Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПОДОШВЕННЫХ ВОД В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к изоляции притока подошвенных вод в добывающей скважине, забой которой расположен вблизи водонефтяного контакта (ВНК).

На завершающей стадии разработки нефтяных месторождений по мере снижения пластового давления в нефтеносную часть залежи начинают внедряться подошвенные воды. Первоначально к забою скважины подошвенная вода начинает подтягиваться в виде водяного конуса, а по мере подъема ВНК подойдет к забою и через перфорационные отверстия интервала перфорации начнется постепенное скапливание жидкости на забое и ее медленное поднимание по стволу, перекрывая интервал перфорации, не давая нефти поступать из скважины на поверхность. Скважина обводняется и добыча из нее прекращается. Для восстановления добычи из скважины необходимо проводить водоизоляционные работы, например закачивать через необводнившиеся перфорационные отверстия или вновь образованные отверстия водоизолирующие композиции с созданием водоизоляционного экрана [1 - Справочная книга по текущему и капитальному ремонту скважин / Амиров А.Д. и др. - М.: Недра, 1979. - С. 238-241].

Известен способ изоляции притока пластовых вод, включающий закачивание в водопроявляющую часть пласта тампонажного раствора под давлением и выдержку скважины на время схватывания тампонажного раствора [1 - Справочная книга по текущему и капитальному ремонту скважин / А.Д. Амиров и др. - М.: Недра, 1979. - С. 238-241].

Недостатком этого способа является недостаточный радиус водоизоляционного экрана, за пределами которого подошвенная вода обойдет водоизоляционный экран и обводнение скважины продолжится, а также неизбежное загрязнение необводнившейся нефтепроявляющей части пласта из-за попадания в нее тампонажного материла при проведении водоизоляционных работ (ВИР).

Известен способ изоляции притока подошвенных вод, включающий закачивание в водопроявляющую часть пласта тампонажного раствора под давлением и выдержку скважины на время схватывания тампонажного раствора [2 - Патент РФ №2127807 Е21В 43/32].

Недостатком этого способа является недостаточный радиус водоизоляционного экрана, за пределами которого подошвенная вода обойдет водоизоляционный экран и обводнение скважины продолжится, а также неизбежное загрязнение необводнившейся нефтегазопроявляющей части пласта из-за попадания в нее тампонажного материла при проведении ВИР.

Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в повышении эффективности изоляции притока подошвенных вод в скважине с сохранением нефтенасыщенной толщины пласта.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в увеличении радиуса водоизоляционного экрана и отсрочки времени обводнения скважины.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что изоляцию притока подошвенных вод в скважине, забой которой расположен вблизи ВНК, включает бурение из основного ствола радиальных ответвлений по радиусу необходимой длины, закачивание под давлением в эти ответвления тампонажного состава на основе Микродура с образованием водоизоляционного экрана, докрепление закаченного тампонажного состава цементным мостом, устанавливаемым в основном стволе ниже уровня радиальных ответвлений, при этом наращивание цементного моста осуществляют после затвердевания тампонажного раствора из Микродура, оставление скважины на период ожидания затвердевания цемента и после его затвердевания проведение дополнительной перфорации эксплуатационной колонны основного ствола выше цементного моста, при этом в качестве материала для цементного моста используют тампонажный цемент, армированный полипропиленовым волокном.

Микродур (от немец. Microdur) - это особо тонкоминеральное вяжущее с гарантированно плавным изменением гранулометрического состава.

Согласно европейской классификации, микроцементом считается цемент с размером частиц менее 20 мкм. Известны марки Spinor (Франция), Микроцемент СТ (Финляндия), Микродур RU (ООО Дюккер Хофф, г. Сухой лог - Россия), Интрацем (РФ, РХТУ имени Д.И. Менделеева). Наиболее распространенной маркой микроцемента является Microdur (Германия, Дюккерхоф). Microdur - это продукт воздушной сепарации пыли при помоле клинкерных цементов с марками до «600». Microdur отличается высокой степенью дисперсности и относится к особо тонкодисперсным вяжущим (ОТДВ). Выпускается 4 марки Microdur: S, F, U, X, отличающихся по размерам частиц (таблица 1).

Микродур по сравнению с наиболее распространенным вяжущим цементом обладает рядом преимуществ: оптимальное (по времени) затвердевание, высокая водоудерживающая способность, благодаря малому размеру частиц и плавно подобранному гранулометрическому составу суспензия «Микродур» обладает текучестью, сравнимой с текучестью воды. Проникающая способность суспензии сопоставима с бездисперсными вяжущими, что позволит закачку тампонажного материала на основе Микродура в радиальные каналы без каких-либо затруднений. Преимуществом Микродура является также экологическая и санитарная безопасность.

В качестве тампонажного раствора для установки водоизоляционного экрана рекомендуется раствор, содержащий Микродур RU, сульфацелл, этиленгликоль и воду, разработанный Паникаровским Е.В и др. [Патент РФ №2456431 Е21В 33/13], при следующем соотношении компонентов, масс. %:

- Микродур RU 54,6-51,7;

- сульфацелл 0,6-0,6;

- этиленгликоль 1,1-1,1;

- вода 43,7-46,6.

Характеристики тампонажного раствора представлены в таблице 2.

В качестве тампонажного цемента, армированного полипропиленовым волокном, рекомендуется состав [Шаталов Д.А. Разработка технологии и материалов для ремонтно-изоляционных работ при расконсервации скважин: автореф. дис. … канд. техн. наук / Шаталов Дмитрий Александрович. - Тюмень. - 24 с.], содержащий: 69,96% цемента + 30% диптомита + 1% керосина + 0,04% волокна Ф-1 от веса цемента.

Физико-механические свойства образцов камня, приготовленных на основе ПЦТ I-100 и регулируемых структуру камня добавок, твердевшие при н.у. в воде (20±2°С) представлены в таблице 3.

Полипропиленовые волокна специально предназначены для использования в цементных смесях. Полипропилен - инертное сырье, стойкое к кислотам, щелочам и солям, - является наиболее подходящим материалом для использования в цементных составах. Специальная добавка обеспечивает лучшую связь с матрицей цемента.

Великолепная способность волокон к перемешиванию обеспечивает их равномерное распределение в бетоне и армирование его по всему объему.

Опыт применения универсальных полипропиленовых волокон как строительных добавок для бетона и строительных растворов показывает, что волокна не только значительно снижают образование внутренних микротрещин, но и способствуют микроструктурному уплотнению, что является основным фактором повышения долговечности бетона и защиты стальной арматуры.

Полипропиленовые волокна являются армирующей добавкой в бетонные и растворные смеси. Волокна могут улучшить свойства смеси, обеспечить вторичное армирование и в особенности контроль усадки. Добавление в бетон волокон значительно снижает образование трещин при пластической усадке, повышает сопротивление удару, устойчивость к истиранию и морозостойкость, тем самым обеспечивая повышенную долговечность бетона.

Содержание волокнистого наполнителя Ф-1 в тампонажном растворе может содержаться от 0,02% до 0,06%. Содержание его менее 0,02% не приводит к высоким прочностным показателям сформированного камня. Содержание более 0,06% делает раствор практически не прокачиваемым.

На фиг. 1 представлена схема реализации данного способа изоляции притока подошвенных вод.

Способ реализуется следующим образом.

Скважину, в которой уровень подошвенной воды 1 перекрыл верхние отверстия интервала перфорации 2, останавливают. Из скважины, из ее эксплуатационной колонны (ЭК) 3, извлекают лифтовую колонну (ЛК) 4. Выше поверхности поднявшегося ВНК 5 по известной технологии в необводнившейся части продуктивного пласта 6 бурят радиальные ответвления 7, направленные по радиусу в разных направлениях.

После проводки всех радиальных ответвлений 7 через них осуществляют закачивание под давлением тампонажного состава на основе Микродура с созданием водоизоляционного экрана 8.

После выдержки скважины на период реакции тампонажного состава осуществляют докрепление водоизоляционного экрана 8 установкой в ЭК 3 основного ствола цементного моста 9, устанавливаемого ниже уровня радиальных ответвлений, при этом наращивание установленного моста осуществляют уже после затвердевания тампонажного раствора из Микродура.

После завершения ОЗЦ в ЭК 3 основного ствола выше цементного моста 9 проводят дополнительную перфорацию с образованием в ЭК 3 новых перфорационных отверстий 10. Далее скважину осваивают и через вновь образованные в ЭК 3 перфорационные отверстия 10 в скважину начинает поступать пластовый флюид.

Водоизоляционный экран 8, образованный в продуктивном пласте 6, предотвращает поступление подошвенных вод в необводнившуюся часть продуктивного пласта 6, надолго сохраняя безводный период эксплуатации.

Предлагаемый способ изоляции притока подошвенных вод в скважинах позволяет увеличить радиус водоизоляционного экрана, а также безводный период эксплуатации скважины, отсрочив неизбежное обводнение скважины.