SU1507958A1 - Способ создани гравийного фильтра в скважине - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к газовой и нефт ной промышленности и предназначено дл  закачки и отбора газов или жидкостей в скважины. Цель - повышение качества гравийного фильтра и продуктивности скважины. Дл  этого сначала в скважину спускают колонну заливочных труб. Затем многократно производ т гидроуплотнение призабойной зоны путем закачки в заливочную колонну пульпы с зернистым материалом в объеме, не превышающем объем заливочной колонны. Продавливают пульпу в призабойную зону при давлени х, равных давлению разрыва пласта, и закрывают устье скважины до снижени  давлени  на устье до нул . После завершени  гидроуплотнени  в интервале перфорации обсадной колонны (ОК) устанавливают фильтр. В кольцевое пространство между фильтром и ОК и в пространство каверн за ОК намывают гравий дл  задержани  пластового песка. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс  к газовой и нефт ной промышленности и может быть использовано при создании гравийных фильтров в скважинах дл  закачки и отбора газов или жидкостей, вскрывающих несцементированный продуктивный пласт перфорированной обсадной колонной.

Цель изобретени  - повышение качества гравийного фильтра и повышение продуктивности скважины.

Сущность способа заключаетс  в сле- дуюндем.

Вскрывают продуктивный пласт перфорированной обсадной колонной, спускают фильтр дл  задержани  грави  и устанавливают его в интервале перфорации и намывают гравий в кольцевое пространство между фильтром и обсадной колонной и в пространство каверн, окружающих обсадную колонну, а перед спуском фильтра опускают в скважину колонну заливочных труб, гфоизиод т гидроуплотнение призабойной

зоны путем закачки в заливочную колонну пульпы с зернистым материалом в объеме, не превышающем объем заливочной колонны . Продавливают пульпу в физабойную зону при давлени х, равных давлению разрыва пласта, и закрывают устье скважины до снижени  давлени  на устье до нул .

Гидроуплотнение пласта может быть проведено многократно.

Благодар  гидроуплотнению рыхла  порода в призабойной зоне уплотн етс , т. е. снижает свою пористость в результате размещени  в этой зоне плотного осадка зернистого материала, доставленного вместе с пульпой и остающегос  после отфильтро- вывани  жидкости-носител .

Ограничение объема пульпы, закачиваемого в пласт за цикл гидроуплотнени  объемом , не превышающим объема заливочных труб, соизмеримого с объемом призабойной зоны, гарантирует, что закачиваемый с пульпой зернистый материал не будет оттеснен

сл

о

QD

О1

00

в призабойной зоне слишком далеко от обсадной колонны. Кроме того, это ограничение дает дополнительное преимущество, которое состоит в том, что закачку пульпы с зернистым материалом в полость заливочных труб можно вести в режиме циркул ции, когда противодавлени  на насосный агрегат малы и резко снижен износ клапанных и других узлов насосного агрегата зернистым материалом. В режиме нродавки пульпы в пласт через насосный агрегат при высоких противодавлени х прокачиваетс  продавоч- на  жидкость, не содержаща  вызывающего износ зернистого материала. Благодар  этому преимуществу снижаетс  уровень требований , предъ вл емых к насосным агрегатам дл  закачки пульпы и в качестве последних могут быть использованы цементировочные агрегаты, которые не рекомендуетс  использовать при гидравлическом разрыве пласта из-за сильного эрозионного износа и возможности внезапного выхода из стро . Объем пульпы, закачиваемой в заливочную колонну за один цикл гидроуплотнени , определ ют по суммарному объему зернистого материала, который планируют продавить в призабойную зону. В отдельных случа х при малой толщине продуктивного пласта объем пульпы, закачиваемой в заливочную колонну, может оказатьс  меньше объема заливочной колонны.

Сбрасывание давлени  после продавки пульпы закрытием усть  скважины до тех пор, пока давление на устье не снизитс  до нул , имеет преимущества перед другими техническими приемами сбрасывани  давлени  в скважине, например, перед выпуском части жидкости из скважины через устьевую задвижку. При осуществлении предлагаемого технического приема пульпа, вощедша  в образовавшуюс  при давлении разрь ша пласта трещину, под действием перепада давлени  между трещиной и пластой отфильтровывает в пласт жидкость-носитель. Трещина постепенно смыкаетс , концентраци  зернистого материала в пульпе увеличиваетс  и в конечном счете образуетс  плотный осадок, преп тствующий полному смыканию трещины, а порода у стенок трещины оказываетс  в более плотном состо нии (т. е. с меньшей пористостью), чем до начала гидроуплотнени ; фильтрование жидкости-носител  и, следовательно, смыкание трещины прекращаетс  тогда, когда давление в пульпе и на забое скважины снизитс  до величины равной пластовому давлению . Поскольку при проведении работ, включающих спуск и извлечение из скважины труб, плотность жидкости подбирают так., чтобы она уравновешивала и даже превышала (обычно на 10-15%) пластовое давление , снижение забойного давлени  до величины пластового означает снижение давлени  скважины на устье до нул . Тем самым снижение давлени  на устье до нул  свиде

тельствует о смыкании трещины после уплотнени  в ней осадка зернистого материала. Сбрасывание давлени  в скважине после закачки пульпы иным техническим приемом, например, выпуском части жидкости из скважины через задвижку на устье, приводит к поступлению пульпы обратно в ствол скважины , вследствие чего могут возникнуть осложнени , например прихват заливочных труб зернистым материалом.

Способ осуществл ют следующим образом .

В скважину, заполненную рабочей жидкостью , уравновешивающей пластовое давление , спускают колонну заливочных труб, затем закачивают пульпу, состо щую из жидкости-носител  и зернистого материала, например, кварцевого песка. Объем закачиваемой пульпы устанавливают не превышающим объема заливочных труб, а закачку пульпы ведут с одновременным выпуском

рабочей жидкости из затрубного пространства . После доведени  головной части пульпы до башмака заливочных труб выпуск рабочей жидкости из затрубного пространства перекрывают и начинают закачку в заливочные трубы продавочной жидкости, создава  на забое давление, равное давлению разрыва пласта. При этом в призабойной зоне продуктивного пласта раскрываютс  трещины и в них продавливаетс  пульпа . По завершении продавки объема пульпы

устье скважины закрывают и ожидают период времени, пока давление на устье не снизитс  до нул .

Объем зернистого материала, который необходимо разместить в призабойной зоне, определ ют по объему обрабатываемой зоны (в зависимости от толщины пласта и принимаемого радиуса обработки).,умноженному на разность пористостей продуктивного пласта до и после уплотнени . Пористость призабойной зоны пласта до уплотнени  может быть определена геофизическими методами (например, с помощью гамма- гамма-каротажа или акустического каротажа ), а пористость после уплотнени  можно прин ть равной пористости пласта до начала разработки, котора  обычно известна из геофизических данных (например, по электрокаротажу разведочных скважин).

Объем пульпы определ ют, исход  из допустимой концентрации зернистого материала дл  данной жидкости-носител .

Если потребный дл  гидроуплотнени 

призабойной зоны объем пульпы превышает объем заливочных труб, то циклы гидроуплотнени  повтор ют многократно, обеспечива  продавливание потребного объема зернистого материала в обрабатываемую зону пласта.

После завершени  гидроуплотнни  производ т известными техническими приемами установку фильтра в интервале перфорации обсадной колонны и намыв грави  дл  за

держани  пластового песка в кольцевое пространство между фильтром и обсадной колонной.

Дл  того, чтобы зернистый материал, вводимый с пульпой, не кольматировалс  пластовым песком, медианный диаметр зернистого материала DSO поддерживают в определенном соотношении с медианным диаметром пластового песка . С этой целью рекомендуетс , например, соотношение

50 (5-7)50Жидкость-носитель выбираетс  так, чтобы она хорошо фильтровалась в пласт и имела оптимальную в зкость. Дл  водонасы- щенных пластов в качестве жидкости-носител  используют например, водный раствор сульфитно-дрожжевой бражки, дл  нефтеносных пластов - сырую нефть. В зкость жидкости-носител  подбирают по оптимуму, исход  из критери  минимальных затрат на проведение процесса гидроуплотнени . При повышенной в зкости увеличиваетс  врем , ожидани  после продавки пульпы в пласт, что удорожает затраты на процесс; при пониженной в зкости - увеличиваютс  объемы и расходы (в единицу времени) жидкости-носител , закачиваемой дл  увеличени  давлени  на забое до давлени  разрыва пласта ; что также удорожает затраты на процесс. Оптимальную в зкость подбирают в зависимости от условий в конкретной скважине .

Пример. В скважине подземного храни- лиша газа продуктивный пласт-коллектор перекрыт обсадной колонной диаметром 168 мм и вскрыт кумул тивной перфорацией в интервале 1173-1176 м с плотностью 60 отв./м (всего 180 отверстий). Пласт-коллектор представлен мелкозернистыми песками (медианный диаметр ,15 мм), насыщенными в призабойной зоне водой при пластовом давлении 11,6 МПа. Пористость призабойной зоны до начала гидроуплотнени  составила ,45.

Дл  сооружени  гравийного фильтра в скважине выполнили следующие операции. В скважину спустили колонну заливочных труб диаметром 89 мм до глубины 1176 м (объем внутренней полости колонны 5,33 м ). В качестве рабочей жидкости, заполн ющей ствол скважины, использовали водный раствор СаСЬ с плотностью 1,15 г/см. Предварительно определили, что давление разрыва пласта составл ет 20,5 МПа. В качестве зернистого материала дл  приготовлени  пульпы использовали кварцевый песок фракции 0,6-1,6 мМ (.,98 мм), что соответствовало соотношению D5o/cf5o 6,53.

В качестве жидкости-носител  использовали водный раствор сульфитно-дрожжевой бражки. Дл  подбора оптимальной в зкости жидкости-носител  провели пробные закачки в пласт жидкости-носител  разных в зкостей - 44-48 сСт и 21 сСт при давле5

5

ни х разрыва пласта. Врем  ожидани  снижени  давлени  на устье до нул  после прекращени  продавки составило дл  в зкости 44-48 сСт 7-8 ч, дл  в зкости 21 сСт 55- 60 мин. Из экономических соображений ре- шили провести процесс гидроуплотнени  на жидкости-носителе с в зкостью 21 сСт. Потребный объем песка определили следующим образом.

0 При диаметре зоны обработки 1,6 м, диаметре скважины 0,168 м и толщине продуктивного пласта 3,0 м, объем обрабатываемой зоны составил 5,96 м. Пористость призабойной зоны до гидроуплотнени  равна 0,45, пористость после гидроуплотнени  прин та равной 0,25. Таким образом, дополнительный объем песка, который нужно было ввести в призабойную зону определили равным 5,96Х (0,45-0,25) 1,193 м

Средн   концентраци  песка в жидкости0 носителе в зкостью 21 сСт прин та равной 0,103 м на 1 м пульпы. Потребный объем пульпы определен равным 1,193 ,103 11,57 м . Этот объем превышает объем заливочной колонны труб, равный 5,33 м. Поэтому гидроуплотнение провели в три цикла. В первом цикле в колонну заливочных труб было закачано, а затем продавлено в пласт 2,8 м пульпы, во втором цикле 3,8 м, в третьем цикле 5,0 м. В качестве продавоч- ной жидкости использовали раствор СаСЬ

Q плотностью 1,15 г/см. Концентрацию песка в пульпе поддерживали на уровне 0,099- 0,108 м на 1 м пульпы.

После окончани  гидроуплотнени  заливочные трубы из скважины извлекали и спустили на забой проволочный фильтр наружным диаметром 102 мм и длиной 3 м. Фильтр установили в интервале перфорации обсадной колонны. Зазор между витками проволоки 0,5 мм. В кольцевое пространство между корпусом фильтра и обсадной колонной намыли крупнозернистый кварцевый песок

0 фракции 0,6-1,6 мм (в качестве грави ). Выше корпуса фильтра кольцевой зазор уплотнили пакером.

Описанный пример не ограничивает пределы применимости способа. В частности может быть увеличено число циклов гидроуплотнени , объем заливочных труб и, соответственно , объем пульпы в ка.ждом цикле и сделаны другие изменени  в технологии, не мен ющие существа предложенного способа .

Claims (1)

1. Способ создани  гравийного фильтра в скважине, включающий вскрытие продуктивного пласта перфорированной обсадной колонной, спуск фильтра дл  задержани  5 грави  и установку его в интервале перфорации обсадной колонны, намыв грави  в кольцевое пространство между фильтром и обсадной колонной и в пространство ка5

5

1507958

78

верн за обсадной колонной, отличающийс щем объем заливочной колонны, продавлитем , что, с целью повышени  качества гра-вают пульпу в призабойную зону при даввийного фильтра и продуктивности скважи-лени х, равных давлению разрыва пласта,

ны, перед спуском и установкой фильтрапосле чего закрывают устье скважины и выв скважину спускают колонну заливочныхдерживают до снижени  давлени  на устье

труб и перед намывом грави  производ т до нул .

гидроуплотнение призабойной зоны путем2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что

закачки в заливочную колонну пульпы с зер-гидроуплотнение призабойной зоны провонистым матер 1алом в объеме, не превышаю-д т многократно.