RU2283946C2

RU2283946C2 - Method for low-permeable productive formation treatment

Info

Publication number: RU2283946C2
Application number: RU2003131056/03A
Authority: RU
Inventors: Рустем Шафагатович Тахаутдинов (RU); Рустем Шафагатович Тахаутдинов; Борис Михайлович Курочкин (RU); Борис Михайлович Курочкин; Айрат Абрикович Магалимов (RU); Айрат Абрикович Магалимов; Сергей Сергеевич Яковлев (RU); Сергей Сергеевич Яковлев; Владислав Геннадьевич Казадаев (RU); Владислав Геннадьевич Казадаев; Наил Хаевич Марданов (RU); Наил Хаевич Марданов; Азат Хафизович Сафин (RU); Азат Хафизович Сафин; Рафаэль Галимз нович Шаймарданов (RU); Рафаэль Галимзянович Шаймарданов; хметов Азат Шамилевич Ша (RU); Азат Шамилевич Шаяхметов
Original assignee: Открытое Акционерное общество "Шешмаойл" (ОАО "Шешмаойл")
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2006-09-20
Also published as: RU2003131056A

Abstract

FIELD: oil field development, particularly to stimulate oil production from low-permeable formation by formation treatment with acid.

SUBSTANCE: method involves lowering flow string provided with hydraulic pulsator in well so that flow string reaches productive formation zone; injecting calculated volume of acid in well via the flow string; forcing acid in productive formation to be treated under pressure; creating hydraulic pulses with the use of hydraulic pulsator and flushing well. Before flow string provided with hydraulic pulsator lowering in well orifice is created in pulsator wall. Check valve is installed in the orifice so that the check valve may be opened from flow string interior to provide acid injection in well. Then flow string is lowered in well up to productive formation bottom. After acid injection flow string and hydraulic pulsator are lifted to acid column top and reverse liquid circulation is performed with the use of the same pump along with pressure application to acid column. Acid is simultaneously subjected to hydraulic pulse application. Formation injectivity is controlled along with continuous circulation performing. Acid penetration intensity may be estimated from circulation liquid rate reduction in displacement tank of the pump.

EFFECT: increased efficiency of formation treatment and increased oil production from well.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, а именно к способам увеличения нефтеотдачи малопроницаемых продуктивных пластов путем обработки их кислотой.The invention relates to the field of oil field development, and in particular to methods for increasing oil recovery of low permeable reservoirs by treating them with acid.

Известен способ обработки продуктивных пластов с использованием кислоты (см. А.С. №840309, МПК 7 Е 21 В 43/22), согласно которому перед нагнетанием кислотного раствора в скважину закачивают водный раствор гидролизованного полиакрилонитрила (гипана) массовым содержанием 5-20 % для закупоривания наиболее дренированной части пласта и проникновения кислоты в малопроницаемые и невыработанные пласты, так и в отдаленные от скважины зоны.There is a method of treating productive formations using acid (see AS No. 840309, IPC 7 E 21 B 43/22), according to which an aqueous solution of hydrolyzed polyacrylonitrile (hypane) with a mass content of 5-20% is pumped into the well before injection of the acid solution for clogging the most drained part of the formation and the penetration of acid into low-permeable and undeveloped formations, as well as into zones remote from the well.

Однако его использование для обработки малопроницаемых продуктивных пластов не дает желаемых результатов, поскольку закачивание полимерного материала (гипана) в скважину резко ухудшает коллекторские свойства пласта, без того обладающего малой проницаемостью. При отказе от закачивания закупоривающего материала в статическом режиме обработка кислотой также малоэффективна, поскольку пристенная зона продуктивного пласта загрязнена экранирующим слоем из насыщенных карбонатов и продуктами реакции с породой, которые замедляют проникновение свежих порций кислоты в глубь пласта.However, its use for processing low-permeable productive formations does not give the desired results, since pumping polymeric material (hypane) into the well dramatically affects the reservoir properties of the formation, which already has low permeability. When refusing to pump the plugging material in static mode, acid treatment is also ineffective, since the near-wall zone of the reservoir is contaminated with a screening layer of saturated carbonates and reaction products with the rock, which slow the penetration of fresh portions of acid into the reservoir.

Его недостатки частично устранены в способе, принятом в качестве прототипа.Its disadvantages are partially eliminated in the method adopted as a prototype.

Известен также способ обработки продуктивного пласта с целью повышения эффективности обработки и увеличения добывных возможностей пласта (см. Р. Д. - 39-0147585-020 ВНИИ - 86 «Инструкция по технологии обработки призабойной зоны скважины на основе гетерогенных жидкостей и гидродинамических эффектов»).There is also known a method of processing a productive formation in order to increase processing efficiency and increase production capabilities of the formation (see R. D. - 39-0147585-020 VNII - 86 "Instruction for the technology of processing the bottom-hole zone of a well based on heterogeneous fluids and hydrodynamic effects").

Способ предусматривает спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с устройством для создания гидроимпульсов в интервале продуктивного пласта и закачку через них в пласт кислоты или других обрабатывающих жидкостей с производительностью, с которой принимает пласт, одновременно создавая устройством гидроимпульсы (гидроудары).The method involves the descent of the tubing string with a device for creating hydraulic pulses in the interval of the reservoir and pumping acid or other processing fluids through them into the reservoir with a capacity with which the reservoir receives, while creating hydraulic pulses (hydroshocks).

Этот способ по технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.This method is by technical nature closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Недостатком его является то, что он не обладает достаточной эффективностью в силу технологических особенностей, кроме того, в процессе продавливания в пласт кислоты частота и амплитуда создаваемых гидроимпульсов, а также создаваемое давление скважина - пласт не контролируется, т.е. обработка ведется бесконтрольно, следовательно, не в оптимальном режиме.Its disadvantage is that it does not have sufficient efficiency due to technological features, in addition, in the process of pushing acid into the formation, the frequency and amplitude of the generated hydraulic pulses, as well as the generated pressure of the well - the formation is not controlled, i.e. processing is uncontrolled, therefore, not in optimal mode.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности кислотной обработки пласта в оптимальном технологическом режиме, следовательно, и увеличение добывных возможностей скважины.The objective of the present invention is to increase the efficiency of acid treatment of the formation in the optimal technological mode, therefore, increase the production capabilities of the well.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим спуск в скважину колонны НКТ с гидропульсатором до зоны продуктивного пласта, закачку по ним расчетного объема кислоты в скважину в зону продуктивного пласта, продавку ее в обрабатываемый пласт под давлением и создание гидроимпульсов с помощью гидроимпульсатора и промывку скважины.The problem is solved by the described method, including the descent into the well of a tubing string with a hydro-pulsator to the zone of the reservoir, pumping the calculated volume of acid into the well into the zone of the reservoir, pumping it into the treated reservoir under pressure and creating hydraulic pulses using a hydraulic pulse and flushing the well.

Новым является то, что перед спуском колонны НКТ с гидропульстатором сначала определяют геолого-физические параметры обрабатываемого пласта, состояние его разработки, текущие и планируемые показатели работы скважины, а при сильной загрязненности призабойной зоны пласта (ПЗП) подвергают ее и очистке, причем перед спуском гидропульсатора в его боковой стенке выполняют отверстие и устанавливают в нем обратный клапан, работающий на открытие со стороны полости НКТ, для закачки через него кислоты в скважину, спуск колонны НКТ с гидропульсатором осуществляют до подошвы продуктивного пласта, а после закачки кислоты их приподнимают до кровли столба кислоты и этим же насосом осуществляют обратную циркуляцию жидкости, оказывая при этом давление на столб кислоты, одновременно воздействуя на нее и гидроимпульсами, далее, не прекращая циркуляции, постоянно ведут контроль над приемистостью пласта и, изменяя амплитуду давления на пласт, приоткрывая или закрывая кран, установленный на линии скважина - мерная емкость насоса на устье скважины, добиваются наступления оптимального режима нагнетания кислоты в пласт.What is new is that before lowering the tubing string with a hydro-pulser, first determine the geological and physical parameters of the treated formation, the state of its development, current and planned indicators of the well’s performance, and when the bottom-hole formation zone (PZP) is very dirty, it is also cleaned, and before the hydro-pulsator is launched A hole is made in its side wall and a check valve is installed in it, which works to open the tubing cavity from the side, for pumping acid through it into the well, lowering the tubing string with hydropulsato rum is carried out to the bottom of the reservoir, and after the injection of acid, they are raised to the top of the column of acid and the same pump carries out the reverse circulation of the liquid, while exerting pressure on the acid column, simultaneously acting on it with hydraulic pulses, then, without stopping the circulation, they constantly monitor over the injectivity of the formation and, changing the amplitude of pressure on the formation, opening or closing the valve installed on the well line - the measured capacity of the pump at the wellhead, they achieve the optimum mode and injection of acid into the reservoir.

Также новым является и то, что для контроля над объемом продавливаемой кислоты в пласт объем жидкости для обратной циркуляции выбирают не менее объема закачанной в скважину кислоты, при этом обратную циркуляцию жидкости продолжают до тех пор, пока жидкость в мерной емкости насоса не израсходуется.Also new is the fact that to control the volume of acid being pushed into the formation, the volume of liquid for reverse circulation is chosen not less than the volume of acid injected into the well, while the reverse circulation of the liquid is continued until the liquid in the measuring tank of the pump is used up.

Новое и то, что в качестве кислоты для обработки пласта используют раствор соляной кислоты с ингибитором коррозии.The new one is that a solution of hydrochloric acid with a corrosion inhibitor is used as the acid for treating the formation.

Представленные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 схематически изображена скважина со спущенной колонной НКТ с гидропульсатором в подошвенную зону продуктивного пласта после закачки расчетного объема кислоты в скважину.The presented drawings explain the essence of the invention, where Fig. 1 schematically shows a well with a lowered tubing string with a hydro-pulsator in the plantar zone of the reservoir after the calculated volume of acid is pumped into the well.

На фиг.2 - то же, колонна НКТ с гидропульсатором находится над столбом кислоты после создания серии гидроимпульсов, процесс обратной циркуляции жидкости.In Fig.2 - the same, the tubing string with a hydro pulsator is located above the acid column after creating a series of hydraulic pulses, the process of reverse fluid circulation.

Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Сначала определяют геолого-физические параметры обрабатываемого пласта, состояние его разработки, текущие и планируемые показатели работы скважины. Исходя из полученных данных выбирают объем закачиваемой кислоты, ее концентрацию и частоту и продолжительность обработки.First, the geological and physical parameters of the treated formation, the state of its development, the current and planned indicators of the well’s work are determined. Based on the data obtained, the volume of injected acid, its concentration and the frequency and duration of treatment are selected.

Перед началом обработки пласта призабойную ее зону (ПЗП), т. е. интервал расположения фильтра, очищают от налипшей туда грязи, асфальтопарафиносмолистых веществ и других отложений механическим или термохимическим способом, например, с использованием устройства, приведенного в описании к патенту РФ №2172399, М. Кл. Е 21 В 43/25; 43/27, опубл. в БИ №23, 2001 г. в котором термохимическая обработка ПЗП сопровождается механической очисткой. Это устройство содержит трубчатый корпус с присоединительными муфтами с возможностью вращения вокруг корпуса кожуха со спирально расположенными лопастями, на котором закреплены скрепки и армированные вставки из твердого сплава и реакционный наконечник с щелями и обратным клапаном.Before the start of the formation treatment, its bottom-hole zone (PZP), i.e. the filter location interval, is cleaned of dirt, asphalt-paraffin-resinous substances and other deposits adhering there by a mechanical or thermochemical method, for example, using the device described in the description of the RF patent No. 2172399, M. Cl. E 21 B 43/25; 43/27, publ. in BI No. 23, 2001, in which the thermochemical treatment of PZP is accompanied by mechanical cleaning. This device comprises a tubular body with connecting couplings with the possibility of rotation around the housing of the casing with spirally arranged blades, on which are fastened paper clips and reinforced inserts of hard alloy and a reaction tip with slots and a check valve.

Далее после окончания подготовительных операций в скважину 1 опускают колонну НКТ 2 с гидропульстатором 3 до подошвы продуктивного пласта 4, предварительно выполнив отверстие в его корпусе и установив в нем обратный клапан 5, работающий на открытие со стороны полости НКТ. Затем по колонне НКТ закачивают расчетный объем раствора соляной кислоты 6 с ингибитором коррозии, которая, открыв клапан 5 гидропульсатора, заполняет интервал продуктивного пласта и над ним (см. фиг.1). При этом в качестве гидропульсатора используют устройство, описанное в патенте РФ №2151265, М. Кл. 7 Е 21 В 28/00, 43/25, опубл. в БИ №17, 2000 г., содержащее приводной узел, выполненный в виде статора и ротора с винтовыми зубьями, прерыватель потока и опорный узел. Или используют его усовершенствованный вариант по патенту РФ №2195544, 7 Е 21 В 28/00, 43/16, опубл. в БИ №36, 2002 г. аналогичной конструкции, как у патента РФ №2151265, но обладающий расширенными технологическими возможностями.Then, after the preparatory operations are completed, a tubing string 2 with a hydro-pulverizer 3 is lowered into the well 1 to the bottom of the reservoir 4, having previously made a hole in its casing and installing a check valve 5 in it, which works to open the tubing cavity. Then, the calculated volume of the hydrochloric acid solution 6 with a corrosion inhibitor is pumped through the tubing string, which, having opened the valve 5 of the hydropulsator, fills the interval of the reservoir and above it (see Fig. 1). At the same time, the device described in the patent of the Russian Federation No. 2151265, M. Cl. 7 E 21 B 28/00, 43/25, publ. in BI No. 17, 2000, containing a drive unit made in the form of a stator and a rotor with helical teeth, a flow chopper and a support unit. Or use its improved version according to the patent of the Russian Federation No. 2195544, 7 E 21 B 28/00, 43/16, publ. in BI No. 36, 2002, of a similar design, as in RF patent No. 2151265, but with advanced technological capabilities.

После закачивания кислоты расчетного объема колонну НКТ с гидропульсатором приподнимают до кровли столба кислоты и, предварительно заполнив мерную емкость 7 насоса контрольной жидкостью, объемом не меньшим, чем объем закачиваемой в скважину кислоты, осуществляют обратную циркуляцию. При этом в качестве насоса используют традиционный цементировочный агрегат ЦА -320 М. При обратной циркуляции жидкости последняя оказывает давление на столб кислоты и одновременно приводит в работу гидропульсатор, который, воздействуя гидравлическими импульсами давления, усиливает процесс проникновения кислоты в пласт. Так, например, при использовании забойного пульсатора по патенту РФ № 2151265, при диаметре его ротора 88-90 мм, с числом зубьев в количестве 9 шт. и статора - 10 зубьев, при расходе жидкости - 5-7 л/с, частота гидроимпульса составляет 9-12 Гц, с амплитудой пульсации давления 1,5-3,0 МПа, при этом гидравлическая мощность пульсации составляет 7,27-20 КВт. В ходе обратной циркуляции жидкости постоянно ведут контроль над приемистостью пласта и по убывающему расходу объема жидкости циркуляции в мерной емкости насоса судят об интенсивности проникновения кислоты в пласт. Изменяя амплитуду давления на пласт путем открытия или закрытия крана 8, установленного в системе циркуляции жидкости на устье на линии скважина - мерная емкость 7 насоса, добиваются оптимального режима нагнетания кислоты в пласт.After pumping the acid of the calculated volume, the tubing string with a hydro-pulsator is raised to the top of the acid column and, after filling the measuring tank 7 of the pump with a control liquid, a volume not less than the volume of the acid pumped into the well, reverse circulation is carried out. In this case, the traditional cementing aggregate CA-320 M is used as a pump. During the reverse circulation of the liquid, the latter exerts pressure on the acid column and at the same time puts the hydro-pulsator into operation, which, acting by hydraulic pressure pulses, enhances the process of acid penetration into the formation. So, for example, when using a downhole pulsator according to the patent of the Russian Federation No. 2151265, with a diameter of its rotor 88-90 mm, with the number of teeth in the amount of 9 pcs. and stator - 10 teeth, at a flow rate of 5-7 l / s, the frequency of the hydraulic pulse is 9-12 Hz, with a pressure pulsation amplitude of 1.5-3.0 MPa, while the hydraulic power of the pulsation is 7.27-20 kW . During the reverse fluid circulation, control over the injectivity of the formation is constantly carried out and the rate of penetration of acid into the formation is judged by the decreasing flow rate of the circulation fluid in the measured capacity of the pump. By changing the amplitude of the pressure on the formation by opening or closing the valve 8 installed in the fluid circulation system at the wellhead on the well-metering capacity of the pump 7 line, the optimum mode of acid injection into the formation is achieved.

Обратную циркуляцию жидкости продолжают до тех пор, пока жидкость в мерной емкости насоса не кончится, она равна объему закачиваемой кислоты, что свидетельствует об окончании операции продавки кислоты в пласт.The reverse circulation of the liquid is continued until the liquid in the metering tank of the pump runs out, it is equal to the volume of injected acid, which indicates the end of the operation of pushing the acid into the reservoir.

После спуска колонны НКТ с гидропульсатором до подошвы продуктивного пласта и выдержки во времени скважину промывают путем создания обратной циркуляции жидкости, при которой выносятся продукты реакции кислоты с породой и производится дополнительная очистка прифильтровой зоны скважины.After lowering the tubing string with a hydro-pulsator to the bottom of the reservoir and holding it in time, the well is washed by creating a reverse fluid circulation, in which the reaction products of the acid with the rock are carried out and additional cleaning of the filter zone of the well is performed.

На этом работа по обработке пласта заканчивается и скважину вводят в эксплуатацию.This completes the work on the formation treatment and the well is put into operation.

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

за счет расширения имеющихся каналов и пор, а также образования новых каналов в пласте за счет комплексного воздействия на пласт повышаются добывные возможности скважины, следовательно, увеличивается ее дебит. Способ не требует сложного оборудования, больших затрат времени и материальных средств, технологичен. Предварительные промысловые испытания дали положительные результаты.Due to the expansion of existing channels and pores, as well as the formation of new channels in the formation, due to the complex effect on the formation, production capabilities of the well increase, therefore, its production rate increases. The method does not require sophisticated equipment, time-consuming and material means, technological. Preliminary field trials have yielded positive results.

Claims

1. A method of processing a low-permeable reservoir, including the descent into the well of a string of tubing with a hydropulsator to the zone of the reservoir, pumping the calculated volume of acid into the well, pumping it into the treated reservoir under pressure, creating hydraulic pulses using a hydraulic pulser and flushing the well, characterized in that before the descent of the tubing string with a hydropulsator in the side wall of the latter, a hole is made and a check valve is installed in it, which operates on the opening from the side of the tubing cavity for pumping acid through it into the well, the tubing string with a hydro-pulsator is lowered to the bottom of the reservoir, and after the acid is pumped, they are raised to the roof of the acid column and the same pump circulates the fluid, applying pressure to the acid column, simultaneously acting on it and hydraulic pulses, then, without stopping the circulation, they constantly monitor the injectivity of the formation and, judging by the decreasing flow rate of the circulation fluid in the measured capacity of the pump, STI acid penetration into the formation.

2. The method according to claim 1, characterized in that for control over the volume of acid squeezed into the formation, the volume of liquid for reverse circulation is selected not less than the volume of acid pumped into the well, while the reverse circulation of the liquid is continued until the fluid is consumed in the measured capacity of the pump.

3. The method according to claim 1, characterized in that as the acid for the treatment of the formation using a solution of hydrochloric acid with a corrosion inhibitor.