RU2211303C2

RU2211303C2 - Method of shutoff of water inflow to well

Info

Publication number: RU2211303C2
Application number: RU2001127379/03A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Хаминов; О.Е. Старов; И.А. Сагидуллин; Р.К. Ишкаев; В.М. Хусаинов; Н.Ф. Гумаров; ков В.Н. Пол; В.Н. Поляков
Original assignee: Хаминов Николай Иванович; Поляков Владимир Николаевич
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry, particularly, methods of shutoff of water inflow to oil and gas wells before well casing. SUBSTANCE: method includes separation of interval of water- saturated bed, injection of isolating material to bottomhole and wellbore zone of water-saturated bed with use of hydraulic pressure jets before well casing. Injected to said zones is isolating material in form of gel-cement slurry with isolation of high-permeability zone of water-saturated bed under excessive pressure at sealed wellhead of 6.5 Mpa. Filtration surfaces of wellbore zone are isolated with help of hydraulic pressure jets of said slurry at speed of tool lifting of 0.4 m/s. After that, residues of gel-cement slurry are washed out to surface, and casing string is lowered into well and cemented. EFFECT: increased oil-gas recovery from formations and prolonged water-free oil production period by higher quality, efficiency and reliability of waterproofing operations. 1 ex

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритоков в нефтяных и газовых скважинах до крепления скважины эксплуатационной колонной. The invention relates to the oil industry, in particular to methods for isolating water inflows in oil and gas wells before attaching the well with a production casing.

Известен способ изоляции обводненных пластов (Пат. РФ 2013521, кл. Е 21 В 33/13, 1994), который включает последовательное закачивание в скважину порций водонефтяной эмульсии с 40-60% водной фазы при повышении вязкости каждой последующей порции и цементного раствора с водоцементным отношением (В/Ц), равным 0,7-0,9. К недостаткам способа относятся неконтролируемый процесс изменения реологических свойств закачиваемого состава при контакте его с пластовой водой, а также свойств цементного раствора вследствие водоотделения жидкости затворения под действием перепада давления нагнетания. Влияние этих факторов приводит к снижению эффективности водоизоляционных работ. A known method of isolating flooded formations (US Pat. RF 2013521, class E 21 B 33/13, 1994), which includes the sequential injection of portions of a water-oil emulsion into a well from 40-60% of the aqueous phase with increasing viscosity of each subsequent portion and cement mortar with water-cement the ratio (W / C) equal to 0.7-0.9. The disadvantages of the method include the uncontrolled process of changing the rheological properties of the injected composition when it comes in contact with produced water, as well as the properties of the cement mortar due to water separation of the mixing fluid under the influence of the pressure drop. The influence of these factors leads to a decrease in the effectiveness of waterproofing works.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изоляции водопритока, включающий выделение интервала водонасыщенного пласта, нагнетание изолирующего материала в его призабойную и приствольную зоны через бурильные трубы, проводимую одновременно с углублением ствола ("Инструкция по технологии управляемой кольматации проницаемых пород при бурении и заканчивании скважин. РД 51-111-86".-М., Уфимский нефтяной институт, 1986.-с.4-19). Closest to the proposed technical solution is a method of isolating water inflow, including isolating the interval of a water-saturated formation, injecting insulating material into its bottom-hole and near-barrel zones through drill pipes, carried out simultaneously with the deepening of the well ("Instructions for the controlled colmatation of permeable rocks during drilling and completion of wells." RD 51-111-86 ".- M., Ufa Petroleum Institute, 1986.-p. 4-19).

К недостаткам способа относится низкая эффективность изоляции продуктивных пластов от водонасыщенных, поскольку формируемый в приствольной зоне кольматационный слой не является твердеющим и характеризуется недостаточно высокими гидроизолирующими свойствами. Его нарушение происходит при депрессиях, превышающих 4-6 МПа. The disadvantages of the method include the low efficiency of isolation of productive formations from water-saturated ones, since the mud layer in the near-trunk zone is not hardening and is characterized by insufficiently high waterproofing properties. Its violation occurs with depression exceeding 4-6 MPa.

Для повышения эффективности изоляции продуктивных пластов от водонасыщенных и увеличения их нефтегазоотдачи с продлением безводного периода эксплуатации скважин в способе изоляции водопритока в скважину, включающем выделение интервала водонасыщенного пласта, нагнетание изолирующего материала в призабойную и приствольную зоны водонасыщенного пласта с использованием гидромониторных струй до спуска эксплуатационной колонны, нагнетают изолирующий материал - гельцементный раствор с изоляцией высокопроницаемой призабойной зоны водонасыщенного пласта при избыточном давлении на загерметизированном устье 6,5 МПа, а поверхности фильтрации приствольной зоны - гидромониторными струями указанного раствора при скорости подъема инструмента 0,4 м/с, после чего остатки гельцементного раствора вымывают на поверхность, спускают и цементируют эксплуатационную колонну. To increase the efficiency of isolation of productive formations from water-saturated formations and increase their oil and gas recovery by extending the waterless period of operation of wells in a method of isolating water inflow into a well, which includes isolating the interval of a water-saturated formation, injecting insulating material into the bottom-hole and near-shore zones of a water-saturated formation using hydraulic jets before lowering the production string pumping insulating material - gel-cement mortar with isolation of a highly permeable bottomhole zone of water saturated reservoir at an overpressure on a sealed wellhead of 6.5 MPa, and the filtration surface of the near-trunk zone — with hydro-monitor jets of the specified solution at a tool lifting speed of 0.4 m / s, after which the remains of the cement-cement solution are washed to the surface, lowered and cemented the production casing.

Сочетание методов изоляции призабойной и приствольной зон водонасыщенных пластов в открытом стволе с креплением скважины эксплуатационной колонной существенно повышают качество, эффективность и надежность водоизоляционных работ, что обеспечивает рост нефтеотдачи пластов. The combination of methods for isolating the bottom-hole and near-wellbore zones of water-saturated formations in an open borehole and securing the well with a production casing significantly increase the quality, efficiency and reliability of water-proofing operations, which ensures enhanced oil recovery.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

После бурения скважины до проектного забоя и проведения комплекса геофизических исследований (ГИС) по результатам оценки геолого-промысловых характеристик продуктивной толщи (интервалы залегания нефте- и водонасыщенных пластов, наличие и толщина водоизолирующих перемычек, текущее пластовое давление разнонапорных пластов, приемистость водонасыщенных пластов, забойная температура), перед спуском эксплуатационной колонны с учетом коэффициента приемистости и толщины водонасыщенного пласта рассчитывают параметры технологического процесса изоляции (подача и рабочее давление насоса, состав, свойства и объем применяемых изолирующих материалов) и производят изоляцию призабойной и приствольной зон водонасыщенного пласта нагнетанием гельцементных растворов и обработкой ствола гидромониторными струями гельцементных растворов. After drilling a well before the design bottom and conducting a complex of geophysical surveys (GIS) according to the results of the assessment of the geological and field characteristics of the productive stratum (intervals of occurrence of oil and water-saturated formations, the presence and thickness of water-insulating bridges, the current reservoir pressure of different-pressure formations, injectivity of water-saturated formations, bottom-hole temperature ), before the launch of the production casing, taking into account the injectivity coefficient and the thickness of the water-saturated formation, the parameters of the technological isolation process (supply and working pressure of the pump, composition, properties and volume of insulating materials used) and isolate the bottom-hole and near-stem zones of a water-saturated formation by injection of gel-cement mortars and treatment of the barrel with hydro-monitor jets of cement-cement mortars.

Затем в скважину спускают и цементируют эксплуатационную колонну, производят вторичное вскрытие нефтенасыщенного пласта, освоение и ввод скважины в эксплуатацию. Then the production casing is lowered and cemented, a secondary opening of the oil-saturated formation is made, development and commissioning of the well.

Пример конкретного применения способа. В законченной бурением скважине по данным окончательного каротажа (ГИС) в интервале продуктивных отложений выделен водонасыщенный пласт толщиной 12 м, кровля которого расположена на глубине 1780 м, разделенный от нефтяного пласта 5 м изолирующей перемычкой. Подошва нефтяного пласта находится на глубине 1775 м. Текущее пластовое давление по продуктивному пласту 10 МПа, по водонасыщенному 17,5 МПа, перепад давления между пластами - 7,5 МПа, градиент перепада давления - 1,5 МПа/м. Коэффициент приемистости водонасыщенного пласта 0,5•10^-2 м³/c МПа.An example of a specific application of the method. According to the final logging (well logging) data, a water-saturated layer 12 m thick was identified in the well that was completed during drilling in the interval of productive deposits, the roof of which is located at a depth of 1780 m, separated from the oil reservoir by a 5 m insulating bridge. The sole of the oil reservoir is at a depth of 1775 m. The current reservoir pressure in the reservoir is 10 MPa, in the water saturated layer is 17.5 MPa, the pressure drop between the layers is 7.5 MPa, the pressure drop gradient is 1.5 MPa / m. The injectivity coefficient of a water-saturated formation is 0.5 • 10 ^-2 m ³ / s MPa.

Перед креплением в скважину спускают колонну бурильных труб с кольмататором, включающим три рабочих гидромониторных насадки диаметром 18 мм, который устанавливают в интервале изолирующей перемычки. В бурильные трубы закачан расчетный объем (7,0 м³) приготовленного гельцементного раствора, 3,5 м³ которого закачивают в высокопроницаемую призабойную зону водонасыщенного пласта при избыточном давлении на загерметизированном устье 6,5 МПа. Затем устье разгерметизируют, кольмататор спускают в подошву водонасыщенного пласта на глубину 1792 м и при подъеме инструмента на первой скорости буровой лебедки (0,4 м/с) с частотой вращения ротора 1,0 с^-1 и подачей бурового насоса 0,03 м³/с производят гидромониторную изоляцию поверхности фильтрации водонасыщенного пласта от подошвы до кровли в течение одного цикла обработки.Before fastening, a drill pipe string with a collimator is lowered into the well, including three working hydromonitor nozzles with a diameter of 18 mm, which is installed in the interval of the insulating bridge. The calculated volume (7.0 m ³ ) of the prepared cement cement mortar is pumped into the drill pipes, 3.5 m ^{3 of} which is pumped into the highly permeable bottomhole zone of the water-saturated formation at an excess pressure of 6.5 MPa at the sealed wellhead. Then the mouth is depressurized, the collator is lowered into the bottom of the water-saturated formation to a depth of 1792 m and when lifting the tool at the first speed of the drawworks (0.4 m / s) with a rotor speed of 1.0 s ^-1 and a mud pump feed of 0.03 m ³ / s produce hydromonitorial isolation of the surface of the filtration of the water-saturated formation from the sole to the roof during one treatment cycle.

После этого инструмент с кольмататором устанавливают ниже подошвы водонасыщенного пласта на 3 м, и остатки гельцементного раствора вымывают на поверхность. Через 12 ч ожидания твердения гельцементного раствора эксплуатационную колонну спускают на расчетную глубину и цементируют. Через 48 ч ожидания твердения цемента колонну перфорируют в интервале продуктивного пласта, осваивают и вводят в эксплуатацию. After that, a tool with a collimator is installed below the bottom of the water-saturated formation by 3 m, and the remnants of the cement-cement solution are washed to the surface. After 12 hours of waiting for the hardening of the cement-cement mortar, the production casing is lowered to the calculated depth and cemented. After 48 hours of waiting for cement hardening, the column is perforated in the interval of the reservoir, mastered and put into operation.

Комбинированная изоляция водонасыщенного пласта от продуктивного с помощью долговременной изоляции призабойной и приствольной зон многократно повышает качество и надежность работ при высоких градиентах давления между разнонапорными пластами и длительность безводной эксплуатации скважин. Средний дебит по опытным скважинам увеличивается в 2,0-3,0 раза, период безводной эксплуатации до 3-5 лет и более. Combined isolation of a water-saturated formation from a productive one by means of long-term isolation of the bottom-hole and near-wellbore zones greatly increases the quality and reliability of work at high pressure gradients between different-pressure layers and the duration of anhydrous well operation. The average production rate for experimental wells is increased by 2.0-3.0 times, the period of waterless operation up to 3-5 years or more.

Claims

A method of isolating water inflow into a well, including isolating the interval of a water-saturated formation, injecting insulating material into the bottom-hole and near-stem zones of a water-saturated formation using jet jets before lowering the production string, characterized in that the insulating material is injected with a cementitious cement with isolation of a highly permeable bottom-hole water-saturated formation zone the pressure at the sealed wellhead is 6.5 MPa, and the filtration surface of the near-trunk zone is monitored uyami said solution with tool lifting speed of 0.4 m / s, after which the residues washed gel-cement slurry on the surface is lowered and cemented production tubing.