RU2254443C1

RU2254443C1 - Method for isolation of non-pressurized range of column in a well

Info

Publication number: RU2254443C1
Application number: RU2004126020/03A
Authority: RU
Inventors: Т.В. Хисметов (RU); Т.В. Хисметов; Г.Г. Гилаев (RU); Г.Г. Гилаев; К.Э. Джалалов (RU); К.Э. Джалалов; Рагим Ариф Оглы Хасаев (RU); Рагим Ариф Оглы Хасаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "НТЦ ГЕОТЕХНОКИН" (ЗАО "НТЦ ГЕОТЕХНОКИН")
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2005-06-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: method includes determining non-pressurized range location in casing column, forming of screen of viscous-plastic mass in behind-column space by forcing into well and forcing into its behind-column space under excessive pressure of working fluid for interaction thereof with reactive fluid. Well is exposed with excessive pressure until formed viscous-plastic mass reaches no les than 30 percents of final planned structural hardness. Remainders of viscous-plastic mass are removed from casing column. This is performed at excessive pressure, excluding backward flow of main volume of viscous-plastic mass from behind-column space into casing column. After that well is exposed until viscous-plastic mass reaches its final structural hardness.

EFFECT: higher efficiency.

5 cl, 1 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к изоляции зон флюидопроявления в нефтяной или газовой скважине в процессе ее эксплуатации путем создания изоляционного экрана в заколонном пространстве скважины при ликвидации разного рода негерметичностей обсадной колонны. При этом зона флюидопроявления может быть представлена водопроявлениями и/или газопроявлениями в зоне продуктивного пласта или вне его.The present invention relates to the field of the oil and gas industry and, in particular, to the isolation of fluid development zones in an oil or gas well during its operation by creating an insulating screen in the annulus of the well while eliminating various types of casing leakages. Moreover, the zone of fluid manifestations can be represented by water manifestations and / or gas manifestations in the zone of the reservoir or outside it.

Известен способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине путем ликвидации негерметичности обсадной колонны и перетоков за ней с помощью твердеющих материалов, например смол (см., например, «Инструкцию по технологии ликвидации негерметичности обсадных колонн и заколонных перетоков в бурящихся и добывающих скважинах с помощью алкилрезорциновой и эпоксифенольной смолы (АЭФС), РД 39-2-247-79. - М.: ВНИИБТ, 1979, с.10-19).There is a method of isolating the zone of fluid manifestations in the well by eliminating leaks in the casing string and flows behind it using hardening materials, for example resins (see, for example, “Instructions on the technology for eliminating leaks in casing strings and casing flows in drilled and producing wells using alkylresorcinol and epoxyphenol resins (AEFS), RD 39-2-247-79. - M .: VNIIBT, 1979, p.10-19).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная потерей изоляционных свойств применяемого материала по причине его старения, высокая стоимость применяемого материала, а также необходимость соблюдения повышенных мер безопасности.The disadvantage of this method is its low efficiency, due to the loss of insulating properties of the material used due to aging, the high cost of the material used, as well as the need to comply with increased safety measures.

Известен способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине путем ликвидации негерметичности обсадной колонны и перетоков за ней с помощью вязкоупругого состава (см., например, «Инструкцию по ремонту крепи скважины», РД 39-1-843-82. - г.Краснодар: ВНИИКРнефть, с.103-104).There is a method of isolating the zone of fluid manifestations in the well by eliminating leaks in the casing string and flows behind it using a viscoelastic composition (see, for example, "Instructions for repairing the well support", RD 39-1-843-82. - Krasnodar: VNIIKRneft, p. 103-104).

Недостатком этого способа является также его низкая эффективность, обусловленная отсутствием адресного воздействия непосредственно на каналы флюидопроявления. К тому же применяемый изоляционный материал в первую очередь проникает в высокопроницаемые каналы пласта и на небольшую глубину, оставляя мелкие поры и трещины с более высоким фильтрационным сопротивлением неизолированными, что ведет к недостаточному охвату прилегающей породной зоны по ее толщине и глубине (в радиальном направлении от ствола скважины), а следовательно, и к недостаточно высокой эффективности изоляции зоны флюидопроявления в скважине - интервала негерметичности обсадной колонны.The disadvantage of this method is its low efficiency, due to the lack of targeted effects directly on the channels of fluid manifestations. In addition, the used insulating material primarily penetrates into the highly permeable channels of the formation and to a shallow depth, leaving shallow pores and cracks with a higher filtration resistance uninsulated, which leads to insufficient coverage of the adjacent rock zone in its thickness and depth (in the radial direction from the trunk wells), and, consequently, to insufficiently high efficiency of isolation of the zone of fluid manifestation in the well - the casing leakage interval.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности изоляции зоны флюидопроявления в скважине - интервала негерметичности обсадной колонны за счет увеличения охвата зоны заколонного пространства, прилегающей к интервалу негерметичности обсадной колонны, со строго адресным воздействием на флюидопроявляющие каналы зоны.The technical result of the invention is to increase the isolation efficiency of the fluidization zone in the well - the casing leakage interval by increasing the coverage of the annular space zone adjacent to the casing leakage interval, with a strictly targeted effect on the fluidizing channels of the zone.

Необходимый технический результат достигается тем, что способ изоляции зоны флюидопроявления в скважине включает определение интервала негерметичности обсадной колонны, образование экрана из вязкопластичной массы в заколонном пространстве путем закачки в скважину и продавки в ее заколонное пространство под избыточным давлением рабочей жидкости для взаимодействия ее с проявляющим флюидом, выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности и удаление остатков вязкопластичной массы из обсадной колонны, которое осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну, после чего скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.The required technical result is achieved by the fact that the method of isolating the fluid manifestation zone in the well includes determining the leakage interval of the casing string, forming a screen from a viscoplastic mass in the annulus by injecting the working fluid into its annulus under excessive pressure to interact with the developing fluid, holding the well at overpressure to a set of viscoplastic mass of at least 30% of the final planned structural strength tying and removing the remains of the viscoplastic mass from the casing, which is carried out at an overpressure that excludes the backflow of the bulk of the viscoplastic mass from the annulus into the casing, after which the well is kept until the viscoplastic mass reaches the final structural strength.

Кроме того:Moreover:

в качестве рабочей жидкости используют щелочной сток производства капролактама (ЩСПК);as a working fluid, an alkaline stock of caprolactam production (SCHSPK) is used;

в качестве рабочей жидкости используют раствор ЩСПК в технической воде в количестве 0,1-1,5% ЩСПК от объема технической воды;as a working fluid, a solution of ShchSPK in industrial water is used in an amount of 0.1-1.5% ShchSPK of the volume of technical water;

закачку ЩСПК или технической воды с добавкой ЩСПК чередуют с закачкой силиката натрия или раствора силиката натрия в технической воде;the injection of ShchSPK or technical water with the addition of ShchSPK alternate with the injection of sodium silicate or a solution of sodium silicate in technical water;

закачку ЩСПК или раствора ЩСПК и силиката натрия ведут с промежуточными пачками пресной технической воды;ShchSPK or ShchSPK solution and sodium silicate are injected with intermediate packs of fresh process water;

после закачки ЩСПК и силиката натрия закачивают пеноцементный раствор. При этом пеноцементный раствор получают, например, путем добавки к воде затворения пенообразующего ПАВ, например, ЩСПК или асидола, или мылонафта, или сульфонола;after the injection of alkali silicate and sodium silicate, a foam-cement solution is pumped. At the same time, a foam-cement solution is obtained, for example, by adding a foaming surfactant to the mixing water, for example, ЩПСК or asidol, or soaponate, or sulfonol;

после закачки пеноцементного раствора закачивают цементный раствор.after the injection of the foam-cement mortar, the cement mortar is pumped.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

По существу способ представляет собой изоляцию интервала негерметичности обсадной колонны. Сущность предложенного изобретения по способу заключается в том, что он предусматривает изоляцию интервала негерметичности обсадной колонны и прилегающей к нему зоны заколонного пространства за счет селективного взаимодействия рабочей жидкости именно с флюидом проявляющей зоны, т.е. водой и/или газом этой зоны, чем обеспечивают строгую адресность воздействия. При этом изоляцию обеспечивают не только в части наиболее проявляющих каналов этой зоны - макроканалов, а и всех сопряженных с ними микроканалов. Такой характер изоляции обеспечивают свойствами применяемой рабочей жидкости и режимом изоляции.Essentially, the method is isolation of the casing leakage interval. The essence of the proposed invention by the method lies in the fact that it provides for isolation of the leakage interval of the casing string and the adjacent annular space zone due to the selective interaction of the working fluid with the fluid of the developing zone, i.e. water and / or gas in this zone, which ensures strict targeting of exposure. Moreover, isolation is provided not only in the part of the most developing channels of this zone - macrochannels, but also all the microchannels associated with them. This type of insulation is ensured by the properties of the applied working fluid and the isolation mode.

Необходимый эффект по способу обеспечивают с применением в качестве рабочей жидкости щелочного стока производства капролактама (ЩСПК), обладающего повышенными проникающими в породный массив свойствами за счет текучести. Экран из вязкопластичной массы образуют в результате селективной реакции ЩСПК с пластовой водой или газом в порах различного размера. Положительный эффект способа усиливают с применением ЩСПК в комбинации с силикатом натрия. В этом случае экран из вязкопластичной массы образуют от селективной реакции ЩСПК и силиката натрия с пластовой водой или газом. Закачку ЩСПК и силиката натрия или их растворов (возможны комбинации концентрированного ЩСПК с раствором силиката натрия или силиката натрия с раствором ЩСПК) ведут с промежуточными пачками пресной воды, дающими возможность регулировать момент начала реакции реагентов. При этом реакция происходит на границе контактов растворов.The necessary effect of the method is provided by using, as a working fluid, an alkaline runoff produced by caprolactam (SHPSPK), which has increased properties penetrating into the rock mass due to fluidity. A screen from a viscoplastic mass is formed as a result of a selective reaction of alkali-ferrous alloys with formation water or gas in pores of various sizes. The positive effect of the method is enhanced with the use of alkali alkali sulfide complex in combination with sodium silicate. In this case, a screen from a viscoplastic mass is formed from the selective reaction of alkali hydrogen sulfide and sodium silicate with formation water or gas. ShchSPK and sodium silicate or their solutions are injected (combinations of concentrated ShchSPK with a solution of sodium silicate or sodium silicate with a ShchSPK solution are possible) are carried out with intermediate packs of fresh water, which make it possible to control the moment of the beginning of the reaction of the reagents. In this case, the reaction occurs at the boundary of the contacts of the solutions.

Непрореагировавшие части служат в дальнейшем дополнительным изолирующим материалом при прорывах газа или пластовой воды. Таким образом такая система обладает свойствами восстановления. Побочным дополнительным эффектом реакции ЩСПК с проявляющим флюидом является высвобождение пресной воды из раствора ЩСПК, которая может быть использована для взаимодействия с цементом, закачиваемым для усиления эффекта изоляции проявляющей зоны. В нефтяной части пласта цементный раствор не затвердевает и может быть вынесен из этой части пласта.Unreacted parts further serve as additional insulating material during breakthroughs of gas or formation water. Thus, such a system has recovery properties. A side additional effect of the reaction of alkali-phosphatase with a developing fluid is the release of fresh water from a solution of alkali-nitric acid, which can be used to interact with cement injected to enhance the effect of isolation of the developing zone. In the oil part of the formation, the cement slurry does not solidify and can be removed from this part of the formation.

Применяемый по способу ЩСПК (ТУ 113-03-488-84) представляет собой непрозрачную жидкость темно-коричневого цвета без механических примесей, малотоксичный, с плотностью 1,1-1,2 г/см³, рН 10-13 и температурой замерзания -25°С. Содержит 18-30% адипата натрия, до 10 смол и до 0,8% циклогексанола. Он хорошо растворяется в воде, обладает щелочными свойствами, свойствами поверхностно-активных веществ (ПАВ). Универсальные свойства ЩСПК в совокупности с режимом его подачи в интервал негерметичности обсадной колонны и прилегающую к нему зону заколонного пространства обеспечивают обработку всей матрицы породы со всей совокупностью ее макро- и микропор. Этим самым создают надежную систему гидрозатвора зоны флюидопроявления.Applied by the SHCHSPK method (TU 113-03-488-84) is an opaque liquid of dark brown color without mechanical impurities, low toxicity, with a density of 1.1-1.2 g / cm ³ , pH 10-13 and freezing temperature - 25 ° C. Contains 18-30% sodium adipate, up to 10 resins and up to 0.8% cyclohexanol. It is highly soluble in water, has alkaline properties, and properties of surface-active substances (surfactants). The universal properties of SHCHSPK in combination with the regime of its feeding into the casing leakage interval and the adjacent annular space zone provide processing of the entire rock matrix with all its macro- and micropores. This creates a reliable fluid trap system.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Для изоляции зоны флюидопроявления в скважине определяют известными приемами интервал негерметичности обсадной колонны. Для ликвидации негерметичности образуют экран из вязкопластичной массы в заколонном пространстве скважины и в зоне, прилегающей к интервалу негерметичности обсадной колонны. Для этого обеспечивают взаимодействие закачиваемой в скважину рабочей жидкости, содержащей ЩСПК, с проявляющим флюидом. С этой целью до выявленного интервала негерметичности обсадной колонны (например, его нижней зоны) спускают заливочную колонну, например, из насосно-компрессорных труб с пакером или без него в зависимости от ожидаемых давлений продавки. Через эту колонну закачивают рабочую жидкость в виде ЩСПК или водного раствора ЩСПК и продавливают его под избыточным давлением в флюидопроявляющую зону. Необходимую для изоляции скорость образования вязкопластичной массы (например, из условий предотвращения избыточного разбавления исходной рабочей жидкости) и интенсивность пропитки ею прискважинной зоны регулируют режимом продавки рабочей жидкости в проявляющую зону. Для этого повышение давления, необходимое для закачки рабочей жидкости, чередуют, например, с понижением давления. После закачки рабочей жидкости и ее продавки в интервал негерметичности обсадной колонны осуществляют выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности. Затем осуществляют удаление остатков вязкопластичной массы из обсадной колонны. Эту операцию осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну. После этого скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.To isolate the zone of fluid manifestations in the well, the interval of casing leakage is determined by known methods. To eliminate leaks, they form a screen of viscoplastic mass in the annulus of the well and in the zone adjacent to the casing leakage interval. To do this, ensure the interaction of the working fluid pumped into the well containing SCHSPK with the developing fluid. For this purpose, to the detected casing leakage interval (for example, its lower zone), the filling string is lowered, for example, from tubing with or without a packer, depending on the expected selling pressures. Through this column, the working fluid is pumped in the form of ShchSPK or an aqueous solution of ShchSPK and squeezed under excess pressure into the fluid-developing zone. The rate of formation of a viscoplastic mass necessary for isolation (for example, from the conditions of preventing excessive dilution of the initial working fluid) and the intensity of impregnation of the borehole zone with it are regulated by the mode of pushing the working fluid into the developing zone. For this, the pressure increase necessary for pumping the working fluid is alternated, for example, with a decrease in pressure. After pumping the working fluid and selling it into the casing leakage interval, the well is kept at an overpressure until a viscoplastic mass of at least 30% of the final planned structural strength is set. Then carry out the removal of the remains of the viscoplastic mass from the casing. This operation is carried out at an overpressure that excludes the backflow of the bulk of the viscoplastic mass from the annulus into the casing. After that, the well is maintained until the final structural strength is gained by the viscoplastic mass.

Для усиления эффекта изоляции закачку ЩСПК чередуют с закачкой силиката натрия. При этом закачку ЩСПК и силиката натрия ведут с промежуточными пачками пресной технической воды. После закачки ЩСПК и силиката натрия закачивают пеноцементный раствор. После закачки пеноцементного раствора закачивают цементный раствор.To enhance the insulation effect, the injection of SCHSC is alternated with the injection of sodium silicate. In this case, the injection of SCHSC and sodium silicate is carried out with intermediate packs of fresh process water. After the injection of SCHPSC and sodium silicate, a foam-cement solution is pumped. After injection of the foam-cement mortar, the cement mortar is pumped.

Конкретный пример реализации способа.A specific example of the implementation of the method.

Выбирают одну из скважин нефтяной залежи, где обнаружены интенсивные водопроявлениями через интервал негерметичности обсадной колонны. Геофизическими методами определяют интервал негерметичности.Choose one of the wells of the oil reservoir, where intense water manifestations are detected through the casing leakage interval. Geophysical methods determine the leakage interval.

Осуществляют закачку в зону водопроявления через колонну заливочных труб водный раствор ЩСПК в количестве 5 м³ с добавкой собственно ЩСПК в количестве 0,05 м³. Начинают закачку водного раствора ЩСПК при давлении 24 МПа. После закачки 2 м³ переходят на закачку раствора со снижением давления до 20 МПа. Затем опять повышают давление до 26 МПа. Закачивают 1 м³ водного раствора ЩСПК. При этом снижают давление закачки до 18 МПа. После этого опять повышают давление. Каждый раз принимают разные величины давления и объемы закачиваемого раствора, чем обеспечивают нестационарный режим закачки рабочей жидкости. Затем осуществляют выдержку скважины при избыточном давлении до набора образованной вязкопластичной массой не менее 30% от конечной планируемой структурной прочности. Удаляют остатки вязкопластичной массы из обсадной колонны. Это осуществляют при избыточном давлении, исключающем обратный переток основного объема вязкопластичной массы из заколонного пространства в обсадную колонну. После этого скважину выдерживают до набора вязкопластичной массой конечной структурной прочности.An aqueous solution of SCHSPK in the amount of 5 m ^{3 is} injected into the zone of water manifestation through the column of filling pipes with the addition of SCHSPK itself in the amount of 0.05 m ³ . Start the injection of an aqueous solution of ShchSPK at a pressure of 24 MPa. After injection, 2 m ³ go to the injection of the solution with a decrease in pressure to 20 MPa. Then again increase the pressure to 26 MPa. Inject 1 m ^{3 of an} aqueous solution of SCHSC. In this case, the injection pressure is reduced to 18 MPa. After that, they increase the pressure again. Each time they take different pressure values and volumes of the injected solution, which ensures an unsteady mode of pumping the working fluid. Then carry out the exposure of the well at excess pressure to a set formed by a viscoplastic mass of at least 30% of the final planned structural strength. Residues of viscoplastic material are removed from the casing. This is carried out at an overpressure that excludes the backflow of the bulk of the viscoplastic mass from the annulus into the casing. After that, the well is maintained until the final structural strength is gained by the viscoplastic mass.

Claims

1. A method of isolating the casing leakage interval in a well, including determining the leakage interval of this casing, forming a screen from a viscoplastic mass in the annulus by pumping it into the annulus and pumping caprolactam — SHCHPK or its solution in the technical production — into the annulus under excess pressure water to interact with the developing fluid, holding the well at an overpressure to a set of at least 30% of the final viscoplastic mass the planned structural strength and the removal of the remains of the viscoplastic mass from the casing, which is carried out at an overpressure that excludes the backflow of the bulk of the viscoplastic mass from the annulus into the casing, after which the well is kept until the viscoplastic mass reaches the final structural strength.

2. The method according to claim 1, characterized in that the solution of ShchSPK in industrial water is used with an amount of 0.1-1.5% ShchSPK from the volume of technical water.

3. The method according to claim 1, characterized in that the injection of ShchSPK or technical water with the addition of ShchSPK alternate with the injection of sodium silicate or a solution of sodium silicate in technical water.

4. The method according to claim 1, characterized in that the SCHSPK or ShchSPK solution and sodium silicate are injected with intermediate packs of fresh process water.

5. The method according to claim 3, characterized in that after the injection of SCHPSC and sodium silicate, a foam cement solution is pumped.