Способ декольматации фильтров и призабойной зоны скважин (варианты)

(51) 21 37/00 (2011.01) 21 37/06 (2011.01) 09 8/52 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ кислоты, энергетических затрат, исключение операции задавливания сульфаминовой кислоты,снижение продолжительности декольматации,исключение возможности повреждения обсадных колонн. Способ включает обработку подачей промывочной жидкости в забой скважины. Отличие предлагаемого способа заключается в том, что обработку осуществляют подачей промывочной жидкости, содержащей, мас. поверхностноактивные вещества 0,01-0,12, вода остальное, и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором или для обработки используют промывочную жидкость при следующем соотношении компонентов, мас. сульфаминовая кислота 0,3-0,5,поверхностно-активные вещества 0,01-0,12,вода остальное,и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором. Перед обработкой подачей промывочной жидкости, содержащей поверхностноактивные вещества и воду, осуществляют промывку ствола скважины технической водой, подаваемой на глубину 1/4-1/3 длины ствола скважины с одновременным непрерывным воздействием кавитатором.(72) Мамытбеков Галымжан Куламкадырович Шаванда Владимир Владимирович Раимханов Айдын Ерланович Кожахметов Серик Касымович Уваров Александр Дмитриевич Кетегенов Тлек Айтмуханович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Горнорудная компания Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий(54) СПОСОБ ДЕКОЛЬМАТАЦИИ ФИЛЬТРОВ И ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для удаления твердых механических или химических отложений сложного состава из призабойной зоны пласта. Техническим результатом изобретения является повышение дебита скважин, эффективности декольматации, снижение расхода сульфаминовой Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для удаления твердых механических или химических отложений сложного состава из призабойной зоны пласта, в том числе со стенок скважинных фильтров в процессе проведения ремонтновосстановительных работ (РВР) технологических скважин,в частности малодебитных геотехнологических скважин при подземном выщелачивании металлов. Известен способ декольматации фильтров и призабойной зоны пласта, приведенный в пат. Российской Федерации 2319724 (МПК С 09 К 8/52,публ. 20.03.2008 г.). Он включает обработку подачей в забой скважины промывочной жидкости,которая содержит, мас.лимонную кислоту 10,020,0 мас., смесь поверхностно-активных веществ(ПАВ) - полиэтиленоксида-400 2,4 -7,0 мас. и поливинилового спирта марки 18/11 1,4 мас., воду- остальное. Недостатком способа является большой расход сильной агрессивной кислоты. Известен способ деколматации фильтров и стенок скважин, приведенный в описании к патенту Российской Федерации 2295630(МПК Е 21 В 37/08, публ. 20.03.2007 г.). Он включает промывку технической водой и одновременное периодическое воздействие кавитаторами. Недостатком способа является его недостаточная эффективность,особенно при химической кольматации фильтров и призабойной зоны скважин. Известен способ декольматации фильтров и прифильтровой зоны скважин (Патент РК 15427,МПК Е 21 В 43/00, публ. 15.02.2005 г.). Он заключается в обработке скважины последовательным смешением технической поваренной соли с серной кислотой в стехиометрическом соотношении 21 или при значительном избытке последней для получения соляной кислоты, последующем продавливании образовавшегося столба жидкости путем подачи маточных растворов и выдерживании скважины в этом режиме в течение 24-36 часов. Недостатками способа является большой расход кислоты и технической поваренной соли и длительность выдержки режима растворения твердых отложений в прифильтровой зоне, причем необходимо строго контролировать температуру охлаждения промывочной смеси не выше 80. Кроме того, способ позволяет достичь дебита скважины только в среднем 4,25 м 3 /час. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ декольматации фильтров и призабойной зоны скважин, раскрытый в описании к предпатенту РК 17778 (МПК Е 21 В 37/06, публ. 15.09.2006 г.) Он включает химическую обработку подачей в забой скважины промывочной жидкости,содержащей сульфаминовую кислоту в количестве 1-5 мас. и воду - остальное, и одновременное с химической обработкой воздействие на призабойную зону знакопеременными силовыми 2 волновыми импульсами с помощью гидродинамического излучателя (ГДИ). После обработки ГДИ выводят на поверхность, а в скважину подается вода для задавливания сульфаминовой кислоты в призабойную зону для последующей химической обработки или промывки скважины. Недостатком способа является периодичность действия ГДИ. Колебания,создаваемые гидроударником при давлении 40-50 атм, могут привести к деформации и повреждению обсадных колонн. Задавливание сульфаминовой кислоты в призабойную зону усложняет способ и увеличивает продолжительность обработки скважины. Также известный способ требует большого расхода сульфаминовой кислоты и энергетических затрат. Дебит скважин после обработки известным способом составляет 5,0-6,2 м 3/час. Задачей изобретения является создание более простого способа декольматации фильтров и призабойной зоны скважин,позволяющего повысить дебит скважин,эффективность декольматации,снизить материальные и энергетические затраты,продолжительность декольматации,исключить возможность повреждения обсадных колонн. Технический результат - повышение дебита скважин, эффективности декольматации, снижение расхода сульфаминовой кислоты, энергетических затрат,исключение операции задавливания сульфаминовой кислоты,снижение продолжительности декольматации и исключение возможности повреждения обсадных колонн. Для достижения этого результата в способе декольматации фильтров и призабойной зоны скважин,включающем обработку подачей промывочной жидкости в забой скважины, в соответствии с изобретением,обработку осуществляют подачей промывочной жидкости,содержащей, мас. Поверхностно-активные вещества 0,01-0,12 вода остальное и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения поверхностно-активные вещества представляют собой смесь, по меньшей мере, одного низкомолекулярного поверхностно-активного вещества и,по меньшей мере,одного высокомолекулярного поверхностно-активного вещества. В качестве низкокомолекулярного поверхностноактивного вещества используют продукты сульфирования нефти и нефтепродуктов, а в качестве высокомолекулярного поверхностноактивного вещества - соли гуминовых кислот. Кроме того, подачу промывочной жидкости осуществляют посредством буровых снарядов, а кавитатор закреплен на первом из них. Преимущественно обрабатывают подачей промывочной жидкости и воздействуют непрерывно кавитатором на каждые 30-50 см забоя скважины в течение 10-15 мин.В предпочтительном варианте осуществления перед обработкой подачей промывочной жидкости, содержащей поверхностноактивные вещества и воду, осуществляют промывку ствола скважины технической водой, подаваемой на глубину 1/4-1/3 длины ствола скважины с одновременным непрерывным воздействием кавитатором. Для достижения технического результата также в способе декольматации фильтров и призабойной зоны скважин, включающем обработку подачей в забой скважины промывочной жидкости,содержащей сульфаминовую кислоту и воду,согласно изобретению, для обработки используют промывочную жидкость,содержащую дополнительно поверхностно-активные вещества,при следующем соотношении компонентов, мас. сульфаминовая кислота 0,3-0,5 поверхностно-активные вещества 0,01 - 0,12 вода остальное и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения поверхностно-активные вещества представляют собой смесь, по меньшей мере, одного низкомолекулярного поверхностно-активного вещества и,по меньшей мере,одного высокомолекулярного поверхностно-активного вещества. В качестве низкомолекулярного поверхностноактивного вещества используют продукты сульфирования нефти и нефтепродуктов, а в качестве высокомолекулярного поверхностноактивного вещества - соли гуминовых кислот. Кроме того, подачу промывочной жидкости осуществляют посредством буровых снарядов, а кавитатор закреплен на первом из них. Преимущественно обрабатывают подачей промывочной жидкости и воздействуют непрерывно кавитатором на каждые 30 - 50 см забоя скважины в течение 10-15 мин. В предпочтительном варианте осуществления перед обработкой подачей промывочной жидкости,содержащей сульфаминовую кислоту,поверхностно-активные вещества и воду,осуществляют промывку ствола скважины технической водой, подаваемой на глубину 1/4 - 1/3 длины ствола скважины с одновременным непрерывным воздействием кавитатором. Изобретение иллюстрируется чертежами на фиг. 1 представлен схематический вид скважины в разрезе до проведения обработки на фиг. 2 - схематический вид скважины в разрезе после проведения обработки. Способ осуществляют следующим образом. На первой стадии проводится промывка ствола скважины подачей технической воды буровым насосом 1 НБ-32 от буровой установки 1 БА-15 В (не показана) на глубине, составляющей от 1/4-1/3 длины ствола скважины 2, при давлении 5-10 атм с использованием буровых снарядов 3, на первом из которых насажен кавитатор 4. Буровые снаряды 3 с кавитатором 4, работающим непрерывно, опускают в забой и осуществляют промывку скважины в течение 15 минут технической водой при давлении от 5 до 20 атм. На выходе из кавитатора создается гидромониторная струя с фронтом распространения опережающего потока воздухо-жидкостной смеси от 2 до 5 метров от точки крепления кавитатора на буровом снаряде в зависимости от подаваемого давления. Для дальнейшей обработки готовят промывочную жидкость с учетом вида и степени кольматации. В техническую воду добавляют ПАВ при следующем соотношении, мас.ПАВ 0,01 0,12, техническая вода - остальное или смесь ПАВ 0,01-0,12, техническая вода - остальное. Для смеси ПАВ используют, по меньшей мере, одно низкомолекулярное поверхностно-активное вещество, например, продукты сульфирования нефти и нефтепродуктов, в частности сульфанол, и,по меньшей мере, одно, высокомолекулярное поверхностно-активное вещество, например, соли гуминовых кислот. Или готовят промывочную жидкость,содержащую компоненты при следующем их соотношении, мас. сульфаминовая кислота 0,3-0,5, ПАВ 0,01-0,12, техническая вода остальное. ПАВ может представлять собой смесь вышеуказанных ПАВ. После чего промывочную жидкость подают под давлением от 20 до 40 атм буровым насосом 1 в течение от 20 до 210 мин в зависимости от степени закупоренности скважины. В течение промывки буровой снаряд 3 вводят от забоя до отстойника в призабойной зоне и обрабатывают в течение 10-15 мин каждые 30-50 см забоя скважины. Гидромониторная струя, выходящая из кавитатора,растворяет отложения,благодаря наличию сульфаминовой кислоты, и раздробляет твердые отложения на фильтрах. Кольматанты полностью переходят во взвешенное состояние за счет дробления в результате гидродинамического и кавитационного воздействиея струи, выходящей из кавитатора, и выносятся из ствола скважины на устье вместе с пеной, образующейся в следствие наличия ПАВ. Подаваемая гидромоторная струя также оказывает влияние на прифильтровую зону со стороны пласта-коллектора, т.е. очищает как внутреннюю, так и наружную поверхности фильтра. Результаты декольматации определяются по постоянству значениясреды откачиваемой жидкости, ее прозрачности и по отсутствию видимых невооруженным глазом механических примесей. После комплексной декольматации химическими реагентами и применением кавитатора буровые снаряды 3 поднимают к устью скважины до 130-165 м, и проводится освоение скважины компрессорной установкой -345 в течение 30-60 мин. На руднике подземного выщелачивания были отобраны скважины, дебит которых составил 0-4 м 3/час. Скважины обрабатывали предлагаемым способом. В таблице приведены примеры осуществления способа 1-6 и результаты декольматации. 3 В результате осуществления предлагаемого способа дебит скважин в по сравнению с дебитом до проведения РВР увеличился в 5-15 раз и составил 10-15 м 3/час. Время проведения РВР - от 1 до 3 часов без учета монтажных и демонтажных работ бурильного агрегата. Общее время с учетом монтажных и демонтажных работ составило 12 часов (1 смена). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ декольматации фильтров и призабойной зоны скважин, включающий обработку подачей промывочной жидкости в забой скважины,отличающийся тем, что обработку осуществляют подачей промывочной жидкости, содержащей,мас. поверхностно-активные вещества 0,01-0,12 вода остальное,и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхностно-активные вещества представляют собой смесь, по меньшей мере, одного низкомолекулярного поверхностно-активного вещества и,по меньшей мере,одного высокомолекулярного поверхностно-активного вещества. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве низкокомолекулярного поверхностноактивного вещества используют продукты сульфирования нефти и нефтепродуктов, а в качестве высокомолекулярного поверхностноактивного веществасоли гуминовых кислот. 4. Способ по любому из п. п.1-3, отличающийся тем,что подачу промывочной жидкости осуществляют посредством буровых снарядов, а кавитатор закреплен на первом из них. 5. Способ по любому из п.п.1-4, отличающийся тем, что обрабатывают подачей промывочной жидкости и воздействуют непрерывно кавитатором на каждые 30-50 см забоя скважины в течение 10-15 мин. 6. Способ по любому из п.п. 1-5, отличающийся тем, что перед обработкой подачей промывочной жидкости, содержащей поверхностно-активные вещества и воду, осуществляют промывку ствола скважины технической водой, подаваемой на глубину 1/4-1/3 длины ствола скважины с одновременным непрерывным воздействием кавитатором. 7. Способ декольматации фильтров и призабойной зоны скважин, включающий обработку подачей в забой скважины промывочной жидкости,содержащей сульфаминовую кислоту и воду,отличающийся тем, что для обработки используют промывочную жидкость,содержащую дополнительно поверхностно-активные вещества,при следующем соотношении компонентов, мас. сульфаминовая кислота 0,3-0,5 поверхностно-активные вещества 0,01 - 0,12 вода остальное,и одновременно с подачей промывочной жидкости осуществляют непрерывное воздействие кавитатором. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что поверхностно-активные вещества представляют собой смесь, по меньшей мере, одного низкомолекулярного поверхностно-активного вещества и,по меньшей мере,одного высокомолекулярного поверхностно-активного вещества. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве низкокомолекулярного поверхностноактивного вещества используют продукты сульфирования нефти и нефтепродуктов, а в качестве высокомолекулярного поверхностноактивного вещества - соли гуминовых кислот. 10. Способ по любому из п.п.7-9,отличающийся тем, что подачу промывочной жидкости осуществляют посредством буровых снарядов, а кавитатор закреплен на первом из них.