RU2451165C1

RU2451165C1 - Method for restriction of brine water inflow to production well

Info

Publication number: RU2451165C1
Application number: RU2011127662/03A
Authority: RU
Inventors: Раис Салихович Хисамов (RU); Раис Салихович Хисамов; Габдрашит Султанович Абдрахманов (RU); Габдрашит Султанович Абдрахманов; Ильяс Ахматгалиевич Нуриев (RU); Ильяс Ахматгалиевич Нуриев; Венера Асгатовна Таипова (RU); Венера Асгатовна Таипова; Сергей Константинович Чепик (RU); Сергей Константинович Чепик
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-05-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: method for restriction of brine water inflow to production well includes the following: perforation of production string against production zone followed by determination of formation pressures, creation of waterproof screen in upper part (additionally perforated via production string) of water-bearing zone by means of arrangement of insulation material in it, activation of formation fluids inflow, and oil production via flow column from well upon depression on production zone. Before activation of formation fluids inflow the following is performed: intervals of perforation of production and water-bearing zones are separated by packer installation in production string, additional pipe string is lowered till its lower part is tightly fixed in packer, additional pipe string is completely filled with insulation material. Density of chosen insulation material is to provide equivalence of insulation material column pressure and of pressure in water-bearing zone Insulation material is arranged in water-bearing zone by retraction upon depression on production zone.

EFFECT: increasing efficiency of isolation works.

1 dwg

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения притока пластовых вод в добывающую скважину.The proposal relates to the oil industry, in particular to methods for limiting the influx of formation water into a production well.

Известен способ ограничения водопритоков в добывающую скважину, включающий приготовление и закачку под давлением через перфорацию продуктивной зоны водонефтяных эмульсий (книга «Ремонтно-изоляционные работы в скважинах с использованием полимерных материалов», Кадыров P.P. - Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2007, стр.275).There is a method of limiting water inflows into a production well, including preparation and injection under pressure through perforation of the productive zone of oil-water emulsions (book "Repair and insulation work in wells using polymer materials", Kadyrov PP - Kazan: Publishing House "Feng" of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, 2007, p. 275).

Недостатком способа является низкая эффективность изоляционных работ из-за выдавливания водонефтяных эмульсий из области их размещения в скважину при создании депрессии на продуктивную зону.The disadvantage of this method is the low efficiency of the insulating work due to squeezing water-oil emulsions from the area of their placement in the well when creating depression on the productive zone.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи с водонефтяными зонами, включающий перфорацию обсадной колонны в нефтенасыщенной зоне продуктивного пласта, установку пакера, установку в скважине глубинного насоса, откачку нефти из нефтенасыщенной зоны и отбор пластовой жидкости из скважины на поверхность. Перфорацию обсадной колонны в нефтенасыщенной зоне продуктивного пласта осуществляют с разделением продуктивного пласта на две части. Устанавливают пакер на расстоянии от двух до пяти метров выше водонефтяного контакта. Затем устанавливают глубинный насос двойного действия над продуктивным пластом так, что всасывающий клапан насоса располагают выше установленного пакера в верхней части продуктивного пласта. В процессе добычи пластовой жидкости часть отбираемой нефти из верхней части продуктивного пласта закачивают в продуктивный пласт ниже пакера (патент РФ №2386795, опубл. 20.04.2010 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of developing an oil reservoir with water-oil zones, including perforating the casing in the oil-saturated zone of the reservoir, installing a packer, installing a downhole pump in the well, pumping oil from the oil-saturated zone, and extracting formation fluid from the well to the surface. Perforation of the casing in the oil-saturated zone of the reservoir is carried out with the separation of the reservoir into two parts. Install the packer at a distance of two to five meters above the oil-water contact. Then install a double-acting deep-well pump over the reservoir so that the pump suction valve is located above the installed packer in the upper part of the reservoir. In the process of producing reservoir fluid, part of the selected oil from the upper part of the reservoir is pumped into the reservoir below the packer (RF patent No. 2386795, publ. 04/20/2010 - prototype).

Недостатком известного способа является то, что часть добываемой нефти расходуется в водоносную часть пласта. Производительность скважины снижается. Кроме того, образующаяся в пласте нефтяная эмульсия нестойка и легко вытесняется потоком воды к скважине. Эффективность водоизоляционных работ остается невысокой. Все это приводит к повышению обводненности добываемой продукции.The disadvantage of this method is that part of the produced oil is spent in the aquifer of the reservoir. Well productivity is declining. In addition, the oil emulsion formed in the formation is unstable and is easily displaced by the flow of water to the well. The effectiveness of waterproofing works remains low. All this leads to an increase in water cut of the extracted products.

В предложенном изобретении решается задача снижения обводненности добываемой продукции.The proposed invention solves the problem of reducing the water content of the produced products.

Указанная задача решается способом ограничения притока пластовых вод в добывающую скважину, включающим перфорацию эксплуатационной колонны против продуктивной зоны с последующим определением пластовых давлений, создание водонепроницаемого экрана в дополнительно перфорированной через эксплуатационную колонну верхней части водоносной зоны путем размещения в ней изолирующего материала, вызов притока пластовых флюидов и добычу нефти по колонне лифтовых труб из скважины при депрессии на продуктивную зону.This problem is solved by the method of limiting the flow of formation water into the production well, including perforation of the production string against the production zone with subsequent determination of reservoir pressures, creating a waterproof screen in the upper part of the aquifer additionally perforated through the production string by placing insulating material in it, causing the flow of formation fluids and oil production through a string of lift pipes from a well during depression in the productive zone.

Новым является то, что предварительно перед вызовом притока пластовых флюидов разобщают интервалы перфорации продуктивной и водоносной зон установкой пакера в эксплуатационной колонне, спускают дополнительную колонну труб до герметичной фиксации ее нижней части в пакере, заполняют всю дополнительную колонну труб изолирующим материалом, причем изолирующий материал выбирают с плотностью, обеспечивающей эквивалентность давления столба изолирующего материала и давления в водоносной зоне, а размещение изолирующего материала в водоносной зоне осуществляют втягиванием при депрессии на продуктивную зону.What is new is that before calling the inflow of formation fluids, the perforation intervals of the productive and aquifer zones are disconnected by installing the packer in the production string, the additional pipe string is lowered until its lower part is sealed in the packer, the entire additional pipe string is filled with insulating material, and the insulating material is selected with density ensuring the equivalent pressure of the column of insulating material and pressure in the aquifer, and the placement of insulating material in the aquifer retracting the second zone is carried out for depression in the producing zone.

Сущность изобретения заключается в том, что благодаря созданию условий для возможности втягивания изолирующего материала в водоносную зону при депрессии на продуктивную зону можно синхронизировать процесс образования каналов для тока воды к интервалу перфорации продуктивной зоны с процессом размещения изолирующего материала в водоносной зоне.The essence of the invention lies in the fact that by creating conditions for the possibility of drawing the insulating material into the aquifer during depression on the productive zone, it is possible to synchronize the formation of channels for water flow to the perforation interval of the productive zone with the process of placing the insulating material in the aquifer.

На фиг.1 изображена условная схема реализации способа.Figure 1 shows a schematic diagram of the implementation of the method.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Перфорируют эксплуатационную колонну 2 против продуктивной зоны 3. Дополнительно перфорируют верхнюю часть 4 водоносной зоны 5 и определяют пластовые давления в продуктивной и водоносной зонах. Установкой пакера 6 разобщают интервалы перфорации 1 и 4. Спускают колонну лифтовых труб 7 с глубинным насосом 8 и дополнительную колонну труб 9 до герметичной фиксации ее нижней части в пакере 6. Дополнительную колонну 9 на устье скважины соединяют с емкостью 10 с изолирующим материалом с плотностью, обеспечивающей эквивалентность величины давления столба изолирующего материала и определенной исследованиями величины пластового давления в водоносной зоне 5. Заполняют всю дополнительную колонну труб 9 изолирующим материалом.The production casing 2 is perforated against the productive zone 3. Additionally, the upper part 4 of the aquifer 5 is perforated and formation pressures in the productive and aquifer are determined. By installing the packer 6, the perforation intervals 1 and 4 are disconnected. The column of elevator pipes 7 with the deep pump 8 and the additional pipe string 9 are lowered until the lower part is sealed in the packer 6. The additional column 9 at the wellhead is connected to a container 10 with an insulating material with a density of providing equivalence of the pressure value of the column of insulating material and the formation pressure determined in the aquifer zone determined by studies 5. The entire additional pipe string 9 is filled with insulating material.

Вызывают приток пластовых флюидов и осуществляют добычу нефти по колонне лифтовых труб 7 из скважины при депрессии на продуктивную зону 3, созданной работой глубинным насосом 8.An inflow of formation fluids is caused and oil is produced through a string of elevator pipes 7 from the well during depression in the productive zone 3 created by the operation of the deep pump 8.

При депрессии на водонефтяной пласт с подошвенной водой в его водоносной зоне 5 снижается пластовое давление и инициируется движение пластовой воды к интервалу перфорации 1 продуктивной зоны 3 вследствие конусообразования.When depressed on the oil-water formation with bottom water in its aquifer 5, the reservoir pressure decreases and the movement of formation water to the perforation interval 1 of the productive zone 3 is initiated due to cone formation.

За счет непосредственного контакта изолирующего материала с пластовой водой через перфорацию 4 водоносной зоны 5 происходит его втягивание в каналы, по которым движется пластовая вода.Due to direct contact of the insulating material with the formation water through the perforation 4 of the aquifer 5, it is drawn into the channels along which the formation water moves.

Изолирующий материал перемещается в потоке пластовой воды до первого контакта с нефтью и при взаимодействии с нефтью образует водонепроницаемый экран.The insulating material moves in the flow of produced water until the first contact with the oil and, when interacting with the oil, forms a waterproof screen.

В качестве изолирующего материала возможно использовать растворы полиолефинов, например полиэтилена, полипропилена, их сополимеров: полиизопрена, полиизобутилена или их смесей, которые при контакте с нефтью высаживают из нее смолистые, асфальтеновые и парафиновые вещества в виде тонкодисперсных частиц, тампонирующие пути тока воды, а также растворы алкилированной серной кислоты.As an insulating material, it is possible to use solutions of polyolefins, for example polyethylene, polypropylene, their copolymers: polyisoprene, polyisobutylene, or mixtures thereof, which, upon contact with oil, deposit resinous, asphaltene and paraffin substances in the form of fine particles, plugging the water flow paths, and solutions of alkyl sulfuric acid.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

Предлагаемый способ реализован на добывающей скважине. Скважина пробурена долотом диаметром 215 мм до глубины 1750 м и в разрезе скважины в интервале 1710-1715 м выделена нефтенасыщенная зона, а в интервале 1715-1730 м - водоносная зона. В скважину спущена эксплуатационная колонна диаметром 146 мм с толщиной стенки, равной 8 мм, и зацементирована до устья. Эксплуатационная колонна перфорирована перфоратором ПКС-105 против нефтенасыщенной зоны в интервале 1710-1712 м и дополнительно перфорирована против верхней части водоносной зоны в интервале 1715-1715,5 м. В этих интервалах глубинным манометром определены величины гидростатического давления столба скважинной жидкости, равные 19,69 МПа и 19,73 МПа соответственно, при плотности скважинной жидкости, равной 1150 кг/м³.The proposed method is implemented in the production well. The well was drilled with a bit with a diameter of 215 mm to a depth of 1750 m and an oil-saturated zone was identified in the section of the well in the interval 1710-1715 m, and an aquifer in the interval 1715-1730 m. A production string with a diameter of 146 mm and a wall thickness of 8 mm was lowered into the well and cemented to the wellhead. The production string is perforated with a PKS-105 puncher against the oil-saturated zone in the range of 1710-1712 m and additionally perforated against the upper part of the aquifer in the range of 1715-1715.5 m. In these intervals, the hydrostatic pressure of the well column equal to 19.69 was determined MPa and 19.73 MPa, respectively, with a wellbore fluid density of 1150 kg / m ³ .

В эксплуатационной колонне на глубине 1714 м установлен пакер-гильза и спущена колонна лифтовых насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм со штанговым насосом, прием которого расположен на глубине 1250 м. В эксплуатационную колонну также спущена дополнительная колонна труб с наружным диаметром 30 мм, нижняя часть которой, оснащенная уплотнительными манжетами, герметично зафиксирована в гильзе пакера.A packer sleeve was installed in the production casing at a depth of 1714 m and a column of elevator tubing 73 mm in diameter with a sucker rod pump, the intake of which is located at a depth of 1250 m, was lowered. An additional pipe casing with an outer diameter of 30 mm was lowered into the production casing, the lower part which, equipped with sealing cuffs, is hermetically fixed in the sleeve of the packer.

Дополнительная колонна труб заполнена водным раствором алкилированной серной кислоты плотностью 1148 кг/м³ и напорным трубопроводом связана с емкостью для содержания водного раствора алкилированной серной кислоты, свободная поверхность которого расположена на 3 м выше устья скважины.An additional pipe string is filled with an aqueous solution of alkylated sulfuric acid with a density of 1148 kg / m ³ and the pressure pipe is connected to a container for containing an aqueous solution of alkylated sulfuric acid, the free surface of which is located 3 m above the wellhead.

Скважина введена в эксплуатацию с установившимся дебитом нефти, равным 13 т/сут, при динамическом уровне на глубине 60 м, осуществляют добычу нефти плотностью 790 кг/м³, приведенной к пластовым условиям.The well was put into operation with a steady oil production rate of 13 tons / day, at a dynamic level at a depth of 60 m, oil is produced with a density of 790 kg / m ³ , reduced to reservoir conditions.

Через трое суток эксплуатации на установившемся режиме при депрессии на продуктивную зону, равной 6,69 МПа, отмечено снижение в емкости уровня водного раствора алкилированной серной кислоты, продолжавшееся 13 часов. При этом установлено, что в водоносную зону через дополнительные перфорационные отверстия в верхней ее части втянуто 0,473 м³ водного раствора алкилированной серной кислоты. Периодический замер содержания воды в продукции скважины показал кратковременное наличие следов воды в нефти.After three days of operation at steady state with depression on the productive zone equal to 6.69 MPa, a decrease in the capacity of the level of an aqueous solution of alkylated sulfuric acid was noted, which lasted 13 hours. It was found that 0.473 m ^{3 of an} aqueous solution of alkylated sulfuric acid was drawn into the aquifer through additional perforations in its upper part. Periodic measurement of the water content in the production of the well showed the short-term presence of traces of water in the oil.

Через 67 суток эксплуатации отмечено повторное снижение в емкости уровня водного раствора алкилированной серной кислоты, продолжавшееся четыре часа. Также установлено, что при этом в водоносную зону через перфорационные отверстия втянуто 0,147 м³ водного раствора алкилированной серной кислоты. Замер содержания воды в продукции скважины показал отсутствие следов воды в нефти.After 67 days of operation, a repeated decrease in the capacity of the level of an aqueous solution of alkylated sulfuric acid was noted, lasting four hours. It was also found that in this case 0.147 m ^{3 of an} aqueous solution of alkylated sulfuric acid was drawn into the aquifer through perforations. Measurement of water content in the production of the well showed the absence of traces of water in the oil.

После этого скважина продолжала работать в режиме добычи безводной нефти до планового подземного ремонта в течение 575 суток.After that, the well continued to operate in the anhydrous oil production mode until the planned underground repair for 575 days.

Таким образом, предлагаемый способ является высокоэффективным мероприятием по ограничению притока пластовых вод в добывающую скважину и может при широком внедрении принести значительный технологический эффект.Thus, the proposed method is a highly effective measure to limit the influx of formation water into the production well and can, with widespread implementation, bring a significant technological effect.

Применение предложенного способа позволит повысить эффективность изоляционных работ.The application of the proposed method will improve the efficiency of insulation work.

Claims

A method of restricting formation water inflow into a production well, including perforation of the production string against the production zone with subsequent determination of reservoir pressures, creating a waterproof screen in the upper part of the aquifer additionally perforated through the production string by placing insulating material therein, causing formation fluid inflow and oil production by a column of elevator pipes from the well when depressed to the productive zone, characterized in that previously before calling the formation fluids are separated by the intervals of perforation of the productive and aquifer zones by installing the packer in the production casing, lowering the additional pipe string to hermetically fix its lower part in the packer, filling the entire additional pipe string with insulating material, and the insulating material being selected with a density ensuring the pressure equal to the column pressure of the insulating material and pressure in the aquifer, and the placement of the insulating material in the aquifer is carried out by retraction during depression on the product active zone.