CN104632123B - 一种超低压井堵漏方法 - Google Patents
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Abstract
一种超低压井堵漏方法，属于油田油井堵漏技术领域。选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝；本发明具有现场适应性好和堵漏强度高的特性，实现对超低压井的堵漏。
Description
技术领域
本发明涉及一种超低压井堵漏方法，属于油田油井堵漏技术领域。
背景技术
油田的碳酸盐岩地层随着开发的中后期，地层压力逐渐降低，洞缝较发育，经过频繁酸化酸压改造后，形成了超低压的洞缝型漏层，导致作业时即使是清水也无法建立循环，动液面在2000米以下。这就需要对油井的漏失层进行封堵。
现有的油井堵漏方法通常采用的光管柱重复挤水泥对漏失层进行封堵。但该方法在使用过程中存在一些缺陷，特别是针对上述的超低压井进行堵漏时容易造成：（1）施工中作业液大量漏失，污染储层；（2）水泥浆容易在要封堵目的层因重力作用造成瞬间失水，导致挤水泥管柱固死在井筒内（称之为“插旗干”），或造成或管柱内充满凝固的水泥塞（称之为“灌香肠”）等高风险的复杂工程事故；（3）水泥浆在易漏层全部漏失，达不到有效封堵的目的；（4）该方法风险高、费用高、作业周期长、封堵后的层位承压低。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种超低压井堵漏方法。
一种超低压井堵漏方法,含有以下步骤；
包括如下步骤：
步骤a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；
步骤b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；
步骤c.先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；
步骤d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝；
所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
所述所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
所述挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成。
本发明的优点是与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明方法能实现对超低压碳酸盐岩储层的堵漏。对超低压碳酸盐岩储层堵漏的难点为储层压力低、堵漏段有微裂缝、微孔洞、且孔喉大小分布广、作业液漏失严重、需多次堵漏，导致作业风险高、周期长、成本高。现有技术难以实现对其进行有效封堵。本发明具有现场适应性好和堵漏强度高的特性，可以实现对超低压井的堵漏，大大提高上述地层的承压能力。本发明方法具有施工质量有保证、安全可靠、减少油层污染，节约压井费用、挤封工具结构简单，易于操作等特点。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的超低压井堵漏方法的流程示意图。
图2为本发明的图1中泵注堵剂的具体流程示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2所示，一种油田超低压井堵漏方法，能够有效降低作业液大量漏失，降低工程事故发生率，且堵漏成功率高。
超低压井堵漏方法，包括如下步骤：
a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；
b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；
c.先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；
d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝。
作为优选，所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
作为优选，所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
作为优选，所述挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成。
如图1所示，超低压井堵漏方法，包括如下步骤：
a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；
b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；
c.先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；
d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝。
作为优选，所述步骤c中泵注封堵剂的步骤如下：先泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液。将水泥浆置于凝胶隔离液之间可以防止水泥浆的污染，改善水泥浆对井壁的固结条件。并且在超低压洞缝型碳酸盐岩储层中应用时，防止漏速高，漏失量大，不能有效在封堵层位形成暂堵层而引起水泥浆在高压差下快速失水而“闪凝”，造成可怕的工程事故。所以该凝胶隔离液可以有效地在超低压碳酸盐岩储层的近井“缝洞”中形成有效暂堵，为后续的水泥浆提供可支撑的暂时性架构，同时也起到了高压差下平稳输送水泥浆作用；后置凝胶确保插管和挤注封隔器部位没有水泥浆，待水泥浆凝固后可重新***插管打压验证封堵效果，如果封堵效果不理想，可以利用现成的封隔器完成第二次挤堵补救。
作为上述实施例的优选，凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：75%的水、20%的改性植物胶、疏水缔合物1.5%、3%的陶氏TRITON X-405和0.5%的N-二乙基苯胺。该凝胶隔离液是无固相流体，不存在对漏失层形状、孔隙发育程度或裂缝大小的匹配问题，能自动根据漏失层压差大小，依次进入相应漏失层，一次性完成对多套漏层的封堵。施工时利用漏失压差或轻微蹩压挤堵，人为让前置的凝胶隔离液向漏失层漏失，挤排并置换地层流体，继续向漏层深处流动一段距离；随着这过程的进行，漏速慢慢降低，工作液中凝胶隔离液分子间物理交联形成的网状结构逐渐发育，堵漏液粘度、切力、弹性急剧增大，导致堵漏液流动更慢，近似形成堵漏液栓塞；3～5小时后，该堵漏液栓塞在漏失层的粘度、切力、弹性和静结构很大，足以抵抗外来力（漏失压差等）的破坏；堵漏液即使在某位置停下来（即暂时堵住后），其粘度、结构力等也足以抵抗循环压力和其它外来力的破坏；当推挤力超过前置的凝胶隔离液静切力、结构力，能破坏其初始形状时，堵漏液就会继续深入漏失层，并重新在更深的地层建立平衡形成栓塞，最终成功堵住漏层。
前置的凝胶隔离液在低剪切速率或静止状态下，能形成分子间交联连接，其粘度达几万(1～3万)mPa.s；高速梯度下能剪切变稀，但仍具有较高的粘度（可达100～50mPa.s）表现出良好的剪切稀释能力，具有粘度、切力、结构、弹性和强度等诸多特性。该凝胶隔离液在到达储层的漏失段之前形成强度较高的凝胶，在“裂缝”或“溶洞”处形成暂堵屏障，与后续高强水泥浆配合在漏失层段或窜槽处形成有效封堵，达到堵漏或封窜的目的。本发明中的凝胶隔离液的基本性能如下：
凝胶粘度大，在20000mPa.s～60000mPa.s范围之间（40～110℃，1.5s-1）；
成胶时间短，大约30秒到180秒；
耐压能力强，可耐最高压差25MPa；
破胶时间：60℃～110℃下，3～25天破胶（可调）或通过外加破胶剂在更短时间内破胶。
作为上述实施例的优选，挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成。通过采用“逐级节流”挤注管柱，起到了对输送液体的逐级节流，增大流体在输送过程中的摩阻作用，更进一步降低了施工中漏失的风险。一般至少为三级节流，即自上而下由三段内径逐段减小的管道连接成挤注管柱。如采用“31/2″钻具+27/8″钻具+插管管柱”组合的方式。
图1为本发明超低压井堵漏方法的流程示意图；图2为图1中泵注堵剂的具体流程示意图。下面结合图1和图2，以本发明用于XX井为例进行详细说明。该XX井的1#产层的射孔井段为3561.0-3582.5m，1#产层的射孔井段为3672.0-3674.0m。由于目前1#碳酸盐岩产层压力低、产能低，需要封堵该产层，改为生产2#产层，但由于1#碳酸盐岩产层静压较低，仅为12.86MPa，作业中清水无法建立循环，累计漏失作业液273.4方，漏失严重。为此采用本发明方法封堵1#碳酸盐岩产层。
挤注管柱的组成如下：31/2″钻具+变扣+27/8″钻具+变扣+插管管柱，根据不同尺寸的挤注式封隔器，插管的尺寸一般在15-20mm之间。
详细步骤如下：
S1：下入通井规进行通井（通井规尺寸选择原则是小于套管内径2-3mm），以便于确定套管不发生套管损坏、错段、变形，最终保证入井的管柱和挤注式封隔器能顺利下入至目的层段。
S2：通过钻具连接套管刮壁器，并下入至挤注式封隔器坐封井段，在坐封位置上下30m进行反复刮壁3次。以保证坐封井段套管质量完好，能够坐封封隔器刮削套管内壁；
S3：下入丢手可钻挤注式封隔器，挤注式封隔器下端具有单向止回阀；
下KCY453-145挤注式封隔器管柱，加压20KN坐封，封位：3102.03m。灌满环空，环空反打压15MPa，稳压30min不降，挤注式封隔器验封合格。
S4：验证插管与挤注式封隔器之间的密封性；
将插管***挤注式封隔器内，正泵入压井液15m3,无泵压,停泵倒吸，环空不返液，证明插管与挤注式封隔器间密封质量合格。
S5：循环洗井降温；
正循环洗井2周，循环深度3101.3m，泵压8MPa，排量12L/s,作业液密度1.02g/cm3，循环过程中作业液无漏失。
S6：进行封堵作业，详见表3。
表3带压挤水泥工艺泵注封堵工作液的工序
S7：拔插管，起钻，候凝；
拔出插管，并上提1m；反循环洗井32m3，至进出口一致；起钻15柱至井深2795.88m，井筒灌满；关井候凝72小时。
验证封堵效果
该井候凝72小时结束后，再次将插管***挤注式封隔器内，并正打压15Mpa,30min压力不降，证明封堵成功。钻磨至3577米以前，井筒内正常建立循环无漏失，再次证明此次封堵超低压洞缝型碳酸盐岩1#产层成功。
超低压井堵漏方法，包括如下步骤：
a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；
b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；
c.先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；
d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝。
所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
所述所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
所述挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成。
本发明公开了一种超低压井堵漏方法，包括如下步骤：a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***封隔器的插座内，从而使管柱与挤注式封隔器之间密封；c.向挤注管柱内依次泵入凝胶隔离液、水泥浆和凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝。本发明方法能够有效降低作业液大量漏失，降低工程事故发生率，且堵漏成功率高。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种超低压井堵漏方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤a.选定某射孔井段为水泥浆的进口后，在该射孔井段上部的套管内坐封挤注式封隔器，该挤注式封隔器下设有可钻单向止回阀；
步骤b.下挤注管柱，挤注管柱下端的插管***挤注式封隔器的插座内，从而使挤注管柱与挤注式封隔器之间密封，防止封堵施工时堵剂上返到挤注式封隔器上方而造成工程事故；
步骤c.先向挤注管柱内泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液，正压挤注，使凝胶隔离液和水泥浆经作为进口的射孔井段进入欲封油水层或窜槽部位；
步骤d.停泵起出插管，单向止回阀自动关闭，阻止回流，提挤注管柱完成封堵油水层作业，灌满压井液，关井候凝；
所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
所述水、所述改性植物胶、所述疏水缔合物、所述陶氏TRITON X405和所述N-二乙基苯胺的质量百分含量之和为百分之百，
所述挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成。
2.根据权利要求1所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于包括如下步骤：
所述步骤c的步骤如下：先泵入凝胶隔离液，然后泵入水泥浆，最后再泵入凝胶隔离液；将水泥浆置于凝胶隔离液之间可以防止水泥浆的污染，改善水泥浆对井壁的固结条件；并且在超低压洞缝型碳酸盐岩储层中应用时，防止漏速高，漏失量大，不能有效在封堵层位形成暂堵层而引起水泥浆在高压差下快速失水而“闪凝”，造成可怕的工程事故；所以该凝胶隔离液可以有效地在超低压碳酸盐岩储层的近井“缝洞”中形成有效暂堵，为后续的水泥浆提供可支撑的暂时性架构，同时也起到了高压差下平稳输送水泥浆作用；后置的凝胶确保插管和挤注式封隔器部位没有水泥浆，待水泥浆凝固后可重新***插管打压验证封堵效果，如果封堵效果不理想，利用现成的挤注式封隔器完成第二次挤堵补救；
凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：75％的水、20％的改性植物胶、疏水缔合物1.5％、3％的陶氏TRITONX-405和0.5％的N-二乙基苯胺；该凝胶隔离液是无固相流体，不存在对漏失层形状、孔隙发育程度或裂缝大小的匹配问题，能自动根据漏失层压差大小，依次进入相应漏失层，一次性完成对多套漏层的封堵；施工时利用漏失压差或轻微蹩压挤堵，人为让前置的凝胶隔离液向漏失层漏失，挤排并置换地层流体，继续向漏层深处流动一段距离；随着这过程的进行，漏速慢慢降低，工作液中凝胶隔离液分子间物理交联形成的网状结构逐渐发育，水泥浆粘度、切力、弹性急剧增大，导致水泥浆流动更慢，近似形成水泥浆栓塞；3～5小时后，该水泥浆栓塞在漏失层的粘度、切力、弹性和静结构很大，足以抵抗外来力的破坏；水泥浆即使在某位置停下来，其粘度、结构力等也足以抵抗循环压力和其它外来力的破坏；当推挤力超过前置的凝胶隔离液静切力、结构力，能破坏其初始形状时，水泥浆就会继续深入漏失层，并重新在更深的地层建立平衡形成栓塞，最终成功堵住漏层；
前置的凝胶隔离液在低剪切速率或静止状态下，能形成分子间交联连接，其粘度达1～3万mPa.s；高速梯度下能剪切变稀，但仍具有较高的粘度，所述粘度达100～50mPa.s，表现出良好的剪切稀释能力，具有粘度、切力、结构、弹性和强度特性；该凝胶隔离液在到达储层的漏失段之前形成强度较高的凝胶，在“裂缝”或“溶洞”处形成暂堵屏障，与后续水泥浆配合在漏失层段或窜槽处形成有效封堵，达到堵漏或封窜的目的；凝胶隔离液的基本性能如下：
凝胶粘度大，40～110℃，1.5s-1下检测的所述凝胶粘度在20000mPa.s～60000mPa.s范围之间；
成胶时间短，所述成胶时间为30秒到180秒；
耐压能力强，可耐最高压差25MPa；
破胶时间：60℃～110℃下，3～25天破胶或通过外加破胶剂在更短时间内破胶。
3.根据权利要求2所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于包括如下步骤：
挤注管柱由内径自上而下逐段减小的多段管道连接而成；通过采用“逐级节流”挤注管柱，起到了对输送液体的逐级节流，增大流体在输送过程中的摩阻作用，更进一步降低了施工中漏失的风险。
4.根据权利要求2所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于包括如下步骤：挤注管柱的组成如下：3 1/2″钻具+变扣+2 7/8″钻具+变扣+插管管柱，根据不同尺寸的挤注式封隔器，插管的尺寸在15-20mm之间；
详细步骤如下：
S1：下入通井规进行通井，所述通井规尺寸的选择原则是小于套管内径2-3mm，以便于确定套管不发生套管损坏，最终保证入井的管柱和挤注式封隔器能顺利下入至目的层段；
S2：通过钻具连接套管刮壁器，并下入至挤注式封隔器坐封井段，在坐封位置上下30m进行反复刮壁3次；以保证坐封井段套管质量完好，能够坐封挤注式封隔器刮削套管内壁；
S3：下入挤注式封隔器，挤注式封隔器下端具有单向止回阀；下挤注式封隔器管柱，加压20KN坐封，封位：3102.03m；灌满环空，环空反打压15MPa，稳压30min不降，挤注式封隔器验封合格，所述挤注式封隔器为丢手可钻的挤注式封隔器；
S4：验证插管与挤注式封隔器之间的密封性；将插管***挤注式封隔器内，正泵入压井液15m3，无泵压，停泵倒吸，环空不返液，证明插管与挤注式封隔器间密封质量合格；
S5：循环洗井降温；正循环洗井2周，循环深度3101.3m，泵压8MPa，排量12L/s,作业液密度1.02g/cm3，循环过程中作业液无漏失；
S6：进行封堵作业，详见表1；
表1带压挤水泥工艺泵注凝胶隔离液的工序
S7：拔插管，起钻，候凝；拔出插管，并上提1m；反循环洗井32m3，至进出口一致；起钻15柱至井深2795.88m，井筒灌满；关井候凝72小时；
井候凝72小时结束后，再次将插管***挤注式封隔器内，并正打压15Mpa,30min压力不降，证明封堵成功；钻磨至3577米以前，井筒内正常建立循环无漏失，再次证明此次封堵超低压洞缝型碳酸盐岩1#产层成功。
5.根据权利要求1所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述凝胶隔离液的组分及质量百分含量如下：
6.根据权利要求2所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述外来力为漏失压差。
7.根据权利要求3所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述挤注管柱至少为三级节流。
8.根据权利要求7所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述挤注管柱为自上而下由三段内径逐段减小的管道连接成挤注管柱。
9.根据权利要求8所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述挤注管柱采用“31/2″钻具+2 7/8″钻具+插管管柱”组合的方式。
10.根据权利要求4所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述损坏包括错段和/或变形。
11.根据权利要求4所述的一种超低压井堵漏方法，其特征在于，所述挤注式封隔器为KCY453-145挤注式封隔器。
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