Способ изоляции притока воды в глубинонасосную скважину

1 Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. На практике наиболее широко применяются способы изоляции притока воды в нефтяные скважины, включающие извлечение подземного оборудования, ввод в скважины изоляционного материала и продавку материала в пласт технологической жидкостью с помощью типового передвижного насосного агрегата. Недостатками известных способов является высокая стоимость изоляционных работ из-за больших трудозатрат и необходимости привлечения спецтехники, а также низкая эффективность изоляции из-за оттеснения нефти от ствола скважины и внедрения изоляционного материала как в водоподводящие, так и в нефтеподводящие каналы и пропластки. Известен способ изоляции притока воды в глубинонасосную скважину (Пат. РФ 2081302, МКИ Е 21 В 43/00, опубл. 1997 г.),включающий ввод продавочной жидкости в межтрубное пространство скважины и использование в качестве продавочной жидкости продукции соседних скважин, а в качестве изоляционного материала используют нефть, находящуюся в межтрубном пространстве скважины и поступающую с продукцией других скважин. Подвод продавочной жидкости к скважине осуществляется по существующим выкидным линиям взаимодействующих скважин через групповую замерную установку (ГЗУ). Недостатком способа являются низкая эффективность из-за возможности оттеснения нефти от ствола скважины водой, из-за смешения изоляционного материала с другими жидкостями и небольшая продолжительность эффекта. Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е. повышение эффективности. Цель достигается тем, что в качестве изоляционного материала используют двух-, трехили четырехкомпонентную композицию из нефти, отверждающегося и (или) гидрофобизующего химического реагента, твердых кольматирующих частиц, размер которых рассчитывают по проницаемости пласта, и высоковязкой жидкости, а расход продавочной жидкости поддерживают меньшим дебита скважины по жидкости и обеспечивающим продавку изоляционного материала по стволу скважины в пробковом режиме, и в периоды ввода изоляционного материала и (или) продавочной жидкости насос скважины пускают в работу. Сущность способа поясняется чертежом,на котором изображена скважина 1 в период продавки изоляционного материала в нефтяной пласт 2. Пласт 2 обводнен, характеризуется пониженным от начального пластовым давлением. Нефтенасыщенные и водонасыщенные объемы пласта разделяются плоскостью ВНК, а уровень 2 жидкости в скважине после остановки находится на отметке Нcт. В скважину спущен насос 3,межтрубное пространство 4 через задвижку 5 может сообщаться с атмосферой или с выкидом передвижного насоса (на чертеже не указан) с производительностью, не превышающей дебита скважины по жидкости, а через задвижку 6 сообщается с выкидной линией 7 и с групповой установкой 8. Выкидная линия 7 снабжена патрубком с вентилем 9, а ГЗУ 8 сообщается выкидными линиями 10 с соседними скважинами(на чертеже не указаны) и сообщается с нефтесборным коллектором 11. В рассматриваемый период скважина на часть объема заполнена водой 12, нефтью 13, химическим реагентом 14,суспензией твердых кольматирующих частиц 15, высоковязкой жидкостью 16 и продавочной жидкостью 17. Перед осуществлением способа скважина 1 эксплуатировалась при откачке нефти и воды из пласта 2 насосом 3 в выкидную линию 7 и в коллектор 11. Уровень жидкости в скважине в этот период находился ниже отметки Нcт на величину депрессии на пласт, а межтрубное пространство в интервале от уровня жидкости до приема насоса 3 было заполнено нефтью 13. Способ осуществляют следующим образом. Насос 3 скважины 1 останавливают. После остановки поступившая в скважину из пласта 2 продукция разделится на отдельные фазы (вода,нефть, газ), давление на забое скважины и, соответственно, уровень жидкости в межтрубном пространстве повысятся на величину депрессии на пласт. Затем стравливают газ из межтрубного пространства через задвижку 5. Уровень жидкости повысится до отметки Нст, давление в верхней части межтрубного пространства станет равным атмосферному. Затем через задвижку 5 в межтрубное пространство 4 вводят отверждающийся и (или) гидрофобизующий химический реагент 14. Выбор типа химического реагента осуществляют по известным данным о работе скважины по следующим критериям. Если из результатов исследований или работы скважины известно, что вода поступает из пласта преимущественно по отдельному каналу или пропластку, то применяют отверждающийся химический реагент. Но если пласт однородный, а вода и нефть движутся по фильтрационным каналам совместно, то применяют химический реагент, известный как гидрофобизатор,например, из числа кремнийорганических соединений. Отверждающийся и гидрофобизующий химические реагенты применяют в смеси или последовательно при смешанном характере обводнения или при отсутствии данных о характере притока воды. После ввода химреагента 14 в скважину вводят твердые кольматирующие частицы 15 расчетного размера в виде суспензии в нефти или в другой жидкости. Чтобы частицы вне 3 дрить в пласт их размер должен быть 0.7 и менее от сечения фильтрационных каналов пласта. Поскольку между проницаемостью пласта и сечениями фильтрационных каналов известны корреляционные связи, то необходимый размер частиц можно определить расчетом. Частицы изготавливаются предпочтительно из материала с плотностью, приближающейся к плотности химического реагента. После частиц 15 в скважину вводят высоковязкую жидкость 16, в качестве которой может использоваться вязкая нефть, вода, загущенная специальными добавками, например,карбоксилметилцелюлозой, и др. Описанная четырехкомпонентная композиция изоляционного материала при определенных показателях продавки, скважины и пласта может быть уменьшена до двух- или трехкомпонентной. В частности, при высоких расходах продавочной жидкости высоковязкую жидкость 16 можно не заливать. При изоляции водопритоков из низкопроницаемого коллектора можно исключить использование твердых кольматирующих частиц и др. Может быть также изменена последовательность ввода компонентов. В ходе ввода в скважину изоляционного материала уровень жидкости в ней повысится на определенную величину. Повышение уровня создаст репрессию на пласт 2, под действием репрессии вода 12 начнет поглощаться пластом 2, уровень стабилизируется на некоторой отметке выше Нст. Если в отличие от приведенного на чертеже уровень Нст будет находиться у устья скважины, т.е. на отметке земной поверхности, то ввод изоляционного материала самотеком, как наиболее простым и дешевым методом, будет невозможен. В такой ситуации ввод изоляционного материала осуществляют одним из двух следующих методов. Перед вводом или в ходе ввода изоляционного материала в межтрубное пространство 4 насос 3 скважины пускают в работу и поступающую из пласта продукцию откачивают по выкидной линии 7 и ГЗУ 8 в коллектор 11. В результате работы насоса уровень жидкости в скважине понизится до отметки, известной как динамический уровень. Понижение уровня сформирует в верхней части скважины свободное пространство, и изоляционный материал можно ввести в него самотеком. Если в результате включения насоса 3 уровень в скважине не понизится ниже отметки устья, то изоляционный материал закачивают передвижным насосом с производительностью,не превышающей дебита скважины по жидкости, через задвижку 5. После ввода изоляционного материала в скважину начинают вводить продавочную жидкость 17,в качестве которой можно использовать продукцию соседних скважин. При этом продукция соседних скважин поступает в меж 005150 4 трубное пространство 4 по выкидным линиям 10, через ГЗУ 8, по выкидной линии 7 и через задвижку 6. Заданный расход продавочной жидкости устанавливают выбором для продавки соседних скважин с необходимой производительностью или штуцированием потока, расчет контролируют счетчиком ГЗУ. При вводе продукции соседних скважин жидкость частично дегазируют, причем свободный газ стравливают из потока через задвижку 6. Расход продавочной жидкости ограничивают по максимальной и минимальной величине. Ограничение по минимальной величине обусловлено необходимостью предотвращения смешения продавочной жидкости с изоляционным материалом и заключается в следующем. Продавочная жидкость, в качестве которой используется продукция соседних скважин, состоит из воды и нефти. После ввода продавочной жидкости в межтрубное пространство она разделяется на отдельные фазы: из-за разности удельных весов нисходящая скорость воды будет больше, чем у нефти, и вода будет накапливаться отдельной фазой у верхней границы изоляционного материала, внедряясь в него. Смешение воды с компонентами изоляционного материала может привести к снижению эффективности изоляции. Например, разбавление водой химических реагентов или изменение концентрации их растворов приведет к ухудшению эффекта отверждения или адсорбции на породе. Если вода внедрится в нефтяной слой 13, то изза ухудшения фильтрационных свойств такой смеси закачать изоляционный материал в пласт не удастся. Если же вода будет фильтроваться через столб изоляционного материала и поглощаться пластом, то это увеличит необходимый объем продавочной жидкости и продолжительность продавки. Для предотвращения смешения изоляционного материала с продавочной жидкостью его продавливают по стволу скважины в пробковом режиме. Необходимый для этого расход продавочной жидкости рассчитывают по известным формулам или определяют экспериментальным путем. Чтобы уменьшить минимальный расход,обеспечивающий существование пробкового режима, продавочную жидкость отделяют от основного объема изоляционного материала столбом высоковязкой жидкости 16. Ограничение расхода продавочной жидкости по максимальной величине величиной дебита скважины по жидкости обусловлено необходимостью предотвращения оттеснения нефти от ствола скважины водой. Эффект от такого ограничения расхода обусловлен следующим. При эксплуатации скважины в режиме добычи продукции ее рабочему дебиту соответствует определенная депрессия на пласт, т.е. перепад давления между пластом и скважиной,причем дебит скважины по воде значительно превышает приток нефти. Если такой же пере 5 пад давления создать между скважиной и пластом при закачке воды в пласт (репрессия на пласт), то расход продавочной жидкости будет лишь незначительно меньшим дебита скважины по жидкости. При этом практически вся вода будет закачиваться в водонасыщенную часть пласта 2 ниже ВНК, т.к. внедрению воды в нефтенасыщенный интервал будет препятствовать низкая фазовая проницаемость для воды этого интервала. В результате низкой репрессии, в практических условиях на порядок и более меньшей репрессии, возникающей при продавке изоляционного материала типовыми передвижными насосными агрегатами, нефть от ствола скважины практически не оттесняется, и при пуске скважины в работу после изоляции поступает в скважину без дополнительных сопротивлений притоку. Вследствие ограниченного расхода продавочной жидкости продолжительность продавки изоляционного материала по стволу скважины и в пласт будет большой. Чтобы уменьшить время продавки, насос 3 пускают в работу. Если расход продавочной жидкости, поступающей в скважину по выкидной линии 7, равен дебиту скважины по жидкости, то после включения насоса расход продавочной жидкости через задвижку 6 увеличится в 2 раза, соответственно уменьшится и продолжительность продавки. Дополнительный эффект, получаемый от включения насоса в период продавки, достигается за счет улучшения гидродинамических условий для пробкового режима продавки. При высоких уровнях жидкости в скважине и отсутствии возможности повышения давления продавки в выкидных линиях 7 и 10 до необходимой величины, нагнетание продавочной жидкости осуществляют через задвижку 5 передвижным насосом с производительностью,не превышающей дебита скважины по жидкости, при поступлении продавочной жидкости на прием этого насоса по выкидной линии 7 через патрубок с вентилем 9. В тех случаях, когда соседние скважины отсутствуют или их дебит недостаточен для продавки, то продавку осуществляют любой другой доставленной к скважине технологической жидкостью. Продавку изоляционного материала в пласт осуществляют при соблюдении отмеченных выше и других известных особенностей изоляции водопритоков для получения максимальной эффективности изоляции водопритоков следующим образом. Чтобы максимально снизить опасность оттеснения нефти от ствола скважины водой 12 расход продавочной жидкости в период поглощения воды пластом поддерживают более низким, чем в последующие периоды продавки. 6 При этом максимальная безопасная величина расхода может быть рассчитана по известным показателям пласта и флюидов: по проницаемости, вязкости, напряжении сдвига и др. После продавки в пласт воды 12 в пласт начнет поступать нефть 13. Большая часть нефти будет внедряться в водоподводящий интервал, имеющий высокую проницаемость. Нефть является известным изоляционным материалом и способствует повышению эффективности рассматриваемого способа, но в ряде случаев ввод ее в водоподводящий интервал целесообразно ограничивать. Такие случаи возникают, когда в результате внедрения в пласт нижней части столба нефти 13 произойдет увеличение фильтрационного сопротивления и необходимое давление продавки начнет превышать допустимую величину. Другие случаи возникают при использовании для изоляции химических реагентов, отверждение или адсорбция которых в пласте происходит при наличии воды. В указанных ситуациях нефть 13 удаляют на часть объема или полностью насосом 3, как описано выше. Твердые кольматирующие частицы 15 упрочняют химический реагент аналогично действию арматуры в бетоне. Дополнительный известный эффект от твердых частиц обусловлен кольматацией водоподводящих каналов и пропластков. Последующая закачка в пласт высоковязкой жидкости 16 также способствует повышению эффекта удержания сформированного рассмотренным способом барьера на пути притока воды в скважину при последующем пуске скважину в работу. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изоляции притока воды в глубинонасосную скважину, включающий ввод изоляционного материала и продавочной жидкости в скважину и пласт через межтрубное пространство, отличающийся тем, что в качестве изоляционного материала используют двух-, трехили четырехкомпонентную композицию из нефти, отверждающегося и(или) гидрофобизующего химического реагента, твердых кольматирующих частиц, размер которых рассчитывают по проницаемости пласта, и высоковязкой жидкости, а расход продавочной жидкости поддерживают меньше дебита скважины по жидкости и обеспечивающим продавку изоляционного материала по стволу скважины в пробковом режиме. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в периоды ввода изоляционного материала и(или) продавочной жидкости насос скважины пускают в работу.