Применение системы глс-н

1. ГЛС-Н рекомендуется применять при ликвидации поглощений на глубинах от 2000 до 4000 м. Технологически схема без предкоагуляции латекса на поверхности включает в себя параллельную закачку латекса и глинистого раствора на основе натриевых или кальциевых глин, но обязательно обработанных кальцинированной содой (Na₂СО₃) или другими химреагентами, которые исключили бы ак­тивность поливалентных солей. Перед глинолатексной смесью закачивается буфер из пресной воды, или обработанного Na₂СО₃ гли­нистого раствора, в объеме 200 л. В наиболее сложных случаях, когда есть сомнения в наличии в поглощающем пласте минерализованных вод с катионами Са⁺⁺, рекомендуется перед буфером и глинолатексной смесью закачивать не менее 2 – 3 м³ 5%-го водного раствора СаС1₂. Так как ГЛС-Н на поверхности образует хорошо прокачиваемую вязкопластическую смесь, потенциально способ­ную к коагуляции, то, несомненно, при контакте с пластовыми во­дами или водным раствором хлористого кальция, а также под воздействием температур выше 70 °С латекс коагулирует и тампонирующая смесь переходит в резиноподобное состояние. В случае использования натриевых глин допускается введение в глинопорошок небольшого количества резиновой крошки, кордного волокна, древесных опилок.

2. При подборе рецептуры ГЛС-Н соотношение латекса и гли­нистого раствора в зависимости от плотности последнего может быть от 1:1 до 1:3. Минимальная его плотность должна быть от 1140 до 1160 кг/м³. Перед началом изоляционных работ проводится экспресс-анализ затворенной смеси при соотношении компонен­тов 1:1. Если произошла коагуляция, то проводится добавка 0,5% Na₂СО₃. Далее проверяют пробы с соотношениями латекса к раствору 1:2 и 1:3. Все три пробы испытываются на коагуляцию и плотность коагулюма путем смешения их с 5%-м глинистом рас­твором СаСl₂, что позволяет выбрать наиболее подходящий обра­зец, а следовательно, и рецептуру системы для ввода в скважину.

3. Система ГЛС-Н может прокачиваться в зону поглощения че­рез бурильную колонну как с установленным внизу пакером, так и через открытый конец бурильных труб. В последнем случае, если бурение ведется на утяжеленном глинистом растворе, ГЛС-Н следует готовить также на утяжеленном глинистом растворе той же плотности. Перед заливкой и после нее закачивается вода или глинистый раствор, насыщенный до 5%-й концентрации СаС1₂. Общий объем минерализованного раствора должен быть близок к половине объема ГЛС-Н. При этом рекомендуется 3/4 его объема закачивать до ввода ГЛС-Н, а оставшуюся часть – после закачивания основной смеси. Между ГЛС-Н и минерализованным раствором (сверху и снизу) необходимо закачивать буфер объемом от 200 до 250 л каждый, обработанный 1%-м раствором Na₂СО₃. В качестве буферной жидкости может быть использован глинистый раствор. Одновременно с закачкой всех трех компонентов рекомендуется вводить наполнители наиболее подходящих типов, если исходить из строения поглощающего пласта, используемого оборудования и приспособлений. Непосредственно вслед за закачиванием системы закачивается:

- при поглощениях интенсивностью от 40 до 60 м³ БСС на основе 12 – 16 т цемента;

- при поглощениях более 60 м³ тампонажный раствор с высоким показателем водоотдачи (ТРВВ) на основе 20 – 30 т це­мента.

4. При проведении изоляционных работ в продуктивной толще (с целью устранения водопритока) в обсаженной скважине в случаях, если после задавливания ГЛС-Н давление на устье не повысилось, рекомендуется провести неоднократную операцию с отбором из на­гнетательной линии от 0,2 до 0,3 м³ продавочной жидкости в мерную емкость ЦА с последующим ее закачиванием в скважину до появ­ления избыточного давления.

Из разработанных рецептур глинолатексных тампонажных смесей (приложение А) видно, что подбор типа и объема тампонажной смеси для ликвидации поглощений различной интенсивности основан на изменении соотношения глинистого рас­твора и латекса, а также сорта глинопорошка. Когда интенсивность поглощения составляет от 40 до 60 м³/ч, рекомендуется использовать от 4 до 5 м³ латекса с содержанием сухого вещества 40 – 50% (марки СКС-50КГП; СКС-50П; БС-50; СКИ-3; натуральный латекс). При содержании в латексе от 25 до 30% сухого вещества (марки ДВХБ-70, СКС-ЗОШХП, ДМВП-10Х) объем латекса необходимо увеличить в 1,5 – 2,0 раза при том же расходе глинистого материала. При интен­сивности поглощения более 60 м³/ч расход материалов следует уве­личить в 1,5 – 2 раза, или же использовать комплексный тип изоля­ционных работ (буфер из глинистого раствора с наполнителем, ГЛС, ТРВВ, БСС).

Ниже приведены некоторые примеры промысловых испытаний глинолатексной тампонажной смеси в ПО Татнефть на скважинах Альматьевского УБР [9, 10].

При бурении скважины № 14085 в нижнефаменских и верхнефаменских отложениях объем выходящего из скважины бурового раствора уменьшился на 60%. Перед проведением изоляционных работ в скважину спустили гидромеханический пакер на глубину 1285 м и провели кратковременные гидродинамические исследования (КГДИ). В процессе исследования было установлено, что при подаче воды 60 м³/ч давление на устье выше 1 МПа не поднималось. В погло­щающие пласты при давлении 3 МПа закачали систему ГЛС-С: смесь 5 м³ латекса с глинистым раствором плотностью 1200 кг/м³, затем 10 т цемента с добавкой 8%-го раствора СаС1₂. После периода ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) разбурили цементный мост в интервале от 1331 до 1426 м. Интенсивность поглощения была снижена. Путем последующего задавливания тампонажного раствора с высокой водоотдачей и намыва наполни­теля на глинистом растворе поглощение было полностью ликвидировано.

В скважине № 16547 изоляционные работы проводились одновременно в интервалах от 1385 до 1392 и от 1426 до 1430 м, при бурении в которых отмечались заклинивание бурильной колонны и нарушения в характе­ре восстановления циркуляции. Для проведения исследовательских изоляционных работ пакер установили на глубине 1214 м. Выявлен интенсивный переток вод между пластами. При изоляционных ра­ботах в указанных интервалах использовали глинолатексную смесь с 3 м³ латекса СКС-50КГП, добавив в глинистый раствор 30 кг цемента. Закачивали смесь в бурильную колонну при давлении 3,5 – 4,0 МПа. Затем, не прерывая процесса, для закрепления смеси в крупных каналах приствольной зоны в скважину закачали раствор, приготовленный из 6 т цемента с добавкой 8%-го раствора СаС1₂. Цементный стакан был разбурен в интервале от 1330 до 1420 м. Результаты исследований показали, что интенсивность поглощений резко снизилась. Остаточное поглощение ликвидировали намывом не­большого количества наполнителя на глинистом растворе.

В сквжине № 3623 были вскрыты водопроявляющие и поглощающие пласты в интервале намюрского и серпуховско-окского горизонтов. Круговая циркуляция при бурении с промывкой водой восстанавливалась на 50% за счет высокой интенсивности водопроявлений. Это подтвердилось при исследовании скважины на приемистость. Кратковременные гидродинамические исследования (рисунок 3.3) при установленном пакере на глубине 800 м показали, что закачка в скважину 60 м³/ч воды практически не приводит к проявлению избыточного давления на устье (кривая 1).

Рисунок 3.3 – Результаты кратковременных гидродинамических исследований в скважине № 3623 с применением скоагулированной глинолатексной смеси для изоляции зон поглощений бурового раствора:

1, 2 – соответственно до и после изоляционных работ

Изоляционные работы в скважине провели с применением глинолатексной тампонажной смеси (системы ГЛС-С), израсходовав 5 м³ латекса СКС-50КГП, 4 м³ глинистого раствора плотностью 1180 кг/м³ с введением в него 20 кг цемента. Вслед за глинолатексной сме­сью для закрепления каналов, перекрывающих ею, и пород в приствольной части в скважину закачали цементный раствор (12 т цемента) с добавкой 3%-го раствора СаС1₂. Рабочее давление составило от 4 до 5 МПа. При закачивании цементного раствора оно снизилось до 2 МПа. В конце продавливания смеси давление на устье составило 2 МПа.

Цементный мост разбуривали в интервалах 905 – 974 м (мост сплошной) и 974 – 989 м. При разбуривании моста и после его окончания циркуляция восстановилась на 100%. Исследования при установленном пакере на 800 м показали, что при закачивании в скважину 60 м³ воды давление на устье устанавливается на отметке 4,5 МПа (вместо нуля до проведения изоляционных работ). Сравнительные данные приведены на рисунке 3.3, кривая 2. Остаточное поглощение в скважине ликвидировали намывом наполнителя на глинистом растворе.

В целях установления областей эффективного применения ГЛС для ликвидации поглощений в сложных условиях был проведен специальный анализ в результате, которого были выделены две группы скважин. К первой группе отнесены скважины, в которых положительные результаты изоляционных работ были достигнуты после закачивания «мягкой» пробки из наполнителей (опилки, кордное волокно и др.) и глинистого раствора с последующим закачиванием в зону поглощения ГЛС. Остаточное поглощение после применения ГЛС ликвидировали путем намыва древесных опилок. Ко второй группе отнесены скважины, в которых положительный эффект был достигнут при проведении следующих операций: намыв наполнителей на глинистом растворе, обработанном флокулянтами (ПАА); закачивание тампонажного раствора с высокой водоотдачей (ТРВВ); закачивание ГЛС.

Индикаторные кривые, полученные при КГДИ до и после применения ГЛС, по каждой группе скважин были нанесены на два графика (рис. 3.4).

Рисунок 3.4 – Характер изменения кривых КГДИ при изоляции зон поглощения по 1 и 2 схемам:

1 – намыв наполнителей и закачка ГЛС;

а, б – до изоляции; а^,, б^, – после изоляции;

2 – намыв наполнителей, закачка ТРВВ, закачка ГЛС;

а, б, в – до изоляции; а^,, б^,, в^, – после изоляции

Такую обработку кривых КГДИ, снятых до и после применения ГJIC, осуществляли в целях выявления основных показателей, ха­рактеризующих проницаемые пласты (показатель режима фильтрации жидкости n_с, коэффициент приемистости K_с) до начала проведения изоляционных работ, а также характерных особенностей изменения этих параметров в процессе изоляционных работ и после их окон­чания.

Результаты обработки кривых КГДИ приведены в таблице 3.1 [15].

Таблица 3.1 – Результаты обработки кривых КГДИ

Номер скважины	До изоляции		После изоляции
	nc	Kc	nc	Kc
1 группа скважин
16547	1,0	1,0	2,0	0,0074
14091	0,9	0,7	2,0	0,0245
2 группа скважин
14085	0,5	8,0	2,0	0,0110
2530	0,5	9,6	2,0	0,0100
11078	0,5	5,5	0,6	2,8000

Следует отметить, что во всех случаях поглощающими являлись нижнефаменские и аскынские отложения. Бурение всех скважин, как правило, заканчивали роторным способом с применением утя­желенного бурового раствора плотностью от 1500 до 1600 кг/м³, в кото­рый предварительно вводили наполнитель (кордное волокно, дре­весные опилки).

Из таблицы 3.1 видно, что в двух скважинах показатель режима фильтрации жидкости равнялся, соответственно 0,9 и 1,0. После проведения изоляционных работ на четырех скважинах (из пяти) показатель n_с возрос до 2, а это означает, что в проницаемых пластах поглощающие каналы в трещиновато-кавернозных и средней пористости породах изолированы, а поглощение в них полностью ликвидировано. При этом коэффици­ент приемистости был очень мал – в пределах от 0,011 до 0,0074. И только в скважине № 11078, где был достигнут частичный эффект от при­менения ГЛС, коэффициент приемистости был снижен с 5,5 до 2,8. Дальнейшие работы с ГЛС не проводились. Зона поглощения изо­лирована в результате спуска перекрывающего устройства.

Таким образом, результаты промысловых испытаний и анализа кривых КГДИ показал, что применение ГЛС эффективно для ликвидации поглощений в условиях перетока пластовых вод по стволу скважины, а также во всех случаях, когда пласты сложены трещиновато-кавернозными породами, характеризующимися коэффициентом приемистости более пяти и размером поглощающих каналов более 10 мм. Для изоляции таких каналов следует проводить комплекс изоляционных работ: вначале намыв наполнителей с флокулянтами, затем закачивания ТРВВ с флокулянтами и только потом закачивания ГЛС. В тех случаях, когда коэффициент приемистости менее пяти, ГЛС следует закачивать сразу после намыва наполнителей на глинистом растворе с флокулянтами.