SU1002523A1

SU1002523A1 - Способ креплени стенок скважин

Info

Publication number: SU1002523A1
Application number: SU803003562A
Authority: SU
Inventors: Камол Мусбахитдинович Мусаев; Александр Евгеньевич Ольгин; Юрий Петрович Номикосов; Матлаб Каримович Турапов
Original assignee: Институт Геологии И Разведки Нефтяных И Газовых Месторождений
Priority date: 1980-08-13
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1983-03-07

Description

Изобретение относитс к строительству нефт ных и газовых скважин при бурении неустойчивых отложений, содержащих минерализованные поровые и пластовые воды, преимущественно в слабосцементированных песчаниках.

Известен способ креплени стенок скважин путем закачки в скважину бурового раствора на основе жидкого стекла. Механизм действи такого , раствора заключаетс в проникновении в поры и трещины породы гел кремневой кислоты и образовани пленочных защитных покрытий. Это предотвращает набухание и снижает гидратацию глинистого материала Cl Недостатком известного способа вл етс невозможность его использовани при прохождении слабосцементированных песчаников и лессовидных пород мощностью более 30 м.

Известен также способ креплени стенок скважин в процессе их бурени заключающийс в закачивании раствора в скважину, содержащего соли кали , кальци , а1тамини , вл ющиес обмен- ными катионами, снижающими гидрофильность глинистых минералов, слагак дах стенки скважин 2.

Недостатком этого способа вл етс низкое качество креплени прист ,вольной .зоны скважины при наличии в разрезе слабосцементированных песчаников и лессовидных пород.

Известен также способ креплени стенок скважин путем закачки в скважину раствора с коагулирующим реагентом , в качестве которога испо10 льзуетс дисперси резины Гз. .

Недостаток опособа заключаетс в том, что наличие в водной фазе бурового раствора многовалентных кат

15 тионов при-взаимодействии с резиной привод т к преждевременной коагул ции раствора, что осложн ет и снижает качество креплени приствольной зоны.

20

Цель изобретени - повышение качества креплени приствольной зоны скважины.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу креплени

25 стенок скважин путем закачки в скважину pacTBOjpa с коагулирующим реагентсж , в раствор дополнительно ввод т регул тор коагулирующих ионов, содержгшшй ионыу одноименные иону

30 пластовой воды, с концентрацией

ИХ на 10-30% меньшей порога коагул ции реагента.

Указанный интервал концентра/ции ввода коагулирующих ионов обус ловлей скоростью коагул ции, эавис Гщей от концентрации коагулирующих ионов в пластовой воде и тира реагента ,, и глубиной проникновени коагулюма (глубиной кальматации). При концентрации коагулирующих ионов , большей верхнего предела, существенно возрастает веро тность коагул ции раствора в самой скважине , а не в поровом пространстве пласта. При нижнем пределе концентрации скорость коагул ции замедл етс настолько значительно, что качество креплени ухудшаетс .

Сущность способа креплени стелнрк скважин заключаетс в следующем .

В зависимости от степени минерализации поровой или пластовой воды выбираетс тип коагулирующего реагента . По данным анализа фильтрации б|грового раствора определ етс состав регул тора коагулирующих ионов. В зависимости от конкретных геологических условий по предварительным данным лабораторных исследований керна породы, слагающей стенки скважины, выбираетс величина концентрации коагулирующих ионов в фильтрате бурового раствора, лежаще в пределах на 10-30% меньше порога коагул ции реагента.

Буровой раствор обрабатываетс регул тором коагулирующих ионов, имеющим обычно двухкомпоНентилй состав . Одно вещество регул тора коагулирующих ионов вызывает перевод катионов в труднорастворимый осадок, другое в зависимости от своей концентрации в буровом растворе образует определенное количество коагулирующих ионов в фильтрате бурового раствора, одноименных иону пластовой воды.

После обработки раствора регул тором коагулирукицих ионов в него ввод т коагулирующий реагент, в качестве которого используютс различные водорастворимые полимеры, химически неустойчивые (коагулирующие )к сол м пластовой или поровой воды.

Таким образом буровой раствор, содержащий коагулирующий реагент, выводитс на.грань коагул ции и закачиваетс в скважину, где он частично фильтруетс в поровое пространство пласта. Поэтому при смешивании фильтрата раствора с пластовой или поровой водой, содержащей добавочную концентрацию коагулирующих ионов, происходит его быстра коагул ци , что приводит к закупорке порового пространства и цементированию коагулюмом пород, слагающих стенки скважин.

Дл осуществлени предлагаемого способа в исходный глинистый раствор на основе нефтеабадского порс ика плотностью 1,38-1,4 г/см добавл ют 3% гидролизованного полиакрилонитрила (реагент К-4 . Пластовые воды содержат 1650 мг/л ионов кальци . Порог коагул ции раствора с полимером К-4 лежит в пределах 600800 мг/л ионов кальци i Поэтому в

раствор перед его закачкой в пласт добавл ют 0,6% извести и 0,3% едкого натри последний добавл етс дл образовани труднорастворимой гидроокиси кальци ). Добавка 0,6%

извести в раствор дает концентрацию

кальци , равную 480 мг/л. После закачки обработанного бурового раствора в скважину в результате проникновени фильтрата в пласт и смешивани его с поровой и пластовой водой, содержащей ион кальци , общее их количество повышаетс до 1065 мг/л, что вызывает быструю коагул цию полимера К-4.Образовавшийс коагулюм за счет сил абсорбции склеивает сла0 босцементированные частицы песчаника , что приводит к повышению устойчивости приствольной зоны. Это позвол ет пробурить неустойчивые породы мощностью 480 м в интервале 38005 4280 м.

Провод т исследовани по определению степени размокаемости образца керна, подн того из интервала 39040 3912 м скважины № 12П площади БазарКурган , обработанного данным способом и без обработки в хлоркальциевой и хлормагниевой средах (см. таблицу ).

S1002523

Характер разрушени образца породы в различных средах

Claims

По вилась продот Бе льна . трещина 10 мин Образец покрылс сетью трещин 25 мин Образец расслоилс на 6 ч. 45 мин Отделение частей образца и выпадание на дно Образец полностью разрушилс 4сут б сут 25 сут Как видно из приведенных данных, необработанные образцы быстро разрушаютс в фильтратах раствора, а обработанные в течение более 2-х мес цев остаютс без изменени . В обработанном образце за счет коагул ции полимера в порах образца породы резко уменьшаетс его проницаемость . Например, если проницаемость исходного слабосцементированно го песчаника равна 29 мд., после про мывки образца в среде реагента К-4 равна 15 мд., то после обработки предлагаемым способом проницаемость образца падает до 0,002 мд., т.е. образец становитс практически непроницаемым . В качестве коагулирующих реагентов дл среднеминерализованных пластовых вод (степень минерализации 400-600 мг/л) может быть использовано низкомолекул рное соединение карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ-250). Обработанный слабосцементированный образец по приведенной методике (порог коагул ции реагента 300-400 мг/л Об ры Бе По вилась про- Без измене- -: : дольна тре- ии щи на По вилось много Образец noKfi новых трещин рылс плейкой Без изменен Происходит отслаивание мелких кусочков Интенсивное разрушение образца Образец полностью разрушилс также показывает повышение своей устойчивости в фильтрате растворов. Однако, в этом случае результаты нес:калько худпиие по сравнению с реагентом К-4. Образец,помещенный в фильтрат буровбго раствора, содержащий хло жальциевые соли, повышает свою устойчивость по сравнению с необработанным образцом на 7-9 дн. Дл маломинерализованных пластовых вод при определенных технологических услови х (температура в скважине не более ) могут быть применены гуматные реагенты. В некоторых случа х применение подобных препаратов в качестве коагулирующего peareHTa- позвол ет получить удовлетворительное качество креплени приствольной зоны. Лабораторные исследовани показывают, что склеивание коагулнммс гуматных реагентов слабосцементированных пород повыиает их устойчивость к разрушению на 160-250% по сравнению с необработанной гГородой, состо щей из слабосцементированного песчаника . Использование данного спосо|ба креплени скважин дает возможность осуществить процесс бурени в отложени х, сложенных неустойчивыми породами, предотвратить т желые ослржнени и аварии. Формула изобретени Способ креплени стенок скважин путем закачки в скважину раствора с коагулирующим реагентом, отличающийс тем, что, с целью повышени качества креплени приствольной зоны скважины, в раствор до полнйтельно ввод т регулй ор коагулирующих ионов, содержащий ионы, од ноименные иону пластовой воды, с концентрацией их, на 10-30% меньшей порога коагул ции реагента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Р занов Я.А. Справочник по буровым растворам. М., Недра, 1979, с. 108.
2.Мариампольский Н.А. и Гуржиев Н.К. Ингибирующее действие растворов на основе солей кали , кальци , алюмини и жидкого стекла. Труды ВНИИКр, Краснодар, 1978, 14, с.1620 .
3. Авторское свидетельство СССР 579407, кл. Е 21 В 33/13, 1975 (прототип).