутно добываемого газа, увеличении дебитов нефти и повышении нефтеотдачи пластов нефтегазовых залежей. Thus, the introduction of distinctive features from the prototype features in the inventive method due to the sequential strengthening of the strength of the gas insulating screen, synchronized with the magnitude of the depression in the bottomhole zone (funnel depression), as well as by achieving a predetermined insulation radius and reliability of fastening the screen in the reservoir can improve reliability and efficiency a method of isolating gas inflows and obtain a positive effect, which consists in a significant reduction in the volume of associated gas produced, an increase in oil production and enhanced oil recovery for oil and gas reservoirs.

На фиг.1 дана блок-схема технологического процесса изоляции газопритоков с целью обоснования радиуса газоизолирующего экрана в целом и пояснения размеров экранов, представленных водонефтяной эмульсией, гелеобразующим и закрепляющим составами; на фиг.2 воронка депрессии при эксплуатации скважины. Figure 1 gives a flowchart of a process for isolating gas inflows in order to justify the radius of the gas insulating screen as a whole and explaining the sizes of the screens represented by the oil-water emulsion, gel-forming and fixing compositions; figure 2 funnel depression during operation of the well.

На фиг.1 показана последовательность закачки в скважину газоизолирующих составов, типы гелеобразующих и закрепляющих составов, используемых на отдельных этапах осуществления технологического процесса (ТП) изоляции газопритоков, а также предельные размеры радиусов экранов, создаваемых на каждом этапе выполнения РИР. Figure 1 shows the sequence of injection of gas-insulating compositions into the well, the types of gelling and fixing compositions used at individual stages of the technological process (TP) for isolating gas inflows, as well as the limit sizes of the radii of the screens created at each stage of the RIR.

Предельные размеры радиуса каждой составной части газоизолирующего экрана определяются степенью изменения депрессии в прискважинной зоне во время работы скважины (воронкой депрессии) (фиг.2). Расчет воронки депрессии выполнен по формуле
P Pпл-(Pпл-Pзаб

Figure 00000001
где Рпл пластовое давление;
Рзаб. забойное давление;
Rк радиус контура питания;
rс приведенный радиус скважины;
r радиус воронки депрессии.The limiting size of the radius of each component of the gas-insulating screen is determined by the degree of change in depression in the near-wellbore zone during well operation (depression funnel) (Fig. 2). The calculation of the funnel of depression is performed according to the formula
PP PL - (P PL -P Zab ) ×
Figure 00000001
where R PL reservoir pressure;
R zab . bottomhole pressure;
R to the radius of the power circuit;
r c is the reduced radius of the well;
r radius of the funnel of depression.

Расчет выполнен для условий Лянторского месторождения при следующих значениях, входящих в формулу параметров: Рпл.=210 атм, Рзаб 170 атм. Rк=200 м и rс=0,1 м. Как видно из графика, приведенного на фиг.2, если газоизолирующий экран создать в радиусе 30-40 м вокруг скважины, то перепад давления между удаленной зоной и на границе распространения изолирующего агента составит всего 4-4,7% от пластового давления. По этой причине часть газоизолирующего экрана, состоящего из водонефтяной эмульсии (участок 1 на фиг.2), имеет указанные выше размеры, что позволяет надежно перекрыть пути поступления газа в скважину в случае возникновения газового конуса в нефтяной скважине, эксплуатирующей нефтегазовую залежь. Из графика на фиг.2 также видно, что зона распространения глубокой депрессионной воронки, где перепад давления составляет более половины всего перепада давления в пласте, имеет радиус 8-10 м. В связи с этим в этой зоне располагают более прочную часть газоизолирующего экрана, состоящую из гелеобразующего состава, которая имеет размер радиуса до 10 м (участок 2 на фиг.2). И, наконец, вблизи стенок скважины, где темп снижения давления самый высокий, в радиусе до 1 м располагают прочный закрепляющий тампонажный состав.The calculation was performed for the Lyantorskoye field conditions with the following values included in the parameter formula: R pl. = 210 atm, P zab 170 atm. R k = 200 m and r c = 0.1 m. As can be seen from the graph shown in figure 2, if a gas insulating screen is created in a radius of 30-40 m around the well, the pressure drop between the remote zone and the boundary of the distribution of the insulating agent will be only 4-4.7% of reservoir pressure. For this reason, a part of the gas-insulating screen, consisting of a water-oil emulsion (section 1 in Fig. 2), has the dimensions indicated above, which makes it possible to reliably block the path of gas entry into the well in the event of a gas cone in an oil well operating an oil and gas reservoir. It can also be seen from the graph in FIG. 2 that the zone of propagation of the deep depression funnel, where the pressure drop is more than half of the total pressure drop in the reservoir, has a radius of 8-10 m. In this regard, a more durable part of the gas-insulating screen, consisting of from a gelling composition that has a radius size of up to 10 m (section 2 in FIG. 2). And, finally, near the walls of the well, where the rate of pressure decrease is the highest, a strong fixing cement composition is located within a radius of 1 m.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Из скважины извлекают подземное оборудование и спускают в нее насосно-компрессорные трубы (НКТ) под заливку, башмак которых устанавливают у нижней границы интервала изоляции или на 5-7 м ниже ее. После этого закачивают в нефтегазонасыщенной пласт воду из расчета 80-100 м3 на 1 м газонасыщенной части пласта (первый этап технологического процесса). Далее готовят и закачивают через НКТ в пласт один из типов гелеобразующих составов в объеме 60-200 м3 (второй этап ТП). Приготавливают и закачивают через НКТ в пласт один из типов закрепляющих составов в объеме 4,5-8 м3 (третий этап ТП). Продавливают гелеобразующий и закрепляющий состав в пласт водой (солевым раствором) в объеме, равном объему НКТ и сверх того 0,5 м3 по НКТ и 0,5 м3 по затрубному пространству. Оставляют скважину закрытой под давлением, достигнутом в конце продавки для гелеобразования и затвердевания составов в течение 1-3 сут. Осуществляют обратную промывку скважины водой (солевым раствором) в объеме, равном полуторакратному объему НКТ, и осуществляют цикл работ по запуску скважины в эксплуатацию.The underground equipment is removed from the well and tubing pipes (tubing) are put into it for filling, the shoe of which is installed at the lower boundary of the isolation interval or 5-7 m below it. After that, water is pumped into the oil and gas saturated formation at the rate of 80-100 m 3 per 1 m of the gas saturated part of the formation (the first stage of the technological process). Next, one of the types of gel-forming compositions is prepared and pumped through the tubing into the formation in a volume of 60-200 m 3 (second stage of TP). One of the types of fixing compositions in the volume of 4.5-8 m 3 is prepared and pumped through the tubing into the formation (the third stage of TP). The gel-forming and fixing composition is pressed into the formation with water (saline) in a volume equal to the volume of the tubing and, moreover, 0.5 m 3 along the tubing and 0.5 m 3 along the annulus. The well is left closed under the pressure reached at the end of the supply for gelation and solidification of the compositions within 1-3 days. Backwash the well with water (saline) in a volume equal to one and a half times the volume of tubing, and carry out a cycle of work to launch the well into operation.

В связи с тем, что блок-схема технологического процесса по предложенному способу на первом этапе ТП предусматривает закачку в пласт больших объемов воды, необходимо было количественно оценить распределение закачиваемой в нефтегазонасыщенный пласт воды в газо- и нефтенасыщенную горную породу. С учетом потерь воды, фильтрующейся в нефтенасыщенную зону, и при известной пористости и мощности газонасыщенной зоны такая количественная оценка позволяет рассчитать потребный объем воды, необходимой для достижения заданного радиуса изолирующего экрана. Due to the fact that the flowchart of the technological process according to the proposed method at the first stage of the TP provides for the injection of large volumes of water into the formation, it was necessary to quantitatively evaluate the distribution of water injected into the oil and gas saturated formation into gas and oil saturated rocks. Taking into account the losses of water filtered into the oil-saturated zone, and with the known porosity and power of the gas-saturated zone, such a quantitative assessment allows us to calculate the required volume of water necessary to achieve a given radius of the insulating screen.

Распределение потока закачиваемой воды в газо- и нефтенасыщенную горную породу было определено в лабораторных условиях на модели нефтегазонасыщенного пласта с помощью фильтрационной установки УИПК-1М. Для этого в два естественных керна продуктивных отложений Лянторского месторождения с известными проницаемостями, один из которых был газонасыщенным, а второй нефтенасыщенным, из общей емкости при постоянном давлении закачивали воду. В опытах фиксировали общий расход воды прокачиваемой через оба керна в течение 60 мин, а на выходах из кернодержателей определяли объем воды, профильтровавшейся через газонасыщенный (Vг) и нефтенасыщенный (Vн) керны. По полученным данным рассчитывали отношение объемов воды, профильтровавшейся через газо- и нефтенасыщенный керны (Vг/Vн), которое количественно характеризует распределение потока.The distribution of the flow of injected water into the gas and oil-saturated rock was determined in laboratory conditions on the model of oil-and-gas-saturated formation using the filtration unit UIPK-1M. For this, two natural cores of productive sediments of the Lyantorskoye field with known permeabilities, one of which was gas-saturated and the second oil-saturated, were pumped from a total capacity at constant pressure. In experiments, the total flow rate of water pumped through both cores for 60 min was recorded, and the volume of water filtered through gas-saturated (V g ) and oil-saturated (V n ) cores was determined at the exits from the core holders. According to the data obtained, the ratio of the volumes of water filtered through gas and oil-saturated cores (V g / V n ) was calculated, which quantitatively characterizes the flow distribution.

Результаты опытов суммированы в табл.1. Из данных табл.1 видно, что во всех опытах отношение Vг/Vн высокое и варьируется в пределах от 5,3 до 45,2. Это свидетельствует о преимущественной фильтрации воды в газонасыщеную зону пласта и о незначительной фильтрации в нефтенасыщенную зону. Из табл.1 также видно, что если проницаемость газо- и нефтенасыщенной горной породы приблизительно одинакова, то отношение Vг/Vн составляет 5,3-6,1 (опыты 1, 4, 5 в табл. 1). Но если проницаемость газонасыщенной породы выше, чем нефтенасыщенной, то отношение Vг/Vн быстро увеличивается т 6,1 до 45,2 (сравнить опыты 1, 2, 3 в табл.1). Таким образом приведенные лабораторные данные подтвержают возможность осуществления большеобъемной закачки воды преимущественно в газонасыщенную зону пласта, что является принципиально важным моментом при реализации предложенного способа.The results of the experiments are summarized in table 1. From the data of table 1 it is seen that in all experiments, the ratio of V g / V n is high and varies from 5.3 to 45.2. This indicates a predominant filtration of water into the gas-saturated zone of the formation and a slight filtration into the oil-saturated zone. From table 1 it is also seen that if the permeability of gas and oil-saturated rocks is approximately the same, then the ratio of V g / V n is 5.3-6.1 (experiments 1, 4, 5 in table 1). But if the permeability of a gas-saturated rock is higher than that of an oil-saturated rock, then the ratio of V g / V n rapidly increases from 6.1 to 45.2 (compare experiments 1, 2, 3 in Table 1). Thus, the above laboratory data confirm the possibility of large-volume water injection mainly into the gas-saturated zone of the formation, which is a fundamentally important point in the implementation of the proposed method.

В процессе закачки воды в нефтегазонасыщенный пласт на первом этапе ТП в зоне газонефтяного контакта образуется водонефтяная эмульсия, которая согласно заявляемого способа выполняет роль изолирующего экрана. В связи с этим в лабораторных условиях исследованы изолирующие (реологические) свойства водонефтяных эмульсий. Для этого из нефти Лянторского месторождения и сеноманской воды с помощью высокооборотный мешалки приготовлены водонефтяные эмульсии с различным содержанием в их воды. По внешнему виду такие эмульсии представляют собой кашеобразную, практически нетекучую массу бурого цвета. Специальными опытами установлено, что эмульсия без добавления деэмульгаторов являются стойкими. Разрушения их не наблюдается при нагревании в течение 24 ч при 65 оС (моделирование пластовых условий). При попытках разрушить эмульсию методом центрифугирования установлено, что она разрушается лишь частично. При скорости вращения 3500-4000 об/мин в течение 10 ч расслаивается только 1/3 часть эмульсии. При более длительном центрифугировании дальнейшего расслоения эмульсии не происходит.In the process of pumping water into the oil and gas saturated formation at the first stage of the TP, a water-oil emulsion is formed in the gas-oil contact zone, which, according to the proposed method, acts as an insulating screen. In this regard, in laboratory conditions, the insulating (rheological) properties of oil-water emulsions were studied. For this purpose, oil-water emulsions with different contents in their water were prepared using oil from the Lyantorskoye field and Cenomanian water using a high-speed mixer. In appearance, such emulsions are a porridge-like, almost non-fluid mass of brown color. Special experiments established that the emulsion without the addition of demulsifiers are persistent. Their destruction is not observed with heating for 24 hours at 65 ° C (simulating reservoir conditions). When trying to destroy the emulsion by centrifugation, it was found that it is only partially destroyed. At a rotation speed of 3500-4000 rpm for 10 hours, only 1/3 of the emulsion exfoliates. With a longer centrifugation, further separation of the emulsion does not occur.

Реологические свойства водонефтяных эмульсий исследованы при 25оС с помощью ротационного вискозиметра "Реотест-2". В табл.2 суммированы результаты измерений динамической вязкости водонефтяной эмульсии, содержащей 56,6% воды, при различных напряжениях сдвига. Из данных табл.2 видно, исследованная эмульсия является неньютоновской жидкостью и вязкость ее существенно зависит от напряжения сдвига. Динамическая вязкость указанной эмульсии изменяется от 2617 сПз при напряжении сдвига 99,1 Па до 446 сПз при напряжении сдвига 2941 Па. Из табл.2 видно, что при достижении предельного напряжения сдвига (выше 1200 Па) структура эмульсии разрушается и кажущаяся (условная) вязкость эмульсии далее уже не зависит от напряжения сдвига. Водонефтяные эмульсии имеют высокие предельные напряжения сдвига, что свидетельствует о высоких изолирующих свойствах таких эмульсий.The rheological properties of water-oil emulsions were studied at 25 ° C using a rotational viscometer "Reotest-2". Table 2 summarizes the results of measurements of the dynamic viscosity of an oil-water emulsion containing 56.6% water at various shear stresses. From the data of Table 2 it can be seen that the investigated emulsion is a non-Newtonian fluid and its viscosity substantially depends on the shear stress. The dynamic viscosity of this emulsion varies from 2617 cps at a shear stress of 99.1 Pa to 446 cps at a shear stress of 2941 Pa. From table 2 it is seen that when the ultimate shear stress (above 1200 Pa) is reached, the structure of the emulsion is destroyed and the apparent (conditional) viscosity of the emulsion no longer depends on the shear stress. Oil-water emulsions have high ultimate shear stresses, which indicates the high insulating properties of such emulsions.

В табл. 3 приведены результаты измерений динамической вязкости водонефтяных эмульсий, приготовленных из нефти Лянторского месторождения и сеноманской воды, при различном содержании в них воды. Учитывая то, что эмульсии являются неньютоновскими жидкостями, для получения сопоставимых результатов измерения вязкости выполнены при напряжениях сдвига, превышающих предельные значения, при которых разрушается структура эмульсий. Из данных табл.3 видно, что по мере увеличения содержания воды в водонефтяной эмульсии вязкость эмульсии быстро нарастает от 19,3 сПз для исходной нефти до 451,6 сПз для эмульсии, содержащей 56,6% воды. При дальнейшем увеличении содержания воды вязкость эмульсии начинает уменьшаться, но остается высокой. Данные табл. 3 подтверждают, что водонефтяные эмульсии обладают высокими изолирующими свойствами в очень широком диапазоне содержания в них воды. In the table. Figure 3 shows the results of measurements of the dynamic viscosity of oil-water emulsions prepared from oil from the Lyantorskoye field and Cenomanian water at different water contents. Given that the emulsions are non-Newtonian fluids, to obtain comparable viscosity measurements, they were performed at shear stresses exceeding the limiting values at which the structure of the emulsions is destroyed. From the data of Table 3 it can be seen that as the water content in the oil-water emulsion increases, the viscosity of the emulsion quickly increases from 19.3 cPs for the original oil to 451.6 cPs for the emulsion containing 56.6% water. With a further increase in water content, the viscosity of the emulsion begins to decrease, but remains high. The data table. 3 confirm that water-oil emulsions have high insulating properties in a very wide range of water content in them.

Предлагаемый способ был испытан также в промысловых условиях на нефтегазовых залежах Лянторского и Федоровского месторождений. Приготовление газоизолирующих составов и закачку их в скважину и в пласт проводили и с помощью стандартных технических средств, используемых при капитальном ремонте скважин. The proposed method was also tested in field conditions on the oil and gas deposits of the Lyantorskoye and Fedorovskoye fields. The preparation of gas insulating compositions and their injection into the well and into the formation was also carried out using standard technical means used in the overhaul of wells.

Гелеобразующие составы для промысловых испытаний предлагаемого и известных способов готовили следующим образом. Вязко-упругий состав (ВУС) получали смешением 0,6%-ного водного раствора полиакриламида (ПАА) с хромкалиевыми квасцами. При этом соотношение компонентов в ВУС составляло, мас. ПАА 0,6; хромкалиевые квасцы 0,04; вода остальное. Кремнийорганическую сшитую систему (КРОСС-1) готовили смешением 0,5%-ного водного раствора ПАА с АКОР -Б100 и неонолом при следующем соотношении компонентов, мас. ПАА 0,5; АКОР-Б100 2,5; неонол АФ9-12 марки СНО -3Б 2,5; вода остальное. Другая рецептура кремнийорганической сшитой системы (КРОСС-2) включала следующие компоненты, мас. ПАА 0,5; этилсиликат-40 3,3; продукт 119-204 1,7; неонол АФ 9-12 марки СНО-3Б 5,0; бихромат калия 0,04; вода остальное. Гелеобразующий состав (ГОС) готовили путем смешения водного раствора ПАА и лигносульфоната (КССБ) с бихроматом калия при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас. ПАА 0,6; КССБ 0,9; бихромат калия 0,45; вода остальное.Gelling compositions for field testing of the proposed and known methods were prepared as follows. The visco-elastic composition (HCL) was obtained by mixing a 0.6% aqueous solution of polyacrylamide (PAA) with potassium chromium alum. The ratio of the components in the WCS was, wt. PAA 0.6; potassium alum 0.04; water the rest. The organosilicon crosslinked system (CROSS-1) was prepared by mixing a 0.5% aqueous solution of PAA with AKOR-B 100 and neonol in the following ratio of components, wt. PAA 0.5; AKOR-B 100 2.5; neonol AF 9-12 grade CHO -3B 2.5; water the rest. Another formulation of the organosilicon crosslinked system (CROSS-2) included the following components, wt. PAA 0.5; ethyl silicate-40 3.3; product 119-204 1.7; neonol AF 9-12 grade SNO-3B 5.0; potassium dichromate 0.04; water the rest. A gel-forming composition (GOS) was prepared by mixing an aqueous solution of PAA and lignosulfonate (KSSB) with potassium dichromate in the following ratio of its constituent components, wt. PAA 0.6; KSSB 0.9; potassium dichromate 0.45; water the rest.

Закрепляющие составы для осуществления изоляционных работ по предлагаемому способу готовили следующим образом. Кремнийорганический водорастворимый тампонажный состав (ВТС-2) получали смешением этилсиликата-40, продукта 119-204 и полигликоля при следующем соотношении компонентов, мас. этилсиликат 33; продукт 119-204 17; полигликоль 50. Кремнийорганический неонол, содержащий водорастворимый тампонажный состав (НВТС-1), получали смешением АКОР-Б100 и неонола АФ9-12 марки СНО-3Б в соотношении 1:1 по объему. Другая рецептура неонолсодержащего водорастворимого тампонажного состава (НВТС2) включала следующие компоненты, мас. этилсиликат-40 33; продукт 119-204 17; неонол АФ9-12 марки СНО-3Б 50. Цементный раствор, используемый в предлагаемом способе в качестве закрепляющего состава, либо для докрепления кремнийорганического закрепляющего состава, готовили по стандартной технологии с плотностью 1,78-1,80 г/см3.Fixing compositions for the implementation of insulation work on the proposed method was prepared as follows. Organosilicon water-soluble grouting composition (VTS-2) was obtained by mixing ethyl silicate-40, product 119-204 and polyglycol in the following ratio of components, wt. ethyl silicate 33; product 119-204 17; polyglycol 50. Organosilicon neon containing a water-soluble grouting composition (NVTS-1) was obtained by mixing AKOR-B 100 and neonol AF 9-12 grade SNO-3B in a ratio of 1: 1 by volume. Another formulation of a neonol-containing water-soluble grouting composition (HBTC2) included the following components, wt. ethyl silicate-40 33; product 119-204 17; neonol AF 9-12 grade CHO-3B 50. The cement mortar used in the proposed method as a fixing composition, or to fix the silicone fixing composition, was prepared according to standard technology with a density of 1.78-1.80 g / cm 3 .

П р и м е р. В скважине 2594 Лянторского месторождения выполнены ремонтно-изоляционные работы (РИР) тремя различными способами. Такие работы проведены с целью сопоставления эффективности предлагаемого и известных способов в одних и тех же геолого-физических и технических условиях. Первоначально РИР осуществлялась путем закачки в пласт 62 м3 ВУС (табл.4, где представлены данные промысловых испытаний). После этого скважина была запущена в работу. Сопоставление параметров ее работы до и после проведения РИР, приведенные в табл. 4, показывает, что эффект от изоляции по данному способу не получен.PRI me R. In well 2594 of the Lyantorskoye field, repair and insulation works (RIR) were performed in three different ways. Such work was carried out in order to compare the effectiveness of the proposed and known methods in the same geological, physical and technical conditions. Initially, the RIR was carried out by injecting 62 m 3 of VUS into the reservoir (Table 4, where the data from field tests are presented). After that, the well was put into operation. Comparison of the parameters of its work before and after the RIR, are given in table. 4 shows that the insulation effect of this method was not obtained.

Другой известный способ изоляции газопритоков, который был затем испытан в скважине 2594, основан на последовательной закачке в пласт гелеобразующего и закрепляющего составов. При реализации этого способа в скважину закачки 30 м2 ВУС, 2,5 м3 кремнийорганического закрепляющего состава ВТС-2 и докрепили 5 м3 цементного раствора. Скважину после этого освоили и запустили в работу. Как видно из данных табл.4, параметры работы скважины после проведения РИР по второму известному способу также практически не улучшились.Another known method for isolating gas inflows, which was then tested in well 2594, is based on the sequential injection of gelling and fixing compositions into the formation. When implementing this method, 30 m 2 of hydraulic slurry, 2.5 m 3 of silicone-based cementitious compound VTS-2 are injected into the well, and 5 m 3 of cement mortar are fixed. After that, the well was mastered and put into operation. As can be seen from the data of table 4, the parameters of the well after conducting RIR according to the second known method also practically did not improve.

Учитывая то обстоятельство, что РИР, выполненные в скважине 2594 двумя описанными выше способами, не дали положительного результата, в этой скважине осуществили изоляционные работы с целью ликвидации газопритоков по предлагаемому способу. Для этого в скважину и в пласт последовательно закачали 1100 м3 воды, 115 м3 гелеобразующего состава (КРОСС-1) и 6,6 м3 закрепляющего состава (НВТС-1). В результате РИР достигнут существенный положительный эффект. Буферное давление снизилось со 110 до 19 атм, затрубное давление уменьшилось со 150 до 11 атм, а дебит нефти возрос с 0,7 до 16,7 т/сут. Благодаря РИР, проведенной по предлагаемому способу, скважину удалось перевести на механизированный способ эксплуатации и она устойчиво работает в настоящее время с помощью ЭЦН.Given the fact that the RIR performed in well 2594 using the two methods described above did not give a positive result, insulation work was performed in this well to eliminate gas inflows using the proposed method. To do this, 1100 m 3 of water, 115 m 3 of gel-forming composition (CROSS-1) and 6.6 m 3 of fixing composition (NVTS-1) were successively pumped into the well and into the formation. As a result of the RIR, a significant positive effect was achieved. Buffer pressure decreased from 110 to 19 atm, annular pressure decreased from 150 to 11 atm, and oil flow rate increased from 0.7 to 16.7 t / day. Thanks to the RIR conducted by the proposed method, the well managed to be transferred to a mechanized method of operation and it is currently working steadily with the help of ESP.

Изоляционные работы по предлагаемому способу были выполнены также в скважине 3546 Лянторского месторождения и в скважинах 4012 и 4021 Федоровского месторождения. Технология РИР, типы и объемы использованных в каждой скважине газоизолирующих составов, а также параметры работы скважины до и после проведения РИР суммированы в табл.4. Из данной табл. 4 видно, что во всех случаях применение предлагаемого способа дает существенный положительный результат. Эффект от изоляции на первых двух скважинах продолжается уже больше года и по всем скважинам эффект в настоящее время продолжается, что свидетельствует о высокой надежности способа. Insulation work on the proposed method was also performed in well 3546 of the Lyantorskoye field and in wells 4012 and 4021 of the Fedorovskoye field. The RIR technology, the types and volumes of gas-insulating compounds used in each well, as well as the well operation parameters before and after the RIR are summarized in Table 4. From this table. 4 shows that in all cases, the application of the proposed method gives a significant positive result. The effect of isolation at the first two wells has been going on for more than a year and the effect is currently continuing for all wells, which indicates a high reliability of the method.

Для сопоставления эффективности предлагаемого способа со способом-прототиом в скважине 4089 Лянторского месторождения проведены работы по закачке воды в призабойную зону пласта, продавке ее на глубину изоляции пласта и пуску скважины в эксплуатацию. Результаты РИР по способу-прототипу, приведенные в табл. 4, свидетельствуют об отсутствии надежности и эффективности данного способа. To compare the effectiveness of the proposed method with the protothiom method in well 4089 of the Lyantorskoye field, water was pumped into the bottom-hole zone of the formation, selling it to the depth of isolation of the formation, and putting the well into operation. The results of the RIR on the prototype method are given in table. 4, indicate the lack of reliability and effectiveness of this method.

Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить надежное блокирование газонасыщенной зоны пласта от нефтенасыщенной и повысить эффективность процесса изоляции газопритоков. При этом по данным экспериментальных промысловых испытаний, суммированных в табл.4, снижается аварийность при эксплуатации скважин, вскрывших нефтегазовые залежи, снижается до нормальных величин буферное и затрубное давление, увеличивается в среднем на 13,4 т/сут дебит скважины по нефти и на 14,9 тыс.м3/сут снижается среднесуточный отбор попутно-добываемого газа. Применение предлагаемого способа для обработки участков нефтегазовых залежей позволит увеличить нефтеотдачу пласта.Using the proposed method allows for reliable blocking of the gas-saturated zone of the formation from oil-saturated and increase the efficiency of the process of isolation of gas inflows. At the same time, according to experimental field tests summarized in Table 4, the accident rate during operation of wells that uncovered oil and gas deposits decreases, the buffer and annular pressure decreases to normal values, and the average oil production rate increases by 13.4 t / day and by 14 , 9 thousand m 3 / day, the average daily production of associated gas is reduced. The application of the proposed method for processing sections of oil and gas deposits will increase oil recovery.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ позволит дополнительно добыть 3172 т нефти и ограничить отбор попутно-добываемого газа в объеме 5751 тыс.м3 в пересчете на 1 скважино-операцию в год.Compared with the prototype method, the proposed method will additionally produce 3172 tons of oil and limit the selection of associated gas in the amount of 5751 thousand m 3 in terms of 1 well operation per year.

Claims (4)

1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗОВОГО ПЛАСТА, включающий закачку в призабойную зону пласта воды, продавку ее на глубину изоляции пласта и пуск скважины в эксплуатацию, отличающийся тем, что после продавки в пласт воды в него закачивают гелеобразующий, а затем закрепляющий тампонажный составы. 1. METHOD FOR INSULATING A GAS STRING, which includes injecting water into the bottom-hole zone of the formation, pumping it to the depth of the formation isolation and putting the well into operation, characterized in that after the water has been injected into the formation, gelling and then fixing cementing compositions are pumped into it. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гелеобразующего состава в пласт закачивают вязкоупругий состав, или жидкое стекло, или полимерно-силикатный раствор, или водный раствор водорастворимого кремнийорганического состава. 2. The method according to claim 1, characterized in that as a gelling composition, a viscoelastic composition, or liquid glass, or a polymer-silicate solution, or an aqueous solution of a water-soluble organosilicon composition is pumped into the formation. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве закрепляющего тампонажного состава в пласт закачивают кремнийорганический тампонажный состав, или кремнийорганический тампонажный состав в сочетании с цементным раствором, или цементный раствор. 3. The method according to claim 1, characterized in that as a cementing grouting composition, an organosilicon grouting composition, or an organosilicon grouting composition in combination with a cement mortar, or cement mortar are pumped into the formation. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку закрепляющего состава сочетают с наложением металлического пластыря на изолируемый интервал. 4. The method according to claim 1, characterized in that the injection of the fixing composition is combined with the application of a metal patch on an isolated interval.
SU5064134 1992-06-15 1992-06-15 Method for insulating gas stratum RU2059064C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5064134 RU2059064C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method for insulating gas stratum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5064134 RU2059064C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method for insulating gas stratum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2059064C1 true RU2059064C1 (en) 1996-04-27

Family

ID=21614199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5064134 RU2059064C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method for insulating gas stratum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2059064C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533397C2 (en) * 2013-02-01 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" (ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь") Formation permeability control method
RU2601707C1 (en) * 2015-10-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of development of oil and gas condensate deposit
RU2698345C1 (en) * 2018-05-25 2019-08-26 Публичное акционерное общество "Газпром" Enhanced oil recovery method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1461880, кл. E 21B 43/32, 1989. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533397C2 (en) * 2013-02-01 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" (ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь") Formation permeability control method
RU2601707C1 (en) * 2015-10-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of development of oil and gas condensate deposit
RU2698345C1 (en) * 2018-05-25 2019-08-26 Публичное акционерное общество "Газпром" Enhanced oil recovery method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10214680B2 (en) Stability improvement of CO2 foam for enhanced oil recovery applications using polyelectrolytes and polyelectrolyte complex nanoparticles
US4662448A (en) Well treatment method using sodium silicate to seal formation
US5358047A (en) Fracturing with foamed cement
US7677313B2 (en) Method for controlling water influx into wellbores by blocking high-permeability channels
AU2014281205A1 (en) Simultaneous method for combined acidizing and proppant fracturing
EA009172B1 (en) Method of completing poorly consolidated formations
Gussenov et al. Bulk gels for permeability reduction in fractured and matrix reservoirs
Osterloh et al. Polymer transport and rheological properties for polymer flooding in the north sea
AU2010205479A1 (en) Methods of setting particulate plugs in horizontal well bores using low-rate slurries
US3653441A (en) Process for cementing well bores
US5065820A (en) Control of lost circulation in wells
US8235113B2 (en) Method of improving recovery from hydrocarbon reservoirs
CA3090866C (en) Polyamine polyethers as nonemulsifier components
US20140345863A1 (en) Electromagnetically active slurries and methods
US20190169487A1 (en) Stability improvement of foams for enhanced oil recovery applications using polyelectrolytes and polyelectrolyte complex nanoparticles
Kooijman et al. Large-scale laboratory sand production test
RU2116432C1 (en) Method for restoring tightness of production strings
US4664191A (en) Minimizing formation damage during gravel pack operations
WO2014169389A1 (en) Method and apparatus for enhancing the productivity of wells
RU2059064C1 (en) Method for insulating gas stratum
US5435389A (en) Sand control agent and process
Hatzignatiou et al. Sodium silicate gelants for water management in naturally fractured hydrocarbon carbonate formations
RU2114990C1 (en) Method for isolation of water inflow in oil producing well
US3637014A (en) Secondary oil recovery process using time-dependent shear-thinning liquid
US3315743A (en) Aqueous solution flow in permeable earth formations