SU1507962A1 - Способ гидравлического разрыва пласта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при подготовке продуктивных горизонтов с помощью горизонтальных гидроразрывов, например, при выщелачивании полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности гидроразрыва за счет обеспечени  развити  трещины в заданной плоскости и повышение устойчивости прискважинной зоны. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной, из которой формируют горизонтальный дискообразный гидровруб (ГВ). Нижнюю часть полости последнего до уровн  его биссектральной плоскости заполн ют твердеющим материалом (ТМ). После отвердени  ТМ дозаполн ют оставшуюс  часть ГВ второй порцией ТМ. После отвердени  второй порции ТМ осуществл ют нагнетание рабочего флюида дл  гидроразрыва пород продуктивного горизонта и образовани  трещины гидроразрыва на уровне биссектральной плоскости ГВ. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при подготовке продуктивных горизонтов с помощью горизонтальных гидроразрывов, например, при выщелачивании полезных ископаемых.

Цель изобретени  - повыщение эффективности гидроразрыва за счет обеспечени  развити  трещины в заданной плоскости и повышени  устойчивости прискважинной зоны.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены схемы, иллюстрирующие последовательность операций способа.

Продуктивный горизонт, представленный неустойчивыми породами, например суглинками , вскрывают скважиной 1. С помощью скважинного гидромонитора или механического расщирител  в породах горизонта формируют горизонтальный дискообразный

гидровруб 2. После этого по трубам в нижнюю часть гидровруба 2 подают твердеющий материал, цементную кислотоустойчивую смесь, бетонную смесь и т.д., при этом гидровруб 2 заполн ют не полностью, а до уровн  границы 3 пересечени  скважины 1 горизонтальной биссектральной плоскостью, проход щей через линию забо  4 гидровруба. При необходимости, например, при недостаточной подвижности твердеющей смеси, дл  выравнивани  поверхности твердеющей смеси производ т вибровоздействие на нее с помощью известных средств, например, с помощью вибратора, устанавливаемого на конце труб. При применении смесей с достаточной пластичностью этого не требуетс . После ввода и твердени  первой порции смеси образуетс  массив 5 из затвердев- щей смеси в виде усеченного конуса, обсл

о J

ф

05

ю

ращенного вершиной вниз. После окончательного твердени  массива 5 в оставшуюс  часть гидровруба 2 подают вторую порцию твердеюшего материала с полным заполнением этого гидровруба. После твердени  второй порции образуетс  массив 6 в виде усеченного конуса, обрашенного вершиной вверх.

Вслед за этим производ т разбурива- ние цементной пробки в скважине 1, спусперехвата флюида, т.е. при заполнении трещины фильтрующим материалом, элементы (5 и 6) твердеющего материала существенно повышают устойчивость прискважин- ной зоны и самой скважины 1, так как именно в этой зоне имеют место наибольшие напр жени . Указанные элементы из твердеющего материала не только предотвращают обрущени  пород в прискважинной зоне и пескование скважины, но и  вл ютс 

кают обсадную колонну 7 и осуществл ют Ю барьерами, позвол ющими производить на- цементацию затрубного пространства. Колон- правленную откачку или закачку рабочего ну 7 перфорируют на уровне границы 3 флюида, например, серной кислоты, карбо- между массивом 5 и массивом 6 твердею- натных растворов, и т.д. щего материала и с помощью известныхПри продуктивных горизонтах небольшой

средств с герметизацией интервала нагне- ,с мощности центральную часть гидровруба тани , например, с помощью пакеров 8 про-можно проводить на всю мощность. После

заполнени  твердеющим материалом нижней части гидровруба в скважину ввод т обсадную колонну с размещением ее торца выше поверхности первой порции твердеющего маизвод т нагнетание флюида, например, воды, раствора кислоты, загущенных жидкостей, нефти и т.д., через отверсти  перфорации на уровне границы между первой и второй порци ми твердеющего материала, т.е. на 20 териала, но ниже кровли гидровруба в цент- уровне биссектральной плоскости гидро- ральной части, затем в верхнюю часть гидровруба ,вруба и в затрубное пространство обсад- Из практики использовани  твердеющих ной колонны нагнетают твердеющий мате- материалов в промышленности известно, что риал, после твердени  которого разбуривают зоны (плоскости) ослаблени  в цементном -, цементную пробку и производ т гидроразили бетонном массиве по вл ютс  тогда,

когда осуществл ют последовательное цементирование или бетонирование с паузами между цементированием или бетонированием , привод щими к схватыванию предыдущей порции. Зоны и плоскости ослаблени  располагаютс  именно по границам порций в этом случае. В силу указанного выше и благодар  тому, что в данном способе вторую порцию твердеющего материала ввод т на затвердевший массив 5,

рыв по указанной выще границе, т.е. по плоскости между первой и второй порци ми твердеющего материала, при этом торец обсадной колонны будет располагатьс  несколько выще указанной плоскости. 30 Продуктивный горизонт суглинков мощности 3 м вскрывали скважиной диаметром 220 мм и с помощью скважинного гидромонитора производили размыв гидровруба диаметром 2,2 м при высоте по оси скважины 0,6 м. Затем подавали первую

. между последним и массивом 6 формиру- 35 порцию цемента (тампонажного кислотостойкого цемента), после твердени  которой вводили вторую порцию и вслед за схватыванием последней разбуривали цементную пробку, размеща  в скважине колонну диаметром 168 мм с цементацией затрубного пространства. После этого на границе между порци ми перфорировали колонну и нагнетали загущенную воду под давлением гидроразрыва 18 МП а, а вслед за раскрытием трещины продолжали нагнетание смеси загу- д5 щенной воды с крупнозернистым песком.

етс  плоскость ослаблени  по границе 3, и при повышении давлени  жидкости происходит раскрытие трещины 9 гидроразрыва именно по этой плоскости, что гарантирует четкую направленность распространени  трещины 9.

По мере расширени  последней по границе 3 происходит распространение трещины в породы продуктивного горизонта, при этом направленному развитию трещины способствует то, что при возникновении трещины между массивами 5 и 6 происходит их раздвижка, и они действуют как своеобразные пуансоны, раздвигающие массив продуктивного горизонта, вызыва  строго направленные нагрузки на него, способствующие

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ гидравлического разрыва пласта, включающий вскрытие пласта скважиной.

   направленному развитию трещины 9 гидро- 50 формирование горизонтального дискообразного гидровруба и нагнетание флюида в интервале гидровруба с образованием трещины гидроразрыва, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности гидроразрыва за счет обеспечени  развити  трещины

   разрыва в пределах пород продуктивного горизонта. При развитии и раскрытии трещины 9 в нее начинают закачивать филь- рующий или твердеющий материал в зависимости от функционального назначени 

   ного гидровруба и нагнетание флюида в интервале гидровруба с образованием трещины гидроразрыва, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности гидроразрыва за счет обеспечени  развити  трещины

   трещины в пределах продуктивного гори-55 в заданной плоскости и повыщени  устой- зонта,чивости прискважинной зоны, после формиро- В том случае, если трещину гидро-вани  гидровруба в полость последнего разрыва используют дл  повышени  прони-подают твердеющий материал до уровн  его цаемости продуктивного горизонта или дл биссектральной плоскости, после отвердеперехвата флюида, т.е. при заполнении трещины фильтрующим материалом, элементы (5 и 6) твердеющего материала существенно повышают устойчивость прискважин- ной зоны и самой скважины 1, так как именно в этой зоне имеют место наибольшие напр жени . Указанные элементы из твердеющего материала не только предотвращают обрущени  пород в прискважинной зоне и пескование скважины, но и  вл ютс 

   ную колонну с размещением ее торца выше поверхности первой порции твердеющего материала , но ниже кровли гидровруба в цент- ральной части, затем в верхнюю часть гидровруба и в затрубное пространство обсад- ной колонны нагнетают твердеющий мате- риал, после твердени  которого разбуривают цементную пробку и производ т гидрораз

   рыв по указанной выще границе, т.е. по плоскости между первой и второй порци ми твердеющего материала, при этом торец обсадной колонны будет располагатьс  несколько выще указанной плоскости. 0 Продуктивный горизонт суглинков мощности 3 м вскрывали скважиной диаметром 220 мм и с помощью скважинного гидромонитора производили размыв гидровруба диаметром 2,2 м при высоте по оси скважины 0,6 м. Затем подавали первую

   5 порцию цемента (тампонажного кислотостойкого цемента), после твердени  которой вводили вторую порцию и вслед за схватыванием последней разбуривали цементную пробку, размеща  в скважине колонну диаметром 168 мм с цементацией затрубного пространства. После этого на границе между порци ми перфорировали колонну и нагнетали загущенную воду под давлением гидроразрыва 18 МП а, а вслед за раскрытием трещины продолжали нагнетание смеси загу- 5 щенной воды с крупнозернистым песком.

   Формула изобретени 

   Способ гидравлического разрыва пласта, включающий вскрытие пласта скважиной.

   формирование горизонтального дискообразного гидровруба и нагнетание флюида в интервале гидровруба с образованием трещины гидроразрыва, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности гидроразрыва за счет обеспечени  развити  трещины

   в заданной плоскости и повыщени  устой- чивости прискважинной зоны, после формиро- вани  гидровруба в полость последнего подают твердеющий материал до уровн  его биссектральной плоскости, после отверде1507962 56

   ни  указанного материала дозаполн ют отвердени  второй порции твердеющего полость гидровруба твердеющим материа- материала на уровне биссектральной плос- лом, а нагнетание флюида нроизвод т после кости гидровруба.

   о-:-;:- .

   .-г о/О .:

   . о . V, . 6 ,.

   е

   .. --У.; V/ - -. - ..- А

   :.-.; U ./ /. : .-o.v ;.-.t::

   i- ;: }o. f : ;Д: . о-«. . . , ;. .. -..;

   - Л ::-; У/ 5

   .fV::.

   -:-;:- . .-г о/О .:

   . о . V, . 6 ,.

   :V: л|

   ;-.у.-/ЛФаг ./

   :V; A

   о.

   ::-; У/

   .fV::.

   -.-.--1

   v -. - - уТ-. -.

   Фиг.2

   Фаг.а