CN105257241B

CN105257241B - 一种水平井打水泥塞的方法

Info

Publication number: CN105257241B
Application number: CN201510616420.7A
Authority: CN
Inventors: 廖翰明; 单桂栋; 葛党科; 倪天禄; 余国义; 周华兴; 廖翰农; 邢卫东
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: CN105257241A

Abstract

本发明公开了一种水平井打水泥塞的方法，包括：将施工管柱的底端沿第一方向下到水平井中预定位置；循环洗井，以将井内距施工管柱附近温度控制在第一温度范围内；关闭采油树套管闸门，通过施工管柱，正挤聚合物溶液，使井内自底端起沿第一方向的第二距离内填充满聚合物溶液；开启采油树套管闸门，通过施工管柱，正替聚合物溶液，使井内自底端起沿第二方向的第三距离内填充满聚合物溶液；通过施工管柱，正替入水泥浆；通过施工管柱，正替聚合物溶液，以沿第二方向将水泥浆替至距底端第四距离处；沿第二方向上提施工管柱。本发明针对水平井的管外环空、或短封部分水平段的封堵施工难题，提供了一种打水泥塞封堵的施工方法。

Description

一种水平井打水泥塞的方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种水平井打水泥塞的方法。

背景技术

打水泥塞是一种价格低廉、实用、长效的封堵方法，被广泛用于直井的各类封堵措施。但是在水平井的应用中，例如环空化学封隔，或在要求短封(如仅封堵20-50m)部分水平段的施工。由于水泥浆的重力沉降、小用量(可能仅为几百升)、对水的驱替效果差等原因，常规的打水泥塞工艺无法实现水泥浆的准确放置，从而导致施工失败，并形成难以解除的油藏污染和井况破坏，这也是水泥难以在水平井应用的主要原因。

现阶段，国内外对于水泥在水平井的应用仍为空白，油田企业急需一种水平井的水泥塞放置方法，可用于水平井的管外环空、或短封部分水平段的封堵施工。

发明内容

本发明实施例通过提供一种水平井打水泥塞的方法，解决了目前缺乏封堵水平井的管外环空、或短封部分水平段的施工方法的技术问题。

本申请实施例提供了如下技术方案：

一种水平井打水泥塞的方法，包括：

将施工管柱的底端沿第一方向下到所述水平井中预定位置；所述第一方向为所述水平井的井口至井底的方向；

循环洗所述水平井，以将所述水平井内距所述施工管柱的距离在第一距离内的区域的温度控制在第一温度范围内；

关闭所述水平井的采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正挤聚合物溶液，使所述水平井内自所述底端起沿所述第一方向的第二距离内填充满所述聚合物溶液；

开启所述采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液，使所述水平井内自所述底端起沿第二方向的第三距离内填充满所述聚合物溶液；所述第二方向为所述第一方向的反方向；

通过所述施工管柱，正替入水泥浆；

通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液，以沿所述第二方向将所述水泥浆替至距所述底端第四距离处；

沿所述第二方向上提所述施工管柱。

可选的，所述预定位置具体为：预定的需打的水泥塞底部所处的位置。

可选的，所述第一温度范围具体为：45-60℃。

可选的，所述第二距离具体为20m。

可选的，所述第三距离具体为40m。

可选的，所述第四距离具体为5-10m。

可选的，所述聚合物溶液具体为热引发性聚合物。

可选的，所述水泥浆具体为G级油井水泥或尺寸大于等于800目的超细水泥。

可选的，所述沿所述第二方向上提所述施工管柱具体为：沿所述第二方向上提所述施工管柱，使所述底端处于沿所述第二方向距所述聚合物溶液顶部第五距离的位置，并反洗所述水平井；沿所述第二方向上提所述施工管柱，至与所述水平井相连的直井段，并关闭所述采油树套管闸门，以待所述水泥浆凝固。

可选的，所述第五距离具体为10m。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的水平井打水泥塞的方法，先正挤聚合物溶液，再正替聚合物溶液，再正替入水泥浆，并正替聚合物溶液推动水泥浆至指定位置，并将聚合物溶液控制在一定温度范围，以快速形成高粘度凝胶，即采用了“聚合物+水泥+聚合物”的水泥塞放置方法，在水泥浆前后放置凝胶段塞，可防止高比重水泥浆在水平段内的重力沉降，实现了水平段内准确放置水泥浆和防止水泥浆沉降的技术效果。进一步，通过“聚合物+水泥+聚合物”的水泥塞放置方法，避免了水泥浆与水或压井液等粘度差异大流体间，直接驱替出现的混浆、窜槽现象，可实现用少量水泥浆短封水平段的技术效果。

2、本申请实施例提供的水平井打水泥塞的方法，采用的G级油井水泥或尺寸大于等于800目的超细水泥浆相对于其他有机类凝胶，具有耐高温、耐矿化度、高耐压强度、不失水收缩等特点，更适合于水平井管外环空、短封和弃井等施工效果的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中水平井打水泥塞的步骤图；

图2为本申请实施例中水平井打水泥塞的示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种水平井打水泥塞的方法，解决了目前缺乏封堵水平井的管外环空、或短封部分水平段的施工难题。提供了一种能在水平段内准确放置水泥浆、防止水泥浆沉降，并用少量水泥浆短封水平段的施工方法。

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供的技术方案的总体思路如下：

一种水平井打水泥塞的方法，包括：

关闭所述水平井的采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正挤聚合物溶液，使所述水平井内，自所述底端起沿所述第一方向的第二距离内填充满所述聚合物溶液；

开启所述采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液，使所述水平井内，自所述底端起沿第二方向的第三距离内填充满所述聚合物溶液；所述第二方向为所述第一方向的反方向；

通过所述施工管柱，正替入水泥浆；

沿所述第二方向上提所述施工管柱。

通过上述内容可以看出，先正挤聚合物溶液，再正替聚合物溶液，再正替入水泥浆，并正替聚合物溶液推动水泥浆至指定位置，并将聚合物溶液控制在一定温度范围，以快速形成高粘度凝胶，即采用了“聚合物+水泥+聚合物”的水泥塞放置方法，在水泥浆前后放置凝胶段塞，可防止高比重水泥浆在水平段内的重力沉降，实现了水平段内准确放置水泥浆和防止水泥浆沉降的技术效果。进一步，通过“聚合物+水泥+聚合物”的水泥塞放置方法，避免了水泥浆与水或压井液等粘度差异大流体间，直接驱替出现的混浆、窜槽现象，可实现用少量水泥浆短封水平段的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中，提供了一种水平井打水泥塞的方法，请参考图1和图2，图1为本申请实施例中水平井打水泥塞的步骤图，图2为本申请实施例中水平井打水泥塞的示意图，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101，将施工管柱的底端沿第一方向下到所述水平井中预定位置；所述第一方向为所述水平井的井口至井底的方向；

步骤S102，循环洗所述水平井，以将所述水平井内距所述施工管柱的距离在第一距离内的区域的温度控制在第一温度范围内；

步骤S103，关闭所述水平井的采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正挤聚合物溶液，使所述水平井内，自所述底端起沿所述第一方向的第二距离内填充满所述聚合物溶液；

步骤S104，开启所述采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液，使所述水平井内，自所述底端起沿第二方向的第三距离内填充满所述聚合物溶液；所述第二方向为所述第一方向的反方向；

步骤S105，通过所述施工管柱，正替入水泥浆；

步骤S106，通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液，以沿所述第二方向将所述水泥浆替至距所述底端第四距离处；

步骤S107，沿所述第二方向上提所述施工管柱。

下面结合图1和图2对本申请提供的方法进行详细说明：

首先，执行步骤S101，将施工管柱1的底端沿第一方向201下到所述水平井2中预定位置；所述第一方向201为所述水平井2的井口至井底的方向。

在具体实施过程中，所述水平井2可以为筛管完井的水平井或大斜度井，也可以为砾石充填完井的水平井或大斜度井，在此不作限制。

在具体实施过程中，所述施工管柱1的选择可以根据水平井2的井况而定，可以为光油管管柱，也可以为采用扶正器、封隔器、桥塞、插管桥塞等机械工具与油管进行组配组成的管柱，以获得更好的施工效果。

在本申请实施例中，所述预定位置具体为：预定的需打的水泥塞底部所处的位置。

接下来，执行步骤S102，循环洗所述水平井2，以将所述水平井2内距所述施工管柱1的距离在第一距离内的区域的温度控制在第一温度范围内。

具体来讲，可以使用清水或压井液来大排量循环洗井，所述清水或所述压井液的用量，可以根据地面清水或压井液温度、流体物性、井深、措施前井温、返出清水温度、泵排量等参数进行换热计算得出。

在本申请实施例中，所述第一温度范围具体为：45-60℃，以使聚合物溶液能快速形成高粘度凝胶。

再下来，执行步骤S103，关闭所述水平井2的采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正挤聚合物溶液3，使所述水平井内，自所述底端起沿所述第一方向201的第二距离内填充满所述聚合物溶液3；

较优的，所述第二距离具体为20m。

具体来讲，所述聚合物具体为一种热引发性聚合物，在常温下与清水流动性接近，45-60℃范围内可在30-120S内形成高粘度凝胶并具有流动性，在持续降低到45℃以下时，聚合物溶液粘度可降低到与清水相同。同时，聚合物的引发不受酸碱性、矿化度影响，并与水泥浆有良好的配伍性。

再下来，执行步骤S104，开启所述采油树套管闸门，通过所述施工管柱，正替所述聚合物溶液3，使所述水平井内，自所述底端起沿第二方向202的第三距离内填充满所述聚合物溶液3；所述第二方向202为所述第一方向201的反方向；

较优的，所述第三距离具体为40m。

接下来，执行步骤S105，通过所述施工管柱，正替入水泥浆4。

具体来讲，正替入的所述水泥浆4自所述底端起沿第二方向202替入井内。

在具体实施过程中，所述水泥浆4可以为油田常用G级油井水泥或尺寸大于等于800目的超细水泥所配制。以获得耐高温、耐矿化度、高耐压强度、不失水收缩等特征，提高水平井管外环空、短封和弃井等施工效果。

再下来，执行步骤S106，通过所述施工管柱1，正替所述聚合物溶液3，以沿所述第二方向202将所述水泥浆4替至距所述底端第四距离处；形成图2所示的“聚合物+水泥+聚合物”的结构。

较优的，所述第四距离具体为5-10m。

最后，执行步骤S107，沿所述第二方向202上提所述施工管柱1。

在本申请实施例中，所述沿所述第二方向202上提所述施工管柱1具体为：

沿所述第二方向202上提所述施工管柱1，使所述底端处于沿所述第二方向202距所述聚合物溶液3顶部第五距离的位置，并反洗所述水平井2；

沿所述第二方向202上提所述施工管柱1，至与所述水平井2相连的直井段，并关闭所述采油树套管闸门，以待所述水泥浆4凝固。

较优的，所述第五距离具体为10m。

具体来讲，在本申请提供的这种双液法协同作用形成“聚合物+水泥+聚合物”结构的水泥塞放置方法，聚合物凝胶可起到协助水泥浆准确放置定位、防止水泥浆重力沉降、隔离清水和提高水泥浆驱替效果的诸多作用。水泥浆可如同直井打水泥塞一样，正常起到封隔水平井井眼和筛管外环空的作用。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

2、本申请实施例提供的水平井打水泥塞的方法，采用的G级油井水泥或800目以上的超细水泥浆相对于其他有机类凝胶，具有耐高温、耐矿化度、高耐压强度、不失水收缩等特点，更适合于水平井管外环空、短封和弃井等施工效果的提高。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种水平井打水泥塞的方法，其特征在于，包括：

通过所述施工管柱，正替入水泥浆；

沿所述第二方向上提所述施工管柱。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定位置具体为：预定的需打的水泥塞底部所处的位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度范围具体为：45-60℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二距离具体为20m。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三距离具体为40m。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第四距离具体为5-10m。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物溶液具体为热引发性聚合物。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水泥浆具体为G级油井水泥或尺寸大于等于800目的超细水泥。

9.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述沿所述第二方向上提所述施工管柱具体为：

沿所述第二方向上提所述施工管柱，使所述底端处于沿所述第二方向距所述聚合物溶液顶部第五距离的位置，并反洗所述水平井；

沿所述第二方向上提所述施工管柱，至与所述水平井相连的直井段，并关闭所述采油树套管闸门，以待所述水泥浆凝固。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第五距离具体为10m。