RU2118445C1

RU2118445C1 - Method for secondary opening of productive bed

Info

Publication number: RU2118445C1
Application number: RU96123594A
Authority: RU
Inventors: Ш.К. Шаяхметов
Original assignee: Татарский научно-исследовательский институт и проектный институт нефти
Priority date: 1996-12-15
Filing date: 1996-12-15
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: according to method, productive bed is closed by impermeable shell which tightly adjoins walls of well. This shell is chemically destructible. Then, lowered into well by string of casing pipes is filter having pipe connections telescopically extending into productive bed interval. Introduced into casing string is plug with destructible diaphragm. Diaphragm is pressure-forced downwards by means of chemically destructible viscous-resilient liquid. Volume of this liquid must be sufficient for filling up filtration holes. Casing string is subjected to cementation. Telescopic pipe connections of filter are extended. Extending operation is continued until end faces of pipe connections come in contact with chemically destructible impermeable shell. This method can be applied in oil and gas wells. It prevents contact of cement slurry with rock of productive bed. EFFECT: higher efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к бурению нефтяных газовых скважин и предназначено для вторичного вскрытия продуктивных пластов с максимальным сохранением коллекторных свойств продуктивного пласта. The invention relates to the drilling of oil gas wells and is intended for the secondary opening of reservoirs with maximum preservation of the reservoir properties of the reservoir.

Известен способ вторичного вскрытия продуктивного пласта, направленный на сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта (авт. св. 911015, кл. E 21 B 33/13, 1982). A known method of the secondary opening of the reservoir, aimed at maintaining the reservoir properties of the reservoir (ed. St. 911015, CL E 21 B 33/13, 1982).

Согласно известному способу перед спуском эксплуатационной колонны продуктивный пласт перфорируют, затем перекрывают его непроницаемой оболочкой, далее спускают эксплуатационную колонну и цементируют. При этом вторичное вскрытие продуктивного пласта осуществляют с помощью устройств прострелочно-взрывного действия. According to the known method, before the launch of the production casing, the productive formation is perforated, then blocked with an impermeable shell, then the production casing is lowered and cemented. In this case, the secondary opening of the reservoir is carried out using perforating devices.

Недостатком известного способа является сложность технологии вскрытия, заключающаяся в том, что он требует для его осуществления дважды вызывать геофизическую партию для прострела продуктивного пласта, что сопряжено потерей времени и удорожанием вскрытия. Кроме того, при простреле большинство пуль не достигает цели из-за утолщения преграды (стенка обсадной колонны + толщина цементного камня и + толщина непроницаемой металлической оболочки), что отрицательно сказывается на добывные возможности скважины. Следует также отметить то, что при простреле на забое создается огромное давление, оказывающее отрицательное действие на обсадную колонну, при котором происходит ее деформация, приводящая к разрушению цементного камня за колонной и отслаиванию его от последней. При этом одновременно происходит сообщение продуктивного пласта с водоносным, что является одной из главных причин обводнения скважины еще ранней стадии ее эксплуатации, устранение которого является трудоемким и дорогостоящим процессом с задалживанием техники и трудовых ресурсов. The disadvantage of this method is the complexity of the autopsy technology, which consists in the fact that it requires twice to call a geophysical batch to shoot a productive formation, which is associated with a loss of time and a higher cost of autopsy. In addition, with a lumbago most bullets fail to reach the target due to thickening of the barrier (casing wall + cement stone thickness and + impermeable metal shell thickness), which negatively affects the production capabilities of the well. It should also be noted that with a lumbago on the bottom, huge pressure is created that has a negative effect on the casing, at which it deforms, leading to the destruction of the cement stone behind the string and peeling it from the latter. At the same time, there is a communication between the productive formation and the aquifer, which is one of the main reasons for watering the well at an early stage of its operation, the elimination of which is a laborious and expensive process with the borrowing of equipment and labor resources.

Известен также способ вторичного вскрытия продуктивного пласта ( авт.св. N 1596084, E 21 B 43/11, 1990), включающий спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование обсадной колонны и выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов к стенкам скважины. There is also known a method of secondary opening of the reservoir (ed. St. N 1596084, E 21 B 43/11, 1990), including the descent on the casing of the filter pipe with telescopically extendable nozzles in the interval of the reservoir, cementing the casing and telescopic nozzles extending by liquid pressure until their ends touch the well walls.

Указанный способ является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Его недостатком является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют после закачки цементного раствора в заколонное пространство, в результате чего после выдвижения патрубков между их торцами и стенкой скважины образуется небольшой толщины цементная корка, затрудняющая проникновению кислотного раствора в пласт, что приводит к увеличению продолжительности вскрытия пласта, а также обработки его этим же раствором. Кроме того, контакт цементного раствора с породой продуктивного пласта приводит к кольматации пор, что резко снижает его коллекторские свойства и в конечном итоге к большим затратам времени на вызов притока и снижение добывных возможностей скважины. The specified method is the closest in technical essence to the proposed one and can be adopted as a prototype. Its disadvantage is that the telescopic nozzles are extended after the cement mortar is injected into the annulus, as a result of which, after the nozzles are extended, a small thickness of the cement cake is formed between the ends and the wall of the well, which impedes the penetration of the acid solution into the formation, which leads to an increase in the opening time of the formation , as well as processing it with the same solution. In addition, the contact of the cement slurry with the rock of the reservoir leads to pore clogging, which drastically reduces its reservoir properties and, ultimately, leads to a large investment of time in causing inflow and reducing production capabilities of the well.

Целью настоящего изобретения является устранение перечисленные недостатков. The aim of the present invention is to remedy these shortcomings.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование обсадной колонны и выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости. The goal is achieved by the described method, including the descent on the casing of the filter pipe with telescopically extendable nozzles in the interval of the reservoir, cementing the casing and the extension of the telescopic nozzles with liquid pressure.

Новым является то, что перед спуском обсадной колонны продуктивный пласт перекрывают плотно прилегающий к стенкам скважины химически разрушаемой непроницаемой оболочкой, после чего перед закачкой цементного раствора в обсадную колонну вводят пробку с разрушаемой диафрагмой и продавливают ее химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий, при этом выдвижение телескопических патрубков осуществляют до соприкосновения их торцов химически разрушаемой непроницаемой оболочки. What is new is that before the casing string is lowered, the reservoir is closed tightly to the well walls with a chemically destructible impermeable sheath, after which a plug with a destructible diaphragm is inserted into the casing before the cement slurry is injected and it is pressed with a chemically destructible viscoelastic fluid in a volume sufficient to fill the filtration holes, while the extension of the telescopic pipes is carried out until the ends of the chemically destructible impermeable shell.

На фиг.1 изображен общий вид фильтра, спущенного в скважину, когда пробка с разрушаемой диафрагмой своей режущей кромкой срезала крышки втулок, при которой все патрубки фильтра выдвинуты и плотно соприкасались торцами химически разрушаемой непроницаемой оболочки; на фиг.2 - вид на 1 в разрезе; на фиг. 3 - одно из отверстий фильтра, снабженное выдвижным патрубком, размещенным внутри втулки и защищенным крышкой, перед спуском фильтра в скважину, в разрезе; на фиг. 4 - то же, что и на фиг.1, после цементирования обсадной колонны, время ожидания затвердевания цемента закончено, фильтрационные отверстия освобождены от пробок с помощью раствора соляной кислоты, а также непроницаемая оболочка, перекрывающая продуктивный пласт, разрушена, скважина готова к вызову притока, в разрезе; на фиг.5 - пробка с разрушаемой диафрагмой, в разрезе. Figure 1 shows a General view of the filter, lowered into the well, when the tube with a destructible diaphragm with its cutting edge cut off the sleeve covers, in which all the filter nozzles are extended and tightly touched by the ends of the chemically destructible impermeable shell; figure 2 is a view of 1 in section; in FIG. 3 - one of the holes of the filter, equipped with a retractable nozzle placed inside the sleeve and protected by a cover, before the filter is lowered into the well, in a section; in FIG. 4 - the same as in FIG. 1, after cementing the casing, the waiting time for cement hardening is over, the filtration holes are freed from plugs with a solution of hydrochloric acid, and the impenetrable membrane blocking the reservoir is destroyed, the well is ready to cause flow , in a section; figure 5 - tube with destructible diaphragm, in section.

Спускаемый на обсадной колонне 1 фильтр (фиг.1) представляет из себя установленные в фильтрационных отверстиях 2 трубы 3 обсадной колонны втулок 4 с упорами 5, выполненными под конус каждая. Втулка 4 с противоположной стороны от упора 5 снабжена срезанными крышками 6 (фиг.2 и 3) резаками пробки 7 с разрушаемой диафрагмой 8 (фиг.5, резаки не изображены). В полости втулки 4 размещены выдвижные патрубки 9, которые со стороны полости фильтра 3 перекрыты кислоторазрушаемыми пробками 10, с головками роликовидной формы с конической поверхностью 11 под конус упоров 5 втулок 4, а также другой конической поверхностью 12, направленной в сторону крышек 6 для взаимодействия с режущей кромкой пробки 7 и утапливания пробок 10 во внутрь втулок 4. В верхней торцевой плоскости диафрагмы 8 пробки 7 выполнены кольцевая проточка 13 для ослабления сечения и для последующего разрушения ее под действием повышенного давления после посадки пробки 7 на посадочное седло цементировочного клапана типа ЦКОД (цементировочный клапан типа ЦКОД не показан). The filter lowered on the casing 1 (Fig. 1) is a sleeve 4 installed in the filtration holes 2 of the casing pipe 3 of the bushings 4 with stops 5 made under each cone. The sleeve 4 on the opposite side of the stop 5 is equipped with cut off covers 6 (FIGS. 2 and 3) of the cutter of the plug 7 with destructible diaphragm 8 (FIG. 5, the cutters are not shown). In the cavity of the sleeve 4, extendable nozzles 9 are placed, which are blocked by acid-destroying plugs 10 on the side of the filter cavity 3, with roller-shaped heads with a conical surface 11 under the cone of the stops 5 of the bushings 4, as well as another conical surface 12, directed towards the covers 6 to interact with the cutting edge of the plug 7 and the recessing of the plugs 10 into the inside of the bushings 4. In the upper end plane of the diaphragm 8 of the plug 7, an annular groove 13 is made to weaken the cross section and for its subsequent destruction under the action of increased pressure after landing of plug 7 on the seat of the cementing valve type TsKOD (cementing valve type TsKOD not shown).

Способ осуществляют в следующей последовательности. При первичном вскрытии продуктивного пласта 14 бурением в качестве бурового раствора желательно использовать жидкости на углеводородной основе с целью максимального сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта. Перед спуском обсадной колонны 1 на колонне бурильных труб в интервал продуктивного пласта спускают экспандируемого химически разрушаемую непроницаемую оболочку 15 (фиг.1). В качестве такой оболочки могут служить гофрированные трубы из алюминия или сплава алюминия с магнием, разрушаемой под действием раствора соляной кислоты. Далее путем нагнетания жидкости в плоскости колонны труб гофрированную трубу раздувают до диаметра скважины до плотного ее прилегания к стенкам скважины в интервале продуктивного пласта. Затем в скважину спускают фильтр в составе обсадной колонны 1 (см. фиг.1), снабдив его центраторами, а низ обсадной колонны цементировочным клапаном типа ЦКОД (центраторы и цементировочный клапан типа ЦКОД на фиг. не изображены). Затем в полость обсадной колонны вводят пробку 7 с разрушаемой диафрагмой 8 (см. фиг.5) и продавливают ее химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью 16 в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий фильтра. В качестве такой жидкости может служить полиакриламидомеловой раствор с добавлением утяжелителей, например глины, гипса и т.п. При этом пробка 7, достигнув крышек 6 фильтрационных отверстий 2 своей кольцевой кромкой, срезает их одну за другой по мере продвижения, при этом химически разрушаемые пробки 10 утапливаются во внутрь втулок 4, перемещая патрубки 9 до соприкосновения их торцов с химически разрушаемой непроницаемой оболочкой 15 (см. фиг.1 и 2). При упоре торца патрубков 9 о стенки непроницаемой оболочки и частичного проникновения туда происходит посадка головки пробок 10 своей конической поверхностью - на ответную коническую поверхность упора 5 втулок 4 и ее фиксирование. Освободившаяся полость втулок при этом заполняется вязкоупругой жидкостью - кислоторазрушаемым полиакриламидомеловым раствором 16 (см. фиг.2), что предотвращает попадание туда цементного раствора. The method is carried out in the following sequence. During the initial opening of the reservoir 14 by drilling, it is desirable to use hydrocarbon-based fluids as the drilling fluid in order to maximize the conservation of the reservoir properties of the reservoir. Before lowering the casing 1 on the drill pipe string into the interval of the reservoir, the expanded chemically destructible impermeable sheath 15 is lowered (Fig. 1). Corrugated pipes made of aluminum or an alloy of aluminum with magnesium, which is destroyed by the action of a solution of hydrochloric acid, can serve as such a shell. Then, by injecting fluid in the plane of the pipe string, the corrugated pipe is inflated to the diameter of the well to fit snugly against the walls of the well in the interval of the reservoir. Then a filter as part of the casing 1 is lowered into the well (see FIG. 1), equipped with centralizers, and the bottom of the casing with a cementing valve of the TsKOD type (centralizers and cementing valve of the TsKOD type are not shown in Fig.). Then, a plug 7 with a destructible diaphragm 8 (see FIG. 5) is introduced into the casing cavity and pressed through with a chemically destructible viscoelastic fluid 16 in a volume sufficient to fill the filtering filter openings. As such a liquid, a polyacrylamide chalk solution with the addition of weighting agents, for example clay, gypsum, and the like, can serve. In this case, the plug 7, having reached the covers 6 of the filtration holes 2 with its annular edge, cuts them one after the other as they move, while the chemically destructible plugs 10 are recessed inside the bushings 4, moving the nozzles 9 until their ends come into contact with the chemically destructible impermeable shell 15 ( see figures 1 and 2). With the stop of the end of the nozzles 9 against the walls of the impermeable shell and partial penetration there, the heads of the plugs 10 are planted with their conical surface — on the mating conical surface of the stop 5 of the bushings 4 and its fixation. The liberated cavity of the bushings is then filled with a viscoelastic fluid — an acid-degradable polyacrylamide chalk solution 16 (see FIG. 2), which prevents cement mortar from getting there.

Не прерывая процесс продавки пробки 7, вслед за разделительной жидкостью закачивают цементный раствор с использованием цементировочных агрегатов по обычной технологии. При посадке пробки 7 на стоп-кольцо цементировочного клапана ЦКОД давление внутри полости обсадных труб повышается, что отмечается манометром, установленным на устье скважины, и при его достижении расчетной величины диафрагма 8 пробки 7 разрушается, освобождая проход цементному раствору в заколонное пространство через цементировочный клапан. После закачки цементного раствора расчетного объема давление внутри скважины поддерживают в течение 30-40 мин выше, чем давление в затрубное пространство, после чего давление внутри скважины сбрасывают. В течение этого времени давление в затрубном пространстве снижается до гидростатического, что исключает опасность перемещения патрубков обратно во внутрь втулок 4. Without interrupting the process of cork 7 pushing, cement mortar is pumped after the separation liquid using cementing aggregates using conventional technology. When the plug 7 is placed on the stop ring of the TsKOD cementing valve, the pressure inside the casing cavity rises, which is noted by a pressure gauge installed at the wellhead, and when it reaches the calculated value, the diaphragm 8 of the plug 7 is destroyed, freeing the passage of the cement mortar into the annulus through the cementing valve. After injecting the cement solution of the calculated volume, the pressure inside the well is maintained for 30-40 minutes higher than the pressure in the annulus, after which the pressure inside the well is relieved. During this time, the pressure in the annulus decreases to hydrostatic, which eliminates the danger of the nozzles moving back into the bushings 4.

После ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) в полость колонны труб закачивают раствор соляной кислоты 25-27%-ный концентрации, которая вступив в реакцию с полиакриламидомеловым раствором разрушает его, далее разрушает пробку 10, а также непроницаемую оболочку 15 (см. фиг.4), в результате чего происходит сообщение продуктивного пласта с полостью обсадной колонны. Затем с тем же раствором соляной кислоты осуществляют обработку пласта и вызов притока продукции, после чего скважину сдают в эксплуатацию. After waiting for the cement to harden (OZC), a solution of hydrochloric acid of 25-27% concentration is pumped into the cavity of the pipe string, which, when it reacts with the polyacrylamide chalk solution, destroys it, then destroys the plug 10, as well as the impermeable shell 15 (see figure 4) As a result of which the productive formation communicates with the casing cavity. Then, with the same hydrochloric acid solution, the formation is processed and the flow of products is called up, after which the well is put into operation.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем. The technical and economic advantage of the proposal is as follows.

Использование предлагаемого способа позволит максимально сохранить коллекторские свойства продуктивного пласта за счет исключения контакта цементного раствора со стенкой продуктивного пласта во всем его интервале, повышаются добывные возможности скважины, поскольку после разрушения непроницаемой оболочки между стенкой скважины и цементным камнем образуется полость, способствующая интенсивному притоку нефти. Сокращаются сроки вызова притока, поскольку пласт не загрязнен и не кольматирован цементным раствором и его фильтратом. Using the proposed method will maximally preserve the reservoir properties of the reservoir by eliminating the contact of the cement slurry with the wall of the reservoir in its entire interval, increasing the production capacity of the well, since after the destruction of the impermeable shell between the borehole wall and the cement stone, a cavity is formed that promotes an intensive flow of oil. The time of the inflow call is reduced, since the reservoir is not contaminated and not clogged with cement mortar and its filtrate.

Claims

\ \ \ 1 Method for the secondary opening of the reservoir, including the descent on the casing of the filter pipe with telescopically extendable nozzles in the interval of the reservoir, cementing the casing and the extension of the telescopic filter pipes, characterized in that before the casing is run, the reservoir is closed tightly to the walls wells with a chemically destructible impermeable shell, after which a plug with a destructible diaphragm, etc., is introduced into the casing before pumping the cement slurry squeeze it with a chemically destructible viscoelastic fluid in a volume sufficient to fill the filtration holes, while extending the telescopic nozzles until their ends touch the chemically destructible impermeable shell.