RU2447265C1

RU2447265C1 - Method for horizontal well operation

Info

Publication number: RU2447265C1
Application number: RU2011121334/03A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU); Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Любовь Ивановна Торикова (RU); Любовь Ивановна Торикова; Гайса Лёмиевич Мусаев (RU); Гайса Лёмиевич Мусаев; Владимир Сергеевич Исаков (RU); Владимир Сергеевич Исаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-04-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: according to the method, a well is operated until water intrusion of production. A pipe string is lowered into a horizontal part of the well, and the annular space is filled with a cement mortar, the cement mortar is squeezed into a borehole environment via the pipe string, and squeezing is stopped, when pressures in the pipe string and the annular space are balanced, the process exposure is carried out for cement setting and hardening, the pipe string is cleaned from cement remains. The process exposure is carried out for at least 3 months with periodical research of the borehole environment with a pulse neutron generator. The process exposure is stopped after readings of the pulse neutron generator are stabilised. Using the readings of the pulse neutron generator, oil zones of a horizontal bore are identified. Oil zones are perforated from the remote end of the horizontal bore to the wellhead. Oil is withdrawn until water intrusion into a zone, the watered zone is isolated, and oil withdrawal continues.

EFFECT: higher efficiency of water inflow isolation in a horizontal bore of a producing well due to increased reliability of a blocking effect with controlled directed impact at zones of bed water inflow.

1 ex

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтедобывающей скважины с горизонтальным или субгоризонтальным стволом.The invention relates to the oil industry and may find application in the operation of an oil well with a horizontal or subhorizontal wellbore.

Известен способ изоляции водопритоков в горизонтальном или наклонном участках стволов добывающих скважин, в соответствии с которым извлекают из скважины насосное оборудование, спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину, закачивают через НКТ водоизоляционный раствор с твердеющими свойствами. Напротив интервалов водопроявляющих пластов образуют непроницаемую корку, для чего в качестве водоизоляционного раствора используют цементный раствор, модифицированный поливинилацетатным реагентом в количестве 0,25-0,5% по массе к массе цемента, с объемом, обеспечивающим заполнение затрубного пространства необсаженного горизонтального участка через колонну НКТ, спущенную до забоя горизонтального участка ствола скважины, и выдержкой в течение 2-3 часов с последующим его вымыванием из затрубного пространства прямой или обратной циркуляцией после начала схватывания цемента (Патент РФ №2273722, опубл. 10.04.2006).There is a method of isolating water inflows in horizontal or inclined sections of production well shafts, according to which pumping equipment is removed from the well, the tubing string (tubing) is lowered into the well, and a waterproofing solution with hardening properties is pumped through the tubing. Opposite the intervals of the water-producing strata, an impermeable crust is formed, for which a cement mortar modified with a polyvinyl acetate reagent is used in the amount of 0.25-0.5% by mass to the mass of cement, with a volume providing filling of the annular space of the open horizontal section through the tubing string , deflated to the bottom of the horizontal section of the wellbore, and holding for 2–3 hours, followed by washing it out of the annulus of the forward or reverse circulator ite after the beginning of the setting of cement (RF Patent No. 2273722, publ. 04/10/2006).

Способ не обеспечивает надежной изоляции водопритоков.The method does not provide reliable isolation of water inflows.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ изоляции водопритока в горизонтальном стволе добывающей скважины, включающий спуск колонны труб, закачку высоковязкой гидрофобной жидкости в интервал водопритока пласта (Патент РФ №2114990, опубл. 10.07.1998 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of isolating water inflow in a horizontal wellbore of a producing well, which includes lowering a pipe string, injecting highly viscous hydrophobic fluid into the reservoir water inflow interval (RF Patent No. 2114990, publ. 07/10/1998 - prototype).

Данный способ изоляции водопритока в горизонтальном стволе имеет ряд недостатков, в частности его эффективность полностью зависит от точного инструментального предварительного определения интервала водопритока, что является серьезной технической проблемой; его эффективность снижается при наличии двух и более интервалов водопритока по длине горизонтального ствола; необходимость спуска в скважину и установки дорогостоящего металлического профильного перекрывателя (после закачки в пласт гидрофобной высоковязкой жидкости) существенно снижает технологичность и повышает стоимость всей операции.This method of isolating water inflow in a horizontal trunk has a number of disadvantages, in particular, its effectiveness completely depends on the exact instrumental preliminary determination of the interval of water inflow, which is a serious technical problem; its effectiveness is reduced in the presence of two or more intervals of water inflow along the length of the horizontal trunk; the necessity of lowering the well and installing an expensive metal profile shutoff (after injecting a hydrophobic highly viscous fluid into the formation) significantly reduces manufacturability and increases the cost of the entire operation.

Технической задачей, решаемой в изобретении, является повышение эффективности изоляции водопритока в горизонтальном стволе добывающей скважины за счет увеличения надежности блокирующего эффекта при регулируемом направленном воздействии на интервалы водопритока пласта.The technical problem solved in the invention is to increase the efficiency of isolation of water inflow in the horizontal wellbore of the producing well by increasing the reliability of the blocking effect with controlled directional impact on the intervals of water inflow of the reservoir.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации горизонтальной скважины, включающем эксплуатацию скважины до обводнения добываемой продукции, спуск колонны труб, закачку изолирующего материала в интервал водопритока пласта, согласно изобретению после спуска колонны труб в горизонтальную часть скважины заполняют затрубное пространство цементным раствором, проводят продавку цементного раствора в околоскважинную зону через колонну труб, прекращают продавку при выравнивании давлений в колонне труб и затрубье, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента, очищают колонну труб от остатков цемента, проводят технологическую выдержку не менее 3 месяцев с периодическим исследованием околоскважинного пространства импульсным генератором нейтронов, прекращают технологическую выдержку после стабилизации показаний импульсного генератора нейтронов, по показаниям импульсного генератора нейтронов определяют нефтенасыщенные интервалы горизонтального ствола, перфорируют нефтенасыщенные интервалы от дальнего конца горизонтального ствола к устью, ведут отбор нефти до обводнения интервала, проводят изоляцию обводнившегося интервала и продолжение отбора нефти.The problem is solved in that in the method of operating a horizontal well, which includes operating the well before watering the produced product, lowering the pipe string, injecting insulating material into the interval of water inflow of the formation, according to the invention, after lowering the pipe string into the horizontal part of the well, fill the annulus with cement mortar, sell cement solution into the near-wellbore zone through the pipe string, stop the flow when pressure equalization in the pipe string and the annulus, carry out the technological exposure for setting and hardening of cement, clean the pipe string from the remains of cement, carry out technological exposure for at least 3 months with periodic study of the near-wellbore space by a pulsed neutron generator, stop the process exposure after stabilization of the readings of the pulsed neutron generator, and oil saturated intervals of the horizontal bore are determined from the readings of the pulsed neutron generator perforate oil-saturated intervals from the far end of the horizontal trunk to the mouth, in oil withdrawal before watering the interval, isolation of the waterlogged interval and the continuation of oil extraction are carried out.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

При обводнении нефтедобывающей скважины с горизонтальным стволом возникают трудности поиска и изоляции зон водопритоков. В предложенном способе решается задача повышения эффективности изоляции водопритока в горизонтальном стволе добывающей скважины за счет увеличения надежности блокирующего эффекта при регулируемом направленном воздействии на интервалы водопритока пласта. Задача решается следующим образом.When watering an oil producing well with a horizontal well, difficulties arise in finding and isolating water inflow zones. The proposed method solves the problem of increasing the efficiency of isolation of water inflow in the horizontal well of the producing well by increasing the reliability of the blocking effect with controlled directional impact on the intervals of water inflow of the reservoir. The problem is solved as follows.

При эксплуатации горизонтальной нефтедобывающей скважины проводят эксплуатацию скважины до обводнения добываемой продукции. Останавливают скважину. Поднимают подземное оборудование. Спускают в горизонтальный необсаженный ствол скважины колонну труб до дальнего конца скважины и закачивают по колонне труб при открытой межтрубной задвижке на устье скважины цементный раствор до заполнения затрубного пространства горизонтальной части скважины. Закрывают межтрубную задвижку и проводят продавку цементного раствора в околоскважинную зону через колонну труб. Прекращают продавку при выравнивании давлений в колонне труб и затрубье, что свидетельствует о заполнении высокопроницаемой обводненной части призабойной зоны цементным раствором. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента, Очищают колонну труб от остатков цемента разбуриванием внутреннего пространства колонны труб и вымыванием разбуренного цемента. Проводят технологическую выдержку не менее 3 месяцев с периодическим исследованием околоскважинного пространства импульсным генератором нейтронов. Прекращают технологическую выдержку после стабилизации показаний импульсного генератора нейтронов. Технологическая выдержка необходима для расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора в околоскважинное пространство коллектора. Опыт показывает, что для расформирования зоны проникновения для терригенных коллекторов необходимым временем является период около 3 месяцев, а для карбонатных коллекторов - 6 месяцев. По показаниям импульсного генератора нейтронов определяют нефтенасыщенные и обводненные интервалы горизонтального ствола. Перфорируют нефтенасыщенный интервал у дальнего конца горизонтального ствола. Ведут отбор нефти до обводнения интервала. Проводят изоляцию обводнившегося интервала постановкой цементного моста в скважине. Перфорируют следующий нефтенасыщенный интервал от установленного цементного моста, отбирают нефть до обводнения интервала. Изолируют интервал постановкой цементного моста. Цикл перфорации нефтенасыщенного интервала от установленного цементного моста, отбора нефти до обводнения и постановки цементного моста продолжают до выработки запасов нефти.In the operation of a horizontal oil producing well, the well is operated up to the flooding of produced products. Stop the well. Raise underground equipment. A pipe string is lowered into the horizontal open hole of the well to the far end of the well and pumped into the pipe string with an open annular valve at the wellhead to cement the annulus of the horizontal part of the well. The annular valve is closed and cement mortar is forced into the near-wellbore zone through a pipe string. Stop selling when pressure equalization in the pipe string and the annulus, which indicates the filling of a highly permeable flooded part of the bottomhole zone with cement mortar. Carry out a technological exposure for setting and hardening of cement. The pipe string is cleaned of cement residues by drilling the inner space of the pipe string and washing out the drilled cement. Technological exposure is carried out for at least 3 months with a periodic study of the near-wellbore space by a pulsed neutron generator. Terminate the technological exposure after stabilizing the readings of a pulsed neutron generator. Technological exposure is necessary to dissolve the zone of penetration of the drilling fluid filtrate into the near-wellbore space of the reservoir. Experience shows that the period of about 3 months for terrigenous reservoirs to dissolve is important, and about 6 months for carbonate reservoirs. According to the testimony of a pulsed neutron generator, oil-saturated and flooded intervals of the horizontal trunk are determined. Perforate the oil-saturated interval at the far end of the horizontal trunk. Lead oil selection before the waterlogging interval. The waterlogged interval is insulated by setting up a cement bridge in the well. The next oil-saturated interval is perforated from the installed cement bridge, oil is taken until the interval is flooded. Isolate the interval by setting up a cement bridge. The cycle of perforation of the oil-saturated interval from the installed cement bridge, oil selection before flooding and setting up the cement bridge is continued until oil reserves are depleted.

Для оценки характера насыщенности коллекторов продуктивных горизонтов в обсаженных скважин могут быть использованы нейтронные методы. Наиболее эффективными из нейтронных методов являются импульсные, основные модификации которых подразделяются на импульсный нейтронный гамма-метод (ИНГМ), импульсный нейтрон-нейтронный метод по тепловым нейтронам (ИННМ) и импульсный нейтронный спектрометрический гамма-метод (так называемый С/О - каротаж). Доставку геофизического прибора в интервал горизонтальной части скважины производят на жестком геофизическом кабеле либо с помощью скважинных тракторов.To assess the nature of the saturation of reservoirs of productive horizons in cased wells, neutron methods can be used. The most effective of the neutron methods are pulsed, the main modifications of which are subdivided into a pulsed neutron gamma method (INGM), a pulsed neutron neutron method using thermal neutrons (INN) and pulsed neutron spectrometric gamma method (the so-called C / O - logging). The delivery of the geophysical instrument in the interval of the horizontal part of the well is carried out on a rigid geophysical cable or using downhole tractors.

В результате работ наблюдается повышение эффективности изоляции водопритока в горизонтальном стволе добывающей скважины. Добываемая продукция в каждом нефтенасыщенном интервале имеет безводный период эксплуатации, чего не наблюдается при применении известных способов. Повышается надежность блокирующего эффекта водопритоков за счет цементирования затрубного пространства в интервале горизонтального ствола. Проведение исследований с применением импульсного генератора нейтронов позволяет выявить нефтенасыщенные зоны и провести регулируемое направленное воздействие на интервалы водопритока пласта перфорированием интервалов и отбором нефти.As a result of the work, an increase in the efficiency of isolation of water inflow in the horizontal well of the producing well is observed. Produced products in each oil saturated interval have an anhydrous period of operation, which is not observed when using known methods. The reliability of the blocking effect of water inflows is increased due to the cementing of the annulus in the horizontal trunk interval. Conducting research using a pulsed neutron generator allows you to identify oil-saturated zones and conduct a controlled directed effect on the intervals of water inflow of the reservoir by perforating the intervals and taking oil.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Эксплуатируют горизонтальную нефтедобывающую скважину с обсаженной вертикальной частью и необсаженным горизонтальным стволом длиной 140 м в карбонатном нефтенасыщенном пласте турнейского возраста на глубинах от 1310 до 1450 м. Диаметр горизонтального ствола составляет 144 мм. Из скважины ведут отбор нефти с дебитом 15 м³/сут в течение 3 лет до 99% обводнения добываемой продукции. Останавливают добычу, поднимают из скважины глубинное оборудование, спускают в горизонтальный ствол на насосно-компрессорных трубах (НКТ) летучку из колонны труб диаметром 114 мм в интервал 1240-1450 м. Летучка в верхней части снабжена левым переводником и обратным клапаном. Готовят расчетное количество цементного раствора и закачивают в колонну НКТ. Далее цементный раствор продавливают за летучку расчетным объемом продавочной жидкости. Последнюю порцию продавочной жидкости (около 100 литров) не продавливают в колонну НКТ во избежание попадания разбавленного цементного раствора за летучку. Стравливают давление в колонне НКТ. Отсутствие перелива жидкости из колонны НКТ свидетельствует о герметичности обратного клапана летучки. Вращением колонны НКТ вправо отворачивают левый переводник от летучки. Определяют отсоединение по индикатору веса. Приподнимают колонну НКТ на 1,5-2,0 м и обратной промывкой удаляют излишки цементного раствора, не допуская при этом потери промывочной жидкости для контроля за процессом. Поднимают колонну НКТ на 200-300 м выше головы летучки, скважину закрывают и оставляют на ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента). ОЗЦ 48 часов. После 24 часов допускается подъем оставшихся НКТ и переводника на устье скважины.A horizontal oil producing well is operating with a cased vertical part and an uncased horizontal well 140 m long in a carbonate oil-saturated stratum of Tournaisian age at depths from 1310 to 1450 m. The diameter of the horizontal well is 144 mm. Oil is being taken from the well with a flow rate of 15 m ³ / day for 3 years to 99% of the water cut of the produced products. They stop production, raise downhole equipment from the well, and lower into the horizontal well at the tubing tubing from the pipe string with a diameter of 114 mm in the range of 1240-1450 m. The fly in the upper part is equipped with a left sub and non-return valve. Prepare the estimated amount of cement and pumped into the tubing string. Next, the cement mortar is squeezed for volatility with the estimated volume of the squeezing fluid. The last portion of the squeezing liquid (about 100 liters) is not pressed into the tubing string to prevent the dilution of cement from falling into the volatiles. Relieve pressure in the tubing string. The absence of fluid overflow from the tubing string indicates the tightness of the non-return valve. By rotating the tubing string to the right, the left sub is turned away from the fly. Detection is determined by the weight indicator. Raise the tubing string 1.5-2.0 m and backwash remove excess cement, while avoiding the loss of flushing fluid to control the process. The tubing string is raised 200-300 m above the head of the volcano, the well is closed and left on the OZZ (waiting for cement to harden). GST 48 hours. After 24 hours, the remaining tubing and sub at the wellhead are allowed to rise.

Зацементированную летучку проходят долотом диаметром 100 мм, промывают и очищают колонну труб от остатков цемента. Проводят технологическую выдержку в течение 6 месяцев с периодическим исследованием околоскважинного пространства импульсным генератором нейтронов. Показания импульсного генератора нейтронов в модификации ИННК по времени жизни тепловых нейтронов в начале выдержки в нефтеносных интервалах составляют от 360 до 390 мкс, в середине выдержки от 320 до 350 мкс, в конце выдержки от 400 до 450 мкс. Конечные показания не меняются в течение 1 месяца, что свидетельствует о стабилизации показаний импульсного генератора нейтронов. По показаниям импульсного генератора нейтронов определяют нефтенасыщенные интервалы горизонтального ствола, в которых показания составляют от 400 до 450 мкс. Конечные показания в водонасыщенных интервалах составляют от 190 до 260 мкс. Перфорируют нефтенасыщенный интервал длиной 36 м у дальнего конца горизонтального ствола. Ведут отбор нефти с дебитом 14 м³/сут и начальной обводненностью 65% до обводнения добываемой продукции 99%. Прекращают добычу. Проводят изоляцию обводнившегося интервала постановкой цементного моста в скважине от дальнего конца до перекрытия обводнившегося интервала. Перфорируют следующий нефтенасыщенный интервал длиной 42 м от установленного цементного моста, отбирают нефть до обводнения интервала. Изолируют интервал постановкой цементного моста. Циклы перфорации нефтенасыщенного интервала, отбора нефти до обводнения и постановки цементного моста продолжают до выработки запасов нефти.Cemented fly passes through a chisel with a diameter of 100 mm, washed and cleaned the pipe string from cement residues. Technological exposure is carried out for 6 months with a periodic study of the near-wellbore space by a pulsed neutron generator. The readings of the pulsed neutron generator in the INNK modification on the thermal neutron lifetime at the beginning of exposure in oil-bearing intervals are from 360 to 390 μs, in the middle of exposure from 320 to 350 μs, and at the end of exposure from 400 to 450 μs. The final readings do not change for 1 month, which indicates the stabilization of the readings of a pulsed neutron generator. According to the testimony of a pulsed neutron generator, oil-saturated intervals of the horizontal barrel are determined, in which the readings are from 400 to 450 μs. The final readings at water-saturated intervals are 190 to 260 μs. An oil saturated interval of 36 m in length is perforated at the far end of the horizontal trunk. Oil is being selected with a flow rate of 14 m ³ / day and an initial water cut of 65%, up to a water cut of produced products of 99%. Stop production. Isolation of the flooded interval is carried out by setting up a cement bridge in the well from the far end to the overlap of the flooded interval. The next oil-saturated interval with a length of 42 m is perforated from the installed cement bridge, oil is taken until the interval is flooded. Isolate the interval by setting up a cement bridge. The cycles of perforation of the oil saturated interval, oil selection before flooding and setting up a cement bridge continue until oil reserves are depleted.

В результате удается дополнительно добыть 15 тыс. т нефти. Перетоков воды из изолированных интервалов в перфорированные интервалы не отмечается. Проведение исследований с применением импульсного генератора нейтронов позволяет выявить нефтенасыщенные зоны и провести регулируемое направленное воздействие на интервалы водопритока пласта перфорированием интервалов и отбором нефти.As a result, it is possible to additionally produce 15 thousand tons of oil. Water flows from isolated intervals to perforated intervals are not observed. Conducting research using a pulsed neutron generator allows you to identify oil-saturated zones and conduct a controlled directed effect on the intervals of water inflow of the reservoir by perforating the intervals and taking oil.

Применение предложенного способа позволяет повысить эффективность изоляции водопритока в горизонтальном стволе добывающей скважины за счет увеличения надежности блокирующего эффекта при регулируемом направленном воздействии на интервалы водопритока пласта.The application of the proposed method improves the efficiency of isolation of water inflow in the horizontal wellbore of the producing well by increasing the reliability of the blocking effect with a controlled directional effect on the intervals of water inflow of the reservoir.

Claims

A method of operating a horizontal well, which includes operating the well before flooding the produced product, lowering the pipe string, injecting insulating material into the interval of the water flow of the formation, characterized in that after the pipe string is lowered into the horizontal part of the well, the annulus is filled with cement mortar, cement is discharged into the near-wellbore zone through the pipe string, stop pushing when pressure equalization in the pipe string and the annulus, hold technological exposure for setting and hardening of cement, clean the pipe string from the remnants of cement, carry out technological exposure for at least 3 months with periodic study of the near-wellbore area by a pulsed neutron generator, terminate the technological shutter speed after stabilizing the readings of the pulsed neutron generator, determine the saturation intervals of the horizontal borehole from the readings of the pulsed neutron generator, perforate the oil-saturated intervals from the far end of the horizontal trunk to the mouth, oil is taken to the bypass interval, isolate the flooded interval and continue the selection of oil.