EA018876B1

EA018876B1 - Method to limit bottom water inflow to operating boreholes during floating oil reservoir development

Info

Publication number: EA018876B1
Application number: EA201100714A
Authority: EA
Inventors: Владимир Сергеевич Войтенко; Анатолий Данилович СМЫЧНИК; Сергей Федорович Шемет; Сергей Сергеевич Новиков; Роман Александрович Силков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром")
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2013-11-29
Also published as: EA201100714A1

Abstract

This invention relates to the oil-producing industry, in particular, to the ways of water inflow zone isolation. The objective of the invention is to create an effective and long-term protective shield in the bottom of oil bed preventing bottom water entry to operating borehole. The assigned objective is reached by doing the following: the way of limiting bottom water inflow to operating boreholes during development of floating oil reservoirs including borehole cleanout and grouting mixture pumping to borehole assumes that the watered grounds adjacent to the bottom of bed are treated by shock waves with creation of additional permeability in them, then grouting mixture is pumped to the treated rocks to form waterproofing colmatation shield the required parameters of which shall be calculated, rocks by the bottom of oil bed are treated and grouting mixture is pumped when exposed to shock waves that are generated at the borehole collar and transferred through a liquid waveguide with further turning to the interval of colmatation shield construction using reflector.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон водопритоков.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for isolating zones of water inflows.

Известен способ создания временного экрана в фильтровой зоне эксплуатационных скважин и выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, по которому предусматривается, что в нагнетательную или эксплуатационную скважину при закрытом затрубном пространстве через заливочную головку, установленную на устье, закачивают смесь реагентов: 8-20%-ный водный раствор хлористого кальция и нафтенат натрия, разбавленный водой в соотношении 1:2, при строгом контроле давления из расчета 0,4-1,5 м³ на 1 м мощности (толщины) пласта, после чего данную смесь продавливают в пласт [1].There is a method of creating a temporary screen in the filter zone of production wells and alignment of the injectivity profile of injection wells, according to which it is provided that a mixture of reagents is pumped into the injection or production well with a closed annulus through the filling head installed on the mouth: 8-20% water calcium chloride and sodium naphthenate diluted with water in ratio 1: 2 under the strict control of the rate of pressure 0.4-1.5 m ³ per 1 m thick (thickness) of the formation, after which this admixture is forced into the reservoir [1].

Этот способ малоэффективен, так как не всегда удается, используя только статическое давление, продавить тампонажную смесь на необходимую глубину в пласт. Кроме того, из-за анизотропии пласта по проницаемости тампонирующая смесь распределяется в пласте неравномерно, что также снижает эффективность изоляционных работ вплоть до нулевого результата.This method is ineffective, since it is not always possible, using only static pressure, to push the grouting mixture to the required depth into the reservoir. In addition, due to the permeability anisotropy of the formation, the plugging mixture is distributed unevenly in the formation, which also reduces the effectiveness of insulation work up to a zero result.

Известен также способ ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в эксплуатационных скважинах, который предусматривает, что в скважины через вскрытый фильтр закачивают раствор хлористого кальция, затем добавляют воду, далее раствор нафтената натрия или калия или их смесь. Данную процедуру повторяют по крайней мере 3 раза. После чего закачивают цементный раствор, водоцементное отношение которого составляет 0,2-0,6, в объеме 0,5-2 м³ на 1 м мощности (толщины) пласта с добавлением в количестве 0,5-10% от объема цементного раствора дополнительного раствора нафтената натрия или калия или их смеси с соотношением нафтенат:вода 1:2 с последующим продавливанием в скважины всей массы пластовой водой из расчета 1-2 м³ на 1 м мощности (толщины) пласта. Затем проводят промывку скважин, герметизируют их устья и выдерживают под давлением 24 ч [2 - прототип].There is also a method of limiting bottom water and annular flows in production wells, which provides that a solution of calcium chloride is pumped into the wells through an open filter, then water is added, then a solution of sodium or potassium naphthenate or a mixture thereof. This procedure is repeated at least 3 times. After which the cement mortar is pumped, the water-cement ratio of which is 0.2-0.6, in a volume of 0.5-2 m ³ per 1 m of thickness (thickness) of the formation with the addition of an additional 0.5-10% of the volume of cement mortar a solution of sodium or potassium naphthenate or a mixture thereof with a naphthenate: water ratio of 1: 2, followed by forcing the entire mass into the wells with produced water at a rate of 1-2 m ³ per 1 m of formation thickness (thickness). Then the wells are washed, their mouths are sealed and kept under pressure for 24 hours [2 - prototype].

Недостатком этого способа является то, что создаваемые технологические экраны носят временный характер и требуется периодическое повторение операций, что вызывает дополнительные затраты времени, материалов, а также возникает необходимость частого вывода скважин из эксплуатации на длительное время для проведения ремонтно-изоляционных работ.The disadvantage of this method is that the created technological screens are temporary and require periodic repetition of operations, which causes additional costs of time, materials, and there is a need for frequent decommissioning of wells for a long time to carry out repair and insulation works.

Задачей изобретения является создание эффективного и долговременно функционирующего защитного экрана в подошве нефтяного пласта, предупреждающего поступление подошвенных вод в эксплуатационную скважину.The objective of the invention is the creation of an effective and long-lasting functioning protective screen in the sole of the oil reservoir, preventing the entry of bottom water into the production well.

Поставленная задача достигается тем, что в способе ограничения притока подошвенных вод в эксплуатационные скважины при разработке водоплавающих залежей нефти, включающем промывку скважины и закачку в нее тампонажной смеси, обводненные породы подошвы нефтяного пласта, примыкающие к нефтяному пласту, обрабатывают с формированием дополнительной проницаемости, а затем в обработанные породы закачивают тампонажную смесь таким образом, чтобы сформировать водонепроницаемый кольматационный экран с параметрами, определяемыми расчетом, причем обработку пород подошвы нефтяного пласта и закачку тампонирующей смеси производят под воздействием энергии ударных волн, которые генерируют на устье скважины и передают по жидкостному волноводу с последующим их поворотом с помощью отражателя в интервал сооружения кольматационного экрана.This object is achieved by the fact that in the method of limiting the inflow of bottom water into production wells when developing water-floating oil deposits, including flushing the well and injecting grouting mixture into it, flooded rocks of the sole of the oil reservoir adjacent to the oil reservoir are treated to form additional permeability, and then grouting mixture is pumped into the treated rocks in such a way as to form a waterproof mud screen with parameters determined by the calculation, We treat the rocks of the bottom of the oil reservoir and inject the plugging mixture under the influence of the energy of shock waves, which are generated at the wellhead and transmitted through a liquid waveguide with their subsequent rotation with the help of a reflector in the interval of construction of the mud screen.

На чертеже представлена схема ограничения притока подошвенных вод в нефтяную эксплуатационную скважину путем формирования дополнительной проницаемости и создания кольматационного экрана в подошве водоплавающей нефтяной залежи по предлагаемому способу.The drawing shows a diagram of limiting the influx of bottom water into an oil production well by forming additional permeability and creating a clogging screen in the bottom of a floating oil reservoir by the proposed method.

Способ ограничения притока подошвенных вод в эксплуатационные скважины при разработке водоплавающих залежей осуществляется следующим образом. Нефтяную залежь 1, включающую подошвенные обводненные породы 2, нефтяной пласт 3 и газовую шапку 4, вскрывают скважиной 5. Эксплуатационную колонну 6 в примыкающем к нефтяному пласту 3 интервале приподошвенных обводненных пород 2, равном проектной толщине кольматационного экрана 7, перфорируют (при открытом забое эта операция исключается). Скважину 5 промывают и заполняют жидкостью (техническая, пластовая вода или другая жидкость), которая служит волноводом и рабочим агентом, закачиваемым в подошвенные обводненные породы 2 на интервале кольматационного экрана 7. На устье скважины 5 монтируют генератор ударных волн 8 и на глубине создаваемого кольматационного экрана 7 в скважине 5 устанавливают отражатель ударных волн 9, который спускают на каротажном кабеле или проволоке 10 при помощи лебедки 11. Затем на устье скважины 5 с помощью задвижки 12 закрывают трубное пространство и с помощью цементировочного агрегата 13 или другого устройства с достаточной гидравлической мощностью через скважину 5 начинают закачку жидкости в пласт. Когда давление в скважине 5 поднимется до 30-50 атм, включают генератор ударных волн 8. Ударные волны по волноводу (жидкости в скважине) достигают отражателя 9, отражаются перпендикулярно скважине 5 в примыкающие к нефтяному пласту 3 подошвенные обводненные породы 2 и, воздействуя на них, формируют за счет образования микротрещин и увеличения капиллярных каналов дополнительную проницаемость в зоне формирования кольматационного экрана. Обработку заканчивают после того, как коэффициент фильтрации достигнет 100 м/сут. После этого посредством скважины 5 в приподошвенные обводненные породы 2 со сформированной дополнительной проницаемостью закачивают при работающем генераторе ударных волн 8 расчетное количество тампонажного раствора, продавливая его с помощью продавочной жидкости (техническаяA method of limiting the flow of bottom water into production wells during the development of waterfowl deposits is as follows. An oil reservoir 1, including bottom waterlogged rocks 2, an oil reservoir 3 and a gas cap 4, is opened by a well 5. The production string 6 in the interval of the bottom waterlogged rocks 2 adjacent to the oil reservoir 3, equal to the design thickness of the mud screen 7, is perforated (with open bottom this operation is excluded). Well 5 is washed and filled with liquid (industrial, produced water or other liquid), which serves as a waveguide and a working agent pumped into the planted waterlogged rocks 2 at the interval of the mud screen 7. At the mouth of the well 5, the shock generator 8 is mounted and at the depth of the created mud screen 7, a shock wave reflector 9 is installed in the well 5, which is lowered on a wireline or wire 10 using a winch 11. Then, at the wellhead 5, using the valve 12, close the pipe space and the power of the cementing unit 13 or other device with sufficient hydraulic power through the well 5 begin to pump fluid into the reservoir. When the pressure in the well 5 rises to 30-50 atm, the shock wave generator 8 is turned on. The shock waves along the waveguide (fluid in the well) reach the reflector 9, are reflected perpendicular to the well 5 in the plantar flooded rocks 2 adjacent to the oil formation 3 and acting on them , due to the formation of microcracks and an increase in capillary channels, additional permeability is formed in the zone of formation of the mud screen. Processing is completed after the filtration coefficient reaches 100 m / day. After that, through the well 5, the calculated amount of the grouting fluid is pumped into the subsoil flooded rocks 2 with the formed additional permeability while the shock wave generator 8 is working, pushing it with a squeezing fluid (technical

- 1 018876 или пластовая вода). Затем отражатель 9 извлекают, внутритрубное пространство скважины 5 ниже нефтяного пласта 3 цементируют, эксплуатационную колонну 6 на интервале нефтяного пласта 3 перфорируют, после чего скважину 5 осваивают и запускают в эксплуатацию с использованием традиционных технологий. Величину обрабатываемого интервала приподошвенных обводненных пород 2 и параметры кольматационного экрана 7, достаточные для ограничения притока приподошвенных вод, определяют расчетным путем в зависимости от состава тампонажного раствора, напора подошвенных вод, фильтрационных, прочностных и других характеристик затампонированных приподошвенных пород 2.- 1 018876 or produced water). Then the reflector 9 is removed, the in-tube space of the well 5 below the oil reservoir 3 is cemented, the production casing 6 is perforated in the interval of the oil reservoir 3, after which the well 5 is mastered and put into operation using traditional technologies. The size of the treated interval of the bottom-watering irrigated rocks 2 and the parameters of the mud screen 7, sufficient to limit the influx of bottom-water, are determined by calculation depending on the composition of the grouting mud, the pressure of the bottom water, the filtration, strength and other characteristics of the plugged bottom-rock 2.

Предлагаемый способ позволяет эксплуатировать нефтяные скважины при повышенных дебитах без технологических ограничений, обусловленных опасностью прорыва подошвенных вод, и заканчивать разработку нефтяных месторождений при более высоких коэффициентах нефтеизвлечения.The proposed method allows the exploitation of oil wells at increased flow rates without technological limitations due to the risk of a breakthrough of bottom water, and to complete the development of oil fields at higher oil recovery rates.

Источники информации.Information sources.

1. Ланчаков Г.А., Дубов А.Н., Мари В.И. Повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах Уренгойского месторождения. - М: ОАО ВНИИОЭНГ, 2005. - с. 104.1. Lanchakov G.A., Dubov A.N., Mari V.I. Improving the efficiency of repair and insulation works in the wells of the Urengoy field. - M: OJSC VNIIOENG, 2005. - p. 104.

2. Патент Κϋ № 2169261. МПК Е21В 43/32, опубл. 20.06.2001 - прототип.2. Patent Κϋ No. 2169261. IPC ЕВВ 43/32, publ. 06/20/2001 - a prototype.

Claims

A method of limiting the inflow of bottom water into production wells during the development of water-floating oil deposits, including flushing the well and injecting grouting mixture into it, characterized in that the flooded rocks adjacent to the bottom of the oil reservoir are treated with shock waves to form additional permeability in them, and then into treated rocks inject the grouting mixture in such a way as to form a waterproof mud screen, and treating the rocks at the bottom of the oil reservoir and injection the plugging mixture is produced under the influence of the energy of the shock waves, which are generated at the wellhead and transmitted along the liquid waveguide with their subsequent rotation with the help of a reflector in the interval of construction of the mud screen.