Спосіб кріплення привибійної зони пласта свердловин підземних сховищ газу за допомогою композиції на основі фуранової смоли

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості і може бути використана для підвищення надійності експлуатації та продуктивності свердловин підземних схови щ газу (ПСГ), привибійна зона пласта (ПЗП) яких складається зі слабозцементованих пісковиків. Відомий спосіб кріплення привибійної зони пласта шляхом закачування в цю зону сполук, що містять фенолформальдегідну смолу, оксиетильований алкіфенол і отверджувач, в якості якого використовується 15% соляна кислота [а.с. №1170120 від 30.07.85p.]. Недоліком даного способу є те, що запропонована сполука містить токсичну речовину - фенол, і корозійно активний отверджувач - соляну кислоту, у присутності якої процес полімеризації протікає досить швидко, і частіше всього після отвердіння смола повністю перекриває поровий простір, що приводить до майже повної відсутності проникності по газу. Для усунення цього суттєвого недоліку при використанні фенол-формальдегідних смол, цю кріпильну композицію закачують окремими порціями і продавлюють газом в пласт з одночасним спінюванням [патент України №45565 від 15.07.2004p.]. Недоліком даного способу є те, що крім технологічної складності проведення процесу, при його проведенні відбувається спінювання композиції, зменшується щільність і в'язкість сполуки, внаслідок чого слабозцементовані породи недостатньо міцно закріплюються, що приводить до їх руйн ування, особливо в режимі поперемінного закачування та відбору газу, який характеризує процес експлуатації свердловин ПСГ. Як показує світовий досвід при вирішенні проблеми кріплення привибійної зони шляхом закачування в пласт органічних смол, найбільш перспективними є способи з використанням фуранових смол, оскільки їх отвердіння проходить зі збільшенням густини (з 1,1-1,2 до 1,4-1,5г/см 3) та, відповідно, усадкою. Внаслідок цих процесів, проникність по газу інтервалу, що скріплюється фурановими смолами, змінюється дуже незначно. Тому найбільш близьким по хімічній сутності до запропонованого, є спосіб кріплення привибійної зони шляхом закачування в пласт сполуки, що містить фур фуроловий спирт і отверджувач, в якості якого використовуються кислотні солі цезію, (патент США №4512407 від 23.04.1985р.) Причому спочатку у привибійну зону закачується отверджувач і на поверхні піщаних частинок відбувається адсорбція кислотних солей цезію. Далі закачується фур фуроловий спирт, який при контакті з солями цезію утворює фуранову смолу. Недоліком даного способу є те, що дана технологія має певні межі використання. Мінімальна пластова температура, при якій можливо використання даної технології, складає 100°F (37,8°C), оскільки при менших температурах адсорбційні властивості кислотних солей цезію значно погіршуються, і як наслідок різко зменшується міцність кріплення. Також на зменшення міцності кріплення суттєвий вплив має водонасиченість пласта, оскільки вона теж негативно впливає на проходження процесу дифузії на піщинах кислотної солі цезію, розчин якої закачується перед нагнітанням фурфуролового спирту. Тому дана технологія не може бути використана у низькотемпературних свердловинах підземних схови щ газу, з пластовою температурою до 30,0°С та значною водонасиченістю пласта, тобто на свердловинах, що експлуатують неглибокозалягаючи водоплаваючі газові поклади ПСГ. У корисній моделі вирішується задача кріплення привибійної зони пласта (ПЗП), яка складається зі слабозцементованих пісковиків, свердловин ПСГ, фільтр у яких змонтований безпосередньо на насоснокомпресорних трубах (НКТ) і відокремлений пакером, при температурах пласта від 20 до 113°С, і що експлуатують водоплаваючі родовища. Поставлена задача вирішується закачуванням кріпильної композиції на основі фуранової смоли, що формує з незцементованих піщин зафільтрової зони, скріплений об'ємний газопроникний каркас. Цей каркас в якості додаткового фільтру перешкоджає, в режимі відбору газу, потраплянню піщин крізь отвори та порушення фільтру у НКТ та створення там піщаних пробок. Суттєвими відмінностями запропонованого способу є: 1. Перемішування кріпильної композиції відбувається двічі. Спочатку, в ємності 1-го та др угого цементувальних агрегатів (ЦА) перемішуються дві рівнооб'ємні частини кріпильної композиції. До складу кріпильної композиції входять такі компоненти, % об'ємні: фурфурол мурашина кислота ацетон моноетаноламін 42,0-48,0 2,0-8,0 30,0-40,0 10,0-20,0 в ємності 1-го ЦА в ємності 1-го ЦА Далі через трійник дві рівнооб'ємні частини кріпильної композиції разом закачуються з однаковою швидкістю двома цементувальними агрегатами у насосно-компресорні труби, де проходить їх остаточне перемішування, причому в результаті термохімічної реакції, температура суміші піднімається до 100°С. Невелика початкова динамічна в'язкість кріпильної композиції, порядку 4-7сП, яка зберігається від 30 хвилин до 1 години після остаточного перемішування (в залежності від співвідношення реагентів) дає змогу здійснити за цей час продавку кріпильної композиції за допомогою газу через отвори (або місця порушення) фільтру у зафільтрову зону, складену нестійкими пісковиками. Газ прокачується далі у пласт протягом доби, і за цей час відбувається скріплення пісковиків у об'ємний газопроникний каркас в цій зоні. Лабораторні дослідження по скріпленню кварцового піску фракційного складу 0,12-0,2мм та проникністю біля 10мкм 2 за допомогою створеної кріпильної композиції, забезпечила міцність 20-33МПа та залишкову проникність по газу порядку 70-80% від початкової. А оскільки ця кріпильна композиція після отвердіння стає термопластичною (майже всі інші композиції на основі смол після отвердіння стають термореактивними, тобто крихкими; запропонована сполука стає термореактивною при температурі ви щий 113°С), то створений за її допомогою об'ємний піщаний каркас має пружні властивості, що перешкоджає його руйнуванню при використанні в репресійно-депресійному режимі фільтрації газу. Необхідний об'єм кріпильної композиції для проведення однієї свердловино-операції береться в розрахунку 0,4-0,6м 3 на 1,0м довжини фільтру, який спущений на НКТ у свердловину. Приклад здійснення способу Для проведення кріплення ПЗП експлуатаційної свердловини за рахунок формування у зафільтровій зоні скріпленого об'ємного піщаного каркасу запропонованим способом, вибрана свердловина, що може розглядатись як типова. Ця свердловина №41 Олишівського ПСГ, довжина склопластик-титанового фільтру - 3,8м, фільтр спущений на глибину 552,7м, пакер встановлений на глибині 550м. До проведення робіт, вн утрішній простір цього фільтру та НКТ повинні бути повністю очищені від піщаних пробок. Необхідний об'єм кріпильної композиції для проведення свердловино-операції - 2м 3. До трубного простору приєднуються через трійник два цементувальних агрегати. В ємності 1-го ЦА змішується 0,84-0,96м 3 фур фуролу (ГОСТ 10437-71) та 0,04-0,16м 3 мурашиної кислоти (ГОСТ 1706-68), а в ємності 2-го ЦА змішується 0,60-0,80м 3 ацетону (ГОСТ 2768-69) та 0,20-0,40м 3 моноетаноламіну (МРТУ 6-02-47168). Остаточні співвідношення реагентів залежать від їх сортаменту і до проведення робіт остаточно визначаються дослідним шляхом. Через трійник дві рівнооб'ємні частини кріпильної композиції по 1,0м 3 разом закачуються з однаковою швидкістю двома цементувальними агрегатами у НКТ, де в результаті термохімічної реакції проходить їх остаточне перемішування. Продавлювання кріпильної композиції у рідкій фазі виконують за допомогою газу через отвори фільтру у зафільтрову зону. Газ закачується далі у пласт протягом не менше доби, після чого можливо проводити і відбирання газу. Ефективність запропонованого способу досягається за рахунок утворення у зафільтровій зоні скріпленого об'ємного піщаного каркасу, який приймає на себе функції додаткового фільтру (аналогічно функціям, які виконує фільтр з гравійною набивкою), що дозволяє запобігти подальшому руйнуванню привибійної зони пласта. При цьому не утворюються піщані пробки, не відбувається абразивного зношення насосно-компресорних труб і обв'язки устя, та в цілому покращуються експлуатаційні властивості свердловини в режимах закачування та відбирання газу.