RU2794105C1 - Method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal wellbore end - Google Patents
Method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal wellbore end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794105C1 RU2794105C1 RU2022127582A RU2022127582A RU2794105C1 RU 2794105 C1 RU2794105 C1 RU 2794105C1 RU 2022127582 A RU2022127582 A RU 2022127582A RU 2022127582 A RU2022127582 A RU 2022127582A RU 2794105 C1 RU2794105 C1 RU 2794105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- formation
- gel
- water
- insulating
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритоков в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола.The invention relates to the gas industry, in particular to methods for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal well bore.
Изобретение направлено на изоляцию обводнившегося участка пласта, а также изоляцию водопритока в скважину по высокопроницаемому пропластку в условиях значительного поступления воды в скважину, при которых изменение депрессии на пласт, а также другие методы извлечения воды не дают должного эффекта снижения водопритока в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола.The invention is aimed at isolating the flooded section of the reservoir, as well as isolating the water inflow into the well along a highly permeable interlayer in conditions of significant water inflow into the well, in which the change in drawdown on the reservoir, as well as other methods of extracting water, do not give the desired effect of reducing water inflow in gas wells with a sub-horizontal ending trunk.
Вступление месторождений в завершающую стадию разработки сопровождается рядом осложнений при эксплуатации скважин, среди которых одним из наиболее распространенных и сложных является приток пластовых вод в скважину. В результате поступления воды на начальном этапе происходит увеличение количества воды в извлекаемой продукции и снижение дебита, разрушение пласта-коллектора, со временем приводящее к полной остановке скважин.The entry of fields into the final stage of development is accompanied by a number of complications in the operation of wells, among which one of the most common and complex is the inflow of formation water into the well. As a result of water inflow at the initial stage, there is an increase in the amount of water in the extracted production and a decrease in production rate, destruction of the reservoir, eventually leading to a complete shutdown of wells.
Одним из эффективных способов борьбы с притоком пластовых вод в скважину является обработка продуктивного пласта различного рода реагентами и составами, которые закупоривают в глубине пласта пути притока воды к скважине при сохранении проницаемости газонасыщенной части пласта. Для изоляции водопритоков используются как традиционные технологии, включающие закачку классических цементных растворов, так и технологии с применением внутрипластовых экранов с докреплением цементным раствором.One of the effective ways to control the formation water inflow into the well is to treat the productive formation with various reagents and compositions that clog the water inflow paths to the well in the depth of the formation while maintaining the permeability of the gas-saturated part of the formation. To isolate water inflows, both traditional technologies are used, including the injection of classical cement slurries, as well as technologies using in-situ screens with additional reinforcement with cement slurry.
Анализ существующего уровня техники показал следующее:An analysis of the existing state of the art showed the following:
- известен способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины, по которому извлекают из скважины насосное оборудование, спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину, закачивают через НКТ водоизоляционный раствор с твердеющими свойствами, а напротив интервалов водопроявляющих пластов образуют непроницаемую корку, для чего в качестве водоизоляционного раствора используют цементный раствор, модифицированный поливинилацетатным реагентом в количестве 0,25-0,5% к массе цемента, с объемом, обеспечивающим заполнение затрубного пространства необсаженного горизонтального участка через колонну НКТ, спущенную до забоя горизонтального участка ствола скважины, и выдержкой в течение 2-3 ч, с последующим его вымыванием из затрубного пространства прямой или обратной циркуляцией после начала схватывания цемента (см. патент РФ №2273722 от 18.03.2004 по кл. Е21В 33/13, опубл. 10.04.2006, Бюл. №26).- a method is known for isolating the influx of water in an uncased horizontal section of a production wellbore, through which pumping equipment is removed from the well, a string of tubing is lowered into the well, a waterproofing solution with hardening properties is pumped through the tubing, and opposite the intervals of water-producing formations form an impermeable crust, for which a cement mortar modified with a polyvinyl acetate reagent in an amount of 0.25-0.5% by weight of cement is used as a waterproofing solution, with a volume that ensures that the annular space of the open horizontal section is filled through the tubing string lowered to the bottom of the horizontal section of the wellbore , and exposure for 2-3 hours, followed by its washing out of the annulus by direct or reverse circulation after the cement has begun to set (see RF patent No. Bull. No. 26).
Недостатком известного способа является низкая эффективность изоляции водопритока в скважину, обусловленная тем, что при его реализации используется цементный раствор. Использование в процессе водоизоляционных работ (ВИР) цементных растворов, как наиболее дешевых и доступных, не может быть эффективным из-за их физико-химических свойств. К ним относятся: низкая фильтруемость и низкая подвижность в условиях пласта, высокая плотность, что может вызвать поглощение цементных растворов и гидроразрыв пласта. Низкая ударная прочность (растрескивание цементного камня при повторной перфорации, создании депрессии), низкое качество сцепления с гидратированными породами пласта. Все это обусловливает или низкую успешность работ, или малый межремонтный период.The disadvantage of this method is the low efficiency of isolation of water inflow into the well, due to the fact that cement mortar is used in its implementation. The use of cement mortars in the process of waterproofing works (VIR), as the cheapest and most accessible, cannot be effective due to their physical and chemical properties. These include: low filterability and low mobility in reservoir conditions, high density, which can cause loss of cement slurries and hydraulic fracturing. Low impact strength (cracking of the cement stone during repeated perforation, creation of depression), low quality of adhesion with hydrated formation rocks. All this causes either low success of work, or a short overhaul period.
Кроме того, недостатком данной технологии является вымывание цементного раствора из затрубного пространства через 2-3 ч после начала схватывания цемента. Выполнение данной операции с большой долей вероятности приведет к частичному вымыванию водоизоляционной композиции из пласта, а также внедрению промывочной жидкости в обрабатываемый пласт и смешению ее с водоизоляционной композицией, что не позволит получить сплошную непроницаемую корку.In addition, the disadvantage of this technology is the washing out of the cement slurry from the annulus 2-3 hours after the start of cement setting. The performance of this operation with a high degree of probability will lead to partial washing out of the water-insulating composition from the formation, as well as the introduction of the flushing fluid into the treated formation and mixing it with the water-insulating composition, which will not allow to obtain a continuous impermeable crust.
Известен способ изоляции вод в трещиновато-пористых пластах, включающий последовательную закачку в скважину изоляционного состава и цементного раствора, а также буферной жидкости, закачку буферной жидкости осуществляют перед изоляционным составом, причем перед закачкой цементный раствор обрабатывают поверхностно-активным веществом и диспергируют газообразным агентом до получения плотности раствора в скважине, соответствующей плотности пластовой воды (см. патент РФ №2232256 от 28.11.2001 по кл. Е21В 33/138, опубл. 10.07.2004).A known method of isolating water in fractured-porous formations, including the sequential injection of an insulating composition and a cement slurry, as well as a buffer liquid into the well, the injection of the buffer liquid is carried out before the insulating composition, and before injection, the cement slurry is treated with a surfactant and dispersed with a gaseous agent to obtain the density of the solution in the well, corresponding to the density of formation water (see RF patent No. 2232256 dated 11/28/2001 according to class E21B 33/138, publ. 07/10/2004).
Недостатком указанного способа является следующее.The disadvantage of this method is the following.
При осуществлении способа возникают большие сложности, связанные с поглощением растворов и глубокой кольматацией призабойной зоны пласта при установке цементного моста в продуктивном интервале, из-за создаваемых избыточных гидростатических давлений. Присутствие в стволе и на забое скважины остатков жидкости глушения оказывают негативное влияние на свойства водоизолирующих составов, приводящее к низкой прочности создаваемого водоизоляционного экрана, из-за чего требуется проведение дополнительной операции по докреплению обрабатываемых интервалов цементным раствором. При этом аэрированный цементный раствор обладает низкой фильтруемостью и низкой подвижностью в условиях пласта, что не позволяет качественно и глубоко обработать обводненную зону, а образовавшийся из аэрированного цементного раствора цементный камень обладает высокой пористостью, что способствует легкому преодолению водой данного барьера. Также цементный камень, образованный из аэрированного цементного раствора, в силу своих структурных свойств обладает низкой ударной прочностью, что приводит к его разрушению при создании депрессии или проведению работ по дополнительной перфорации скважины.When implementing the method, there are great difficulties associated with the absorption of solutions and deep clogging of the bottomhole formation zone when installing a cement bridge in the productive interval, due to the excess hydrostatic pressures created. The presence in the wellbore and at the bottom of the well of the remnants of the killing fluid has a negative impact on the properties of water-insulating compositions, leading to a low strength of the created water-proof screen, which requires an additional operation to reinforce the treated intervals with cement mortar. At the same time, the aerated cement slurry has low filterability and low mobility under reservoir conditions, which does not allow high-quality and deep processing of the watered zone, and the cement stone formed from the aerated cement slurry has a high porosity, which makes it easy for water to overcome this barrier. Also, the cement stone formed from aerated cement mortar, due to its structural properties, has a low impact strength, which leads to its destruction when creating a depression or carrying out work on additional perforation of the well.
Основной недостаток данного способа заключается в неконтролируемости процессов закачивания водоизолирующих составов в обводненный пласт и формирования водоизоляционного экрана. В большинстве случаев значительная часть водоизоляционной композиции при обработке обводненного пласта по заколонному пространству, а также по высокодренированной призабойной зоне, поступает в необводненную продуктивную зону пласта. В результате этого значительная продуктивная часть пласта оказывается выключенной из работы, а обводненный пласт оказывается не полностью обработанным, что в существенной мере сказывается на качестве водоизоляционных работ.The main disadvantage of this method lies in the uncontrollability of the processes of pumping water-insulating compositions into the flooded formation and the formation of a water-proof screen. In most cases, a significant part of the water-proofing composition during the treatment of the flooded formation along the annular space, as well as along the highly drained bottomhole zone, enters the non-watered productive zone of the formation. As a result, a significant productive part of the reservoir is turned off from work, and the flooded reservoir is not fully processed, which significantly affects the quality of waterproofing works.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ изоляции притока пластовых вод, предусматривающий закачку изоляционных композиций в водонасыщенную часть пласта и составов, блокирующих поступление изоляционных композиций в продуктивную часть пласта. В скважину по насосно-компрессорным трубам спускают дополнительные трубы с пакером, который устанавливают в пределах интервала перфорации, а закачку изоляционных композиций и блокирующих составов производят раздельно по насосно-компрессорным трубам и дополнительным трубам, при этом в зависимости от того, снизу или сверху интервала перфорации производят изоляцию пластовых вод, закачку изоляционных композиций осуществляют соответственно по дополнительным трубам или насосно-компрессорным трубам (см. патент РФ №2206733 от 02.02.2001 по кл. Е21В 43/32, опубл. 20.06.2003).Closest to the claimed invention is a method for isolating the inflow of formation waters, involving the injection of insulating compositions into the water-saturated part of the formation and compositions that block the flow of insulating compositions into the productive part of the formation. Additional pipes are lowered into the well through tubing pipes with a packer, which is installed within the perforation interval, and injection of insulating compositions and blocking compounds is carried out separately through tubing and additional pipes, depending on whether it is from below or above the perforation interval formation water is isolated, injection of insulating compositions is carried out, respectively, through additional pipes or tubing (see RF patent No.
Недостатком известного способа является низкая эффективность изоляции пластовых вод в скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола из-за неконтролируемости процессов закачивания водоизолирующего состава в обводненный пласт и неравномерности его распределения по толщине и глубине пласта в условиях действия гравитационных сил, приводящих к некачественному формированию водоизоляционного экрана. Это обусловлено тем, что применение в известном способе запакеровки межтрубного пространства приводит к разобщению пространства только внутри колонны. При закачке изоляционного материала в обводнившуюся часть пласта в результате высокой дренированности призабойной зоны значительная часть изоляционного материала начинает поступать в необводнившуюся часть пласта и после структурирования состава изолирует газонасыщенную часть пласта, существенно снижая тем самым продуктивность скважины. Использование блокирующих составов не решает задачу предотвращения фильтрации изоляционного материала по внутрипластовым каналам, поскольку по своим физико-химическим свойствам блокирующие составы создают непроницаемую корку на стенке скважины и практически не проникают в пласт.The disadvantage of the known method is the low efficiency of isolation of formation waters in wells with a sub-horizontal ending of the wellbore due to the uncontrollability of the processes of pumping the water-insulating composition into the watered formation and the uneven distribution of it over the thickness and depth of the formation under the action of gravitational forces, leading to poor-quality formation of a water-insulating screen. This is due to the fact that the use of the known method of packing the annulus leads to separation of the space only inside the string. When insulating material is injected into the watered part of the formation, as a result of high drainage of the bottomhole zone, a significant part of the insulating material begins to flow into the non-watered part of the formation and, after structuring the composition, isolates the gas-saturated part of the formation, thereby significantly reducing the productivity of the well. The use of blocking compositions does not solve the problem of preventing insulating material filtration through in-situ channels, since, due to their physical and chemical properties, blocking compositions create an impermeable crust on the well wall and practically do not penetrate into the formation.
Еще одним фактором, влияющим на успешность применения известного способа в скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола, является стекание жидкости по капиллярным каналам под действием гравитационных сил во время структурирования изоляционного материала. В результате этого нарушается полнообъемность заполнения водопроводящих каналов в изолированной зоне и эффективность ВИР существенно снижается. Все это приводит к малому межремонтному периоду.Another factor affecting the success of the known method in wells with a sub-horizontal wellbore is the flow of fluid through the capillary channels under the action of gravitational forces during the structuring of the insulating material. As a result of this, the full volume of filling the water-carrying channels in the isolated zone is violated and the efficiency of VIR is significantly reduced. All this leads to a short overhaul period.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка эффективного способа изоляции водопритоков в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола.The task to be solved by the claimed invention is the development of an effective method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal ending of the wellbore.
Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности способа изоляции водопритоков в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола при максимально возможном сохранении фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны эксплуатационного объекта и увеличении межремонтного периода работы скважины за счет:The technical result, which the claimed invention is aimed at, is to increase the efficiency of the method of isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal ending of the wellbore while maintaining the porosity and porosity properties of the bottomhole zone of the production facility as much as possible and increasing the overhaul period of the well due to:
- обеспечения полнообъемного заполнения водопроводящих каналов в изолированной зоне;- ensuring full-volume filling of water-carrying channels in an isolated area;
- возможности контроля движения гелеобразующего водоизоляционного состава при закачке в пласт;- the ability to control the movement of the gel-forming water-insulating composition during injection into the reservoir;
- обеспечения выравнивания профиля притока;- ensuring alignment of the inflow profile;
- предотвращения кольматации необводненной части пласта гелеобразующим водоизоляционным составом;- prevention of clogging of the non-watered part of the formation with a gel-forming waterproofing composition;
- образования в призабойной зоне пласта водоизоляционного экрана повышенной прочности и равномерности его распределения по толщине и глубине пласта в условиях действия гравитационных сил.- formation in the bottomhole formation zone of a waterproofing screen of increased strength and uniformity of its distribution over the thickness and depth of the formation under the action of gravitational forces.
Технический результат достигается с помощью предлагаемого способа изоляции водопритоков в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола, в котором спускают в скважину до подошвы обрабатываемого интервала пласта насосно-компрессорные трубы (НКТ), оснащенные гидравлической установочной компоновкой, с помощью которой устанавливают в скважину глухую и заливочную мостовые пробки, после чего формируют нижнюю внутрипластовую изоляционную перемычку путем закачки в межпакерную зону гелеобразующего водоизоляционного состава и продавливания его в пласт продавочной жидкостью, затем извлекают НКТ из скважины и разбуривают заливочную мостовую пробку, далее спускают НКТ, оснащенные гидравлической установочной компоновкой, до кровли обрабатываемого интервала пласта, устанавливают в скважину глухую и заливочную мостовые пробки и формируют верхнюю внутрипластовую изоляционную перемычку путем закачки в межпакерную зону гелеобразующего водоизоляционного состава и продавливания его в пласт продавочной жидкостью, при этом глубина формируемых внутрипластовых изоляционных перемычек составляет не менее 2-3 радиусов скважины, затем извлекают НКТ из скважины и разбуривают глухую и заливочную мостовые пробки, далее спускают НКТ, оснащенные гидравлической установочной компоновкой, до кровли обрабатываемого интервала пласта, устанавливают в скважину заливочную мостовую пробку и закачивают в межпакерную зону гелеобразующий водоизоляционный состав, в объеме равном 0,5 порового объема обрабатываемого интервала пласта, продавливают его в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава и формирования водоизоляционного гравитационного компенсатора, после чего поднимают НКТ, извлекают гидравлическую установочную компоновку из заливочной мостовой пробки и при открытом затрубном пространстве закачивают в НКТ порцию гелеобразующего водоизоляционного состава, продавливают его на забой продавочной жидкостью до достижения гелеобразующим водоизоляционным составом гидравлической установочной компоновки, после этого закачку прекращают, закрывают затрубное пространство и устанавливают гидравлическую установочную компоновку в заливочную мостовую пробку, затем осуществляют закачку гелеобразующего водоизоляционного состава в межпакерную зону, продавливают его в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время до полного структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава и образования устойчивого водоизоляционного экрана, после чего извлекают НКТ из скважины и осуществляют разбуривание оставшихся мостовых пробок.The technical result is achieved using the proposed method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal ending of the wellbore, in which tubing pipes (tubing pipes) are lowered into the well to the bottom of the treated formation interval, equipped with a hydraulic installation layout, with the help of which a blind and filling bridge are installed in the well. plugs, after which a lower in-situ insulating bridge is formed by pumping a gel-forming water-insulating composition into the inter-packer zone and forcing it into the formation with a displacement fluid, then the tubing is removed from the well and a filling bridge plug is drilled, then the tubing equipped with a hydraulic installation assembly is lowered to the roof of the formation interval to be treated , a blind and filling bridge plugs are installed in the well and an upper in-situ insulating bridge is formed by pumping a gel-forming water-insulating composition into the inter-packer zone and forcing it into the formation with a displacement fluid, while the depth of the formed in-situ insulating bridges is at least 2-3 well radii, then the tubing is removed blind and filling bridge plugs are drilled from the well, then the tubing, equipped with a hydraulic installation assembly, is lowered to the roof of the treated formation interval, a filling bridge plug is installed in the well and a gel-forming water-insulating composition is pumped into the inter-packer zone, in a volume equal to 0.5 of the pore volume of the treated interval of the formation, push it into the formation with a squeezing liquid and leave it for the time of structuring the gel-forming waterproofing composition and the formation of the water-insulating gravity compensator, after which the tubing is lifted, the hydraulic installation assembly is removed from the filling bridge plug and, with the annulus open, a portion of the gel-forming waterproofing composition is pumped into the tubing, it is forced through to the bottomhole with a displacement fluid until the gel-forming water-insulating composition reaches the hydraulic installation layout, after that the pumping is stopped, the annulus is closed and the hydraulic installation assembly is installed in the filling bridge plug, then the gel-forming water-insulating composition is pumped into the inter-packer zone, it is forced into the formation with the displacement fluid and left for time to complete structuring of the gel-forming water-proofing composition and the formation of a stable waterproofing screen, after which the tubing is removed from the well and the remaining bridge plugs are drilled.
При осуществлении заявляемого способа изоляции водопритоков в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола предварительно на границах зоны обработки пласта создают внутрипластовые изоляционные перемычки, препятствующие распространению гелеобразующего водоизоляционного состава по заколонному пространству и высокодренированной призабойной зоне в необрабатываемые интервалы. При реализации существующих технологических решений в области изоляции водопроявлений невозможно в достаточной мере контролировать движение водоизоляционного состава при закачке в пласт. Установка пакеров на границах верхней и нижней обводнившейся части пласта приводит к разобщению пространства только внутри колонны. В большинстве случаев значительная часть водоизоляционного состава при обработке обводненного пласта по заколонному пространству, а также по высокодреннированной призабойной зоне поступает в необводненную продуктивную зону пласта. В результате этого значительная продуктивная часть пласта оказывается выключенной из работы, а обводненный пласт оказывается не полностью обработанным, что в существенной мере сказывается на качестве водоизоляционных работ. Поэтому создание условий, при которых водоизоляционный состав будет распространяться строго в заданном интервале обработки, является одним из базовых элементов заявляемого способа. Для условий равномерного распространения закачиваемого в пласт состава должно выполняться условие плоскорадиальной фильтрации. При учете несовершенства скважины по характеру вскрытия можно выделить четыре зоны, где пространственная фильтрация будет чередоваться с плоскорадиальной фильтрацией.When implementing the proposed method of isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal ending of the wellbore, in-situ insulating bridges are first created at the boundaries of the formation treatment zone, preventing the spread of the gel-forming water-insulating composition along the annular space and the highly drained bottomhole zone into untreated intervals. When implementing existing technological solutions in the field of isolation of water intrusions, it is impossible to sufficiently control the movement of the water-insulating composition during injection into the reservoir. Installing packers at the boundaries of the upper and lower flooded parts of the formation leads to separation of space only inside the string. In most cases, a significant part of the water-proof composition during the treatment of the flooded formation through the annular space, as well as through the highly drained bottomhole zone, enters the non-watered productive zone of the formation. As a result, a significant productive part of the reservoir is turned off from work, and the flooded reservoir is not fully processed, which significantly affects the quality of waterproofing works. Therefore, the creation of conditions under which the waterproofing composition will be distributed strictly within a given processing interval is one of the basic elements of the proposed method. For conditions of uniform distribution of the composition injected into the reservoir, the condition of plane-radial filtration must be satisfied. When taking into account the imperfection of the well, four zones can be distinguished by the nature of the opening, where spatial filtration will alternate with flat-radial filtration.
В первой зоне непосредственно у скважины, где радиальный размер принимается 2-3 радиуса скважины, наблюдается пространственная фильтрация газа. В данной зоне скважины фильтрация газа происходит по нелинейному двучленному закону фильтрации, вследствие искривления линий токов у отверстий фильтра из-за несовершенства скважины по характеру вскрытия, а также в результате значительной дренированности данной зоны. Вторая зона фильтрации обеспечивает плоскорадиальное движение газа и ограничена размерами порядка 10 радиусов скважины. В третьей зоне пространственная фильтрация обеспечивается несовершенством по степени вскрытия укрупненной скважины. В четвертой зоне движение газа можно принять происходящим также по линейному закону фильтрации Дарси.In the first zone, directly at the well, where the radial size is taken to be 2-3 well radii, spatial gas filtration is observed. In this zone of the well, gas filtration occurs according to a nonlinear two-term filtration law, due to the curvature of the streamlines at the filter holes due to the imperfection of the well by the nature of the opening, and also as a result of significant drainage of this zone. The second filtration zone provides plano-radial gas movement and is limited to about 10 well radii. In the third zone, spatial filtration is provided by imperfection in the degree of opening of the enlarged well. In the fourth zone, the gas movement can also be assumed to occur according to the linear Darcy filtration law.
Очевидно, что наиболее проблемной зоной в процессе обработки пласта является первая зона, характеризующаяся пространственной фильтрацией и составляющая порядка 2-3 радиусов скважины. Поэтому именно в этой зоне необходимо создать условия, препятствующие неконтролируемой фильтрации водоизоляционного состава. Вследствие этого глубина создаваемых внутрипластовых изоляционных перемычек должна быть не менее 2-3 радиусов скважины, что обеспечит надежное попадание гелеобразующего водоизоляционного состава в зону плоскорадиального движения и сохранение фильтрационных характеристик необводненной части пласта.Obviously, the most problematic zone in the process of reservoir treatment is the first zone, which is characterized by spatial filtration and is about 2-3 well radii. Therefore, it is in this zone that it is necessary to create conditions that prevent uncontrolled filtration of the waterproofing composition. As a result, the depth of the created in-situ insulating bridges should be at least 2-3 well radii, which will ensure reliable penetration of the gel-forming water-insulating composition into the zone of plane-radial movement and maintaining the filtration characteristics of the non-watered part of the formation.
Еще одним фактором, влияющим на успешность применения существующих технологических решений при проведении ВИР в скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола, является стекание жидкости по капиллярным каналам под действием гравитационных сил. В результате этого нарушается полнообъемность заполнения водопроводящих каналов в изолированной зоне и эффективность ВИР существенно снижается.Another factor influencing the success of the application of existing technological solutions when conducting VIR in wells with a sub-horizontal wellbore is the flow of fluid through capillary channels under the action of gravitational forces. As a result of this, the full volume of filling the water-carrying channels in the isolated zone is violated and the efficiency of VIR is significantly reduced.
В настоящее время существует большое количество теоретических исследований, посвященных гидродинамике таких течений. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что наибольшее влияние на стекание жидкости по капиллярным каналам в результате действия гравитационных сил оказывают силы трения и капиллярные эффекты. Таким образом, создание условий, препятствующих капиллярному стеканию за счет силы трения, является наиболее перспективным направлением решения задачи, поскольку влияние капиллярных эффектов в своей основе является константой и мало подвержено управляемым изменениям.At present, there are a large number of theoretical studies devoted to the hydrodynamics of such flows. Theoretical and experimental studies have established that the greatest influence on the flow of liquid through capillary channels as a result of the action of gravitational forces is exerted by friction forces and capillary effects. Thus, the creation of conditions that prevent capillary runoff due to the friction force is the most promising direction for solving the problem, since the influence of capillary effects is basically a constant and is little subject to controlled changes.
В этой связи наиболее эффективным решением является формирование в обводненном пласте водоизоляционного гравитационного компенсатора.In this regard, the most effective solution is the formation of a water-proof gravitational compensator in a watered formation.
Заявленное изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена схема формирования нижней внутрипластовой изоляционной перемычки.In FIG. 1 shows a diagram of the formation of the lower in-situ insulating bulkhead.
На фиг. 2 представлена схема формирования верхней внутрипластовой изоляционной перемычки.In FIG. 2 shows a diagram of the formation of the upper in-situ insulating bulkhead.
На фиг. 3 представлена схема формирования водоизоляционного гравитационного компенсатора.In FIG. 3 shows a diagram of the formation of a water-proof gravitational compensator.
На фиг. 4 представлена схема формирования водоизоляционного экрана.In FIG. 4 shows a diagram of the formation of a waterproof screen.
На чертежах обозначены следующие позиции: пробка мостовая глухая 1, пробка мостовая заливочная 2, нижняя внутрипластовая изоляционная перемычка 3, пробка мостовая глухая 4, пробка мостовая заливочная 5, верхняя внутрипластовая изоляционная перемычка 6, пробка мостовая заливочная 7, водоизоляционный гравитационный компенсатор 8, водоизоляционный экран 9.The following positions are indicated on the drawings: bridge plug 1,
Заявленное изобретение осуществляют следующим образом.The claimed invention is carried out as follows.
В скважину до подошвы обрабатываемого интервала пласта спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ), оснащенные гидравлической установочной компоновкой. С помощью гидравлической установочной компоновки производят установку в скважину глухой мостовой пробки 1 и заливочной мостовой пробки 2 на уровне подошвы обрабатываемого интервала пласта.Tubing pipes (tubing pipes) equipped with a hydraulic installation layout are lowered into the well to the bottom of the formation interval to be treated. With the help of a hydraulic installation layout, a blind bridge plug 1 and a filling
Путем закачки в межпакерную зону, образованную между установленными глухой 1 и заливочной 2 мостовыми пробками, гелеобразующего водоизоляционного состава и продавливания его в пласт продавочной жидкостью формируют нижнюю внутрипластовую изоляционную перемычку 3.By pumping into the inter-packer zone formed between the installed blind 1 and filling 2 bridge plugs, a gel-forming water-proofing composition and forcing it into the formation with a displacement fluid form a lower in-
После чего извлекают НКТ из скважины и разбуривают заливочную мостовую пробку 2.After that, the tubing is removed from the well and the filling
Затем спускают НКТ, оснащенные гидравлической установочной компоновкой, до кровли обрабатываемого интервала пласта. Устанавливают в скважину глухую 4 и заливочную 5 мостовые пробки на уровне кровли обрабатываемого интервала пласта.Then the tubing is lowered, equipped with a hydraulic installation layout, to the roof of the treated formation interval. Install in the well deaf 4 and filling 5 bridge plugs at the level of the roof of the treated formation interval.
Путем закачки в межпакерную зону, образованную между глухой 4 и заливочной 5 мостовыми пробками, гелеобразующего водоизоляционного состава и продавливания его в пласт продавочной жидкостью, формируют верхнюю внутрипластовую изоляционную перемычку 6.By pumping into the inter-packer zone formed between the blind 4 and filling 5 bridge plugs, the gel-forming water-proofing composition and forcing it into the formation with a displacement fluid form the upper in-
При этом глубина формируемых внутрипластовых изоляционных перемычек составляет не менее 2-3 радиусов скважины.At the same time, the depth of the formed in-situ insulating bridges is at least 2-3 well radii.
Далее извлекают НКТ из скважины и разбуривают глухую 4 и заливочную 5 мостовые пробки.Next, the tubing is removed from the well and the blind 4 and the filling 5 bridge plugs are drilled.
Затем спускают НКТ, оснащенные гидравлической установочной компоновкой, до кровли обрабатываемого интервала пласта, устанавливают в скважину заливочную мостовую пробку 7. В межпакерную зону, образованную между глухой 1 и заливочной 7 мостовыми пробками, закачивают гелеобразующий водоизоляционный состав, в объеме равном 0,5 порового объема обрабатываемого интервала пласта, продавливают его в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава и формирования водоизоляционного гравитационного компенсатора 8.Then the tubing is lowered, equipped with a hydraulic installation layout, to the top of the formation interval to be treated, a filling
После поднимают НКТ, извлекают гидравлическую установочную компоновку из заливочной мостовой пробки 7. При открытом затрубном пространстве закачивают в НКТ порцию гелеобразующего водоизоляционного состава, продавливают его на забой продавочной жидкостью до достижения гелеобразующим водоизоляционным составом гидравлической установочной компоновки, после этого закачку прекращают, закрывают затрубное пространство и устанавливают гидравлическую установочную компоновку в заливочную мостовую пробку 7.Then the tubing is lifted, the hydraulic installation assembly is removed from the filling
Затем осуществляют закачку гелеобразующего водоизоляционного состава в межпакерную зону, образованную между глухой 1 и заливочной 7 мостовыми пробками, продавливают его в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время до полного структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава и образования устойчивого водоизоляционного экрана 9.Then, the gel-forming waterproofing composition is pumped into the inter-packer zone formed between the blind 1 and filling 7 bridge plugs, it is forced into the formation with a displacement fluid and left for a while until the gel-forming waterproofing composition is completely structured and a
После чего извлекают НКТ из скважины и осуществляют разбуривание оставшихся мостовых пробок 1 и 7.Then the tubing is removed from the well and the remaining bridge plugs 1 and 7 are drilled.
Физический принцип действия водоизоляционного гравитационного компенсатора основывается на том, что стекание жидкости по капиллярным каналам в результате действия гравитационных сил создает в нижней части обводненного пласта после структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава некую подушку с высокими гидравлическими сопротивлениями, выравнивая, таким образом, профиль притока. При последующей обработке пласта гелеобразующим водоизоляционным составом происходит объемное заполнение всей области обработки, что обеспечивает создание единого внутрипластового водоизоляционного экрана без разрывов и необработанных зон в газовых скважинах с субгоризонтальным окончанием ствола.The physical principle of operation of a water-insulating gravitational compensator is based on the fact that the flow of liquid through capillary channels as a result of the action of gravitational forces creates a certain cushion with high hydraulic resistances in the lower part of the flooded formation after structuring the gel-forming water-insulating composition, thus leveling the inflow profile. During the subsequent treatment of the reservoir with a gel-forming water-insulating composition, the entire treatment area is volumetrically filled, which ensures the creation of a single in-situ water-proof screen without breaks and untreated zones in gas wells with a sub-horizontal wellbore ending.
Для эффективного создания водоизоляционного гравитационного компенсатора в предлагаемом способе закачку гелеобразующего водоизоляционного состава осуществляют в объеме жидкости, равном 0,5 порового объема обрабатываемой зоны. Закачка гелеобразующего водоизоляционного состава в объеме жидкости менее 0,5 порового объема обрабатываемой зоны может существенно снизить качество проводимой операции из-за недостатка вещества для создания в нижней части обводненного пласта зоны с высокими гидравлическими сопротивлениями и для выравнивания, таким образом, профиля притока, тем более что какая-то часть гелеобразующего водоизоляционного состава будет теряться в процессе его транспортировки на забой скважины. Закачка гелеобразующего водоизоляционного состава в объеме жидкости более 0,5 порового объема обрабатываемой зоны может существенно снизить проницаемость породы по всему обрабатываемому интервалу, следовательно, и возможность полнообъемной обработки обводненного пласта в процессе последующей закачки в зону обработки гелеобразующего водоизоляционного состава за счет возникающих высоких гидравлических сопротивлений в обрабатываемом пласте.To effectively create a water-proof gravitational compensator in the proposed method, the injection of a gel-forming water-proof composition is carried out in a liquid volume equal to 0.5 of the pore volume of the treated area. Injection of a gel-forming water-insulating composition in a liquid volume less than 0.5 of the pore volume of the treated area can significantly reduce the quality of the operation due to the lack of a substance to create a zone with high hydraulic resistance in the lower part of the flooded formation and to equalize, thus, the inflow profile, especially that some part of the gel-forming waterproofing composition will be lost during its transportation to the bottom of the well. Injection of a gel-forming water-insulating composition in a liquid volume of more than 0.5 of the pore volume of the treated area can significantly reduce the permeability of the rock throughout the treated interval, and therefore the possibility of full-volume treatment of the flooded formation during subsequent injection into the treatment zone of the gel-forming water-insulating composition due to the high hydraulic resistances that arise in processed layer.
Более подробно сущность заявляемого способа описывается следующим примером.In more detail the essence of the proposed method is described by the following example.
Исходные данные:Initial data:
Скважина - субгоризонтальная;The well is sub-horizontal;
Зенитный угол - 80°;Zenith angle - 80°;
Искусственный забой - 3100 м;Artificial slaughter - 3100 m;
Эксплуатационная колонна - глубина спуска 2000 м, диаметр 168 мм;Production string - running depth 2000 m, diameter 168 mm;
Фильтр-хвостовик - глубина спуска 1990-3150 м, диаметр 0,114 м;Filter tail - descent depth 1990-3150 m, diameter 0.114 m;
Толщина внутрипластовой изоляционной перемычки - 0,5 м;The thickness of the in-situ insulating bulkhead is 0.5 m;
Диаметр водоизоляционного экрана - 2,0 м;Diameter of the waterproofing screen - 2.0 m;
Коэффициент эффективной пористости пласта - 0,3;The coefficient of effective formation porosity - 0.3;
Интервал водопритока 2150-2200 мWater inflow interval 2150-2200 m
1. Перед проведением работ по укреплению пласта рассчитывают необходимые объемы гелеобразующего водоизоляционного состава для проведения работ.1. Before carrying out work to strengthen the formation, the necessary volumes of the gel-forming waterproofing composition for the work are calculated.
Объем необходимый для создания одной внутрипластовой изоляционной перемычки Vп рассчитывают по формуле:The volume required to create one in-situ insulating bulkhead V p is calculated by the formula:
где: dф - диаметр фильтра-хвостовика, м;where: d f - diameter of the filter shank, m;
h - толщина внутрипластовой изоляционной перемычки, м;h is the thickness of the in-situ insulating bulkhead, m;
m - коэффициент эффективной пористости пласта.m - coefficient of effective formation porosity.
Объем гелеобразующего водоизоляционного состава, необходимый для создания водоизоляционного гравитационного компенсатора Vв.к., рассчитывают по формуле:The volume of the gel-forming water-proofing composition required to create a water-proof gravitational compensator of the 5th c. , calculated by the formula:
Объем гелеобразующего водоизоляционного состава, необходимый для создания водоизоляционного экрана Vв.э., м3, рассчитывают по формуле:The volume of the gel-forming waterproofing composition required to create a waterproofing screen V century. , m 3 , calculated by the formula:
где: Dэ - диаметр водоизоляционного экрана;where: D e - diameter of the waterproofing screen;
Н - обрабатываемый интервал водопритока, м;H - treated interval of water inflow, m;
2. Спускают НКТ, оборудованные гидравлической установочной компоновкой (ГУК), до подошвы обрабатываемого интервала - 2200 м и устанавливают глухую и заливочную мостовые пробки.2. Tubing equipped with a hydraulic installation assembly (HUK) is lowered to the bottom of the treated interval - 2200 m and blind and filling bridge plugs are installed.
3. В межпакерную зону через НКТ с ГУК закачивают расчетный объем гелеобразующего водоизоляционного состава Vп=0,012 м3 и продавливают в пласт продавочной жидкостью для создания нижней внутрипластовой изоляционной перемычки. Объем продавочной жидкости равен внутреннему объему НКТ и межпакерной зоны.3. Calculated volume of gel-forming waterproofing composition V p =0.012 m 3 is pumped into the inter-packer zone through the tubing with HUK and forced into the formation with a displacement fluid to create a lower in-situ insulating bulkhead. The volume of the displacement fluid is equal to the internal volume of the tubing and the inter-packer zone.
4. Извлекают НКТ с ГУК из скважины и разбуривают заливочную мостовую пробку.4. Tubing with HUK is removed from the well and a filling bridge plug is drilled.
5. Спускают НКТ с ГУК до кровли обрабатываемого интервала - 2150 м и устанавливают глухую и заливочную мостовые пробки.5. Tubing is lowered from the HUK to the roof of the treated interval - 2150 m and blind and filling bridge plugs are installed.
6. В межпакерную зону через НКТ с ГУК закачивают расчетный объем гелеобразующего водоизоляционного состава Vп=0,012 м3 и продавливают в пласт продавочной жидкостью для создания верхней внутрипластовой изоляционной перемычки. Объем продавочной жидкости равен внутреннему объему НКТ и межпакерной зоны.6. The estimated volume of gel-forming water-insulating composition V p =0.012 m 3 is pumped into the inter-packer zone through the tubing with HUK and is forced into the formation with a displacement fluid to create an upper in-situ insulating bulkhead. The volume of the displacement fluid is equal to the internal volume of the tubing and the inter-packer zone.
При этом глубина устанавливаемых внутрипластовых изоляцинных перемычек составляет не менее 2-3 радиусов скважины.At the same time, the depth of the installed in-situ insulating bridges is at least 2-3 well radii.
7. Извлекают НКТ с ГУК из скважины, разбуривают глухую и заливочную мостовые пробки.7. Tubing with HUK is removed from the well, blind and filling bridge plugs are drilled.
8. Спускают НКТ с ГУК до уровня кровли обрабатываемого интервала-2150 м и устанавливают заливочную мостовую пробку.8. The tubing is lowered from the HUK to the level of the top of the treated interval - 2150 m and a filling bridge plug is installed.
9. В межпакерную зону через НКТ с ГУК закачивают расчетный объем гелеобразующего водоизоляционного состава, в объеме равном 0,5 порового объема обрабатываемой зоны Vв.к.=0,5⋅Vв.э.=25 м3, для создания в пласте водоизоляционного гравитационного компенсатора, продавливают в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время структурирования состава и формирования водоизоляционного гравитационного компенсатора. Объем продавочной жидкости равен внутреннему объему НКТ и межпакерной зоны.9. The calculated volume of the gel-forming water-insulating composition is pumped into the inter-packer zone through the tubing with the HUK, in a volume equal to 0.5 of the pore volume of the treated zone V.k. =0.5⋅V w.e. =25 m 3 , to create a water-proof gravitational compensator in the formation, it is forced into the formation with a squeezing liquid and left for the time of structuring the composition and forming a water-proof gravitational compensator. The volume of the displacement fluid is equal to the internal volume of the tubing and the inter-packer zone.
10. После структурирования гелеобразующего водоизоляционного состава производят подъем НКТ и извлекают ГУК из заливочной мостовой пробки.10. After structuring the gel-forming waterproofing composition, the tubing is lifted and the HUK is removed from the filling bridge plug.
11. При открытом затрубном пространстве закачивают в НКТ с ГУК оставшуюся порцию 25 м3 гелеобразующего водоизоляционного состава и продавливают на забой продавочной жидкостью. При достижении гелеобразующим водоизоляционным составом ГУК, закачку прекращают и закрывают затрубное пространство.11. With an open annular space, the remaining portion of 25 m 3 of the gel-forming waterproofing composition is pumped into the tubing with the HUK and pushed to the bottom hole with a displacement fluid. When the gel-forming water-insulating composition reaches the HUK, the injection is stopped and the annulus is closed.
12. Устанавливают ГУК в заливочную мостовую пробку и производят формирование водоизоляционного экрана путем закачки оставшегося объема водоизоляционного состава в межпакерную зону с продавкой в пласт продавочной жидкостью и оставляют на время полного структурирования водоизоляционного состава.12. GUK is installed in the filling bridge plug and a water-proofing screen is formed by pumping the remaining volume of the water-proofing compound into the inter-packer zone with displacement into the formation with a squeezing liquid and leave for the time of complete structuring of the water-proofing compound.
13. После структурирования состава извлекают НКТ с ГУК и производят разбуривание оставшихся мостовых пробок.13. After structuring the composition, the tubing with HUK is removed and the remaining bridge plugs are drilled.
Таким образом, согласно вышеизложенному, предлагаемая совокупность существенных признаков, обеспечивает достижение заявляемого технического результата.Thus, according to the foregoing, the proposed set of essential features ensures the achievement of the claimed technical result.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2794105C1 true RU2794105C1 (en) | 2023-04-11 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186935C2 (en) * | 2000-05-31 | 2002-08-10 | Закрытое акционерное общество "Нефтегазовая компания "Стройтрансгаз-ойл" | Process of isolation of inflow of stratal water |
| RU2206733C2 (en) * | 2001-07-02 | 2003-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Method of shutoff of formation water inflow |
| RU2232256C2 (en) * | 2001-11-28 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" | Method for isolating water in fractured porous beds |
| RU58600U1 (en) * | 2006-05-30 | 2006-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR WATERPROOFING IN A WELL |
| US7296625B2 (en) * | 2005-08-02 | 2007-11-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of forming packs in a plurality of perforations in a casing of a wellbore |
| US9127522B2 (en) * | 2010-02-01 | 2015-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for sealing an annulus of a wellbore |
| RU2655495C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of isolation of water supply in oil-extracting well |
| RU2740986C1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-01-22 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Method of restoration of water-flooded gas or gas condensate well after hydraulic fracturing of formation |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186935C2 (en) * | 2000-05-31 | 2002-08-10 | Закрытое акционерное общество "Нефтегазовая компания "Стройтрансгаз-ойл" | Process of isolation of inflow of stratal water |
| RU2206733C2 (en) * | 2001-07-02 | 2003-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Method of shutoff of formation water inflow |
| RU2232256C2 (en) * | 2001-11-28 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" | Method for isolating water in fractured porous beds |
| US7296625B2 (en) * | 2005-08-02 | 2007-11-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of forming packs in a plurality of perforations in a casing of a wellbore |
| RU58600U1 (en) * | 2006-05-30 | 2006-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR WATERPROOFING IN A WELL |
| US9127522B2 (en) * | 2010-02-01 | 2015-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for sealing an annulus of a wellbore |
| RU2655495C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of isolation of water supply in oil-extracting well |
| RU2740986C1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-01-22 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Method of restoration of water-flooded gas or gas condensate well after hydraulic fracturing of formation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2578134C1 (en) | Method of developing oil deposits in fractured reservoirs with water oil zones | |
| RU2421586C1 (en) | Procedure for construction of horizontal well in devonian strata | |
| US10611952B2 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| US20190323329A1 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| RU2743123C1 (en) | Method of isolation of absorption zones during well drilling | |
| RU2794105C1 (en) | Method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal wellbore end | |
| RU2524800C1 (en) | Development of inhomogeneous deposit by inclined and horizontal wells | |
| US20190353020A1 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| RU2661935C1 (en) | Method of conducting water-insulating works in the extracting well, excluding the water oil deposit | |
| RU2299308C2 (en) | Water-bearing bed isolation method | |
| RU2283421C1 (en) | Method for water influx or water lost-circulation zone isolation in well | |
| RU2784138C1 (en) | The method for pumping binary mixtures into the reservoir | |
| RU2792128C1 (en) | Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells | |
| RU2787163C1 (en) | Method for drilling a well with an exposed reservoir | |
| RU2174595C1 (en) | Process of isolation of water-saturated pools in operational wells | |
| RU2762321C1 (en) | Technology for the development of a highly permeable reservoir bed saturated with gas and underlain by reservoir water | |
| RU2739181C1 (en) | Insulation method for behind-the-casing flows in production well | |
| SU1627673A1 (en) | Method of developing oil pool | |
| RU2777252C1 (en) | Method for cementing a fiberglass casing string (options) | |
| CA3048406A1 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| AU2017386380A1 (en) | Fracturing a formation lying below an aquifer | |
| RU2704089C1 (en) | Well construction method in complex geological conditions | |
| RU2769027C1 (en) | Method for intensifying the production of reservoir products with bottom water (options) | |
| RU2295626C2 (en) | Method for isolating beds during fastening of operation column | |
| RU2392418C1 (en) | Method for insulation of water productions and thief zones in well |