CN105443071A - 封堵顶水下窜工艺方法 - Google Patents

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黄兆海
蒋生健
李勇
曲金明
王少武
仲超
安峰
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Abstract

本发明为一种封堵顶水下窜工艺方法，包括起出生产井的管柱，检测生产井下的生产油层以上的套管是否有漏点的情况；向生产井的套管内填砂，直至砂面的位置位于生产油层的上方；向生产井的套管内投灰，形成的灰层位于砂面上方并将投入的砂进行封隔；对生产油层与生产油层上方的水层之间的套管进行射孔形成射孔层；先向射孔层正挤入预堵剂封堵来水通道，建立封堵压力；再向射孔层正挤入封窜剂来进行管外封堵；对灰层进行钻井，直至钻进到砂面位置；将投入套管内的砂全部冲出。本发明的工艺方法能有效改善固井质量，屏蔽顶水，提高油井生产效果。且施工简便，施工周期短，措施费用低，处理半径大，封堵效果好。

Description

封堵顶水下窜工艺方法
技术领域
本发明是关于一种稠油油藏的开采和提高油井开发效果的方法，尤其涉及一种封堵顶水下窜工艺方法。
背景技术
目前辽河油田稠油区块已进入了蒸汽吞吐开发中后期，大部分油井处于高轮次、高采出程度、低压开发阶段，受多轮次高温蒸汽影响，高温高压蒸汽可以使储层岩石骨架、固井水泥环、油层套管产生热膨胀弹性能量，这种热膨胀弹性能量产生巨大的周期性的交变应力骤变，造成固井水泥环松动或产生皲裂。导致油井管外窜槽，造成顶水下窜，油井被迫水淹关井，严重影响区块的开发效果。
针对顶水下窜问题，主要采用大修挤灰下衬管工艺，该工艺方法为对生产井段挤灰封堵(灰是采油用的一种水泥)、磨铣、下衬管、固井、重新对原生产井段射孔，然后进行投产。通过分析，该工艺存在以下问题：①处理半径小(灰浆凝固时间1h，处理半径仅为0.5m)；②封堵效果差(灰浆易漏失)；③施工周期长(1个月)；④措施费用高(60万元)。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种封堵顶水下窜工艺方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封堵顶水下窜工艺方法，能有效改善固井质量，屏蔽顶水，提高油井生产效果。
本发明的目的是这样实现的，一种封堵顶水下窜工艺方法，该封堵顶水下窜工艺方法包括以下步骤：
S1、套管验漏：起出生产井的管柱，检测所述生产井下的生产油层以上的套管是否有漏点的情况；
S2、填砂：向所述生产井的套管内填砂，直至砂面的位置位于所述生产油层的上方；
S3、投灰：向所述生产井的套管内投灰，形成的灰层位于砂面上方并将投入的砂进行封隔；
S4、射孔：对所述生产油层与所述生产油层上方的水层之间的套管进行射孔形成射孔层；
S5、封堵：先向所述射孔层正挤入预堵剂封堵来水通道，建立封堵压力；再向所述射孔层正挤入封窜剂来进行管外封堵；
S6、钻井：对所述灰层进行钻井，直至钻进到所述砂面位置；
S7、冲砂：将投入所述套管内的砂全部冲出。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S1中包括用于检测固井质量的变密度测试步骤。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S2中砂面的位置高于所述生产油层的上界0.5m-1m。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S2中所使用的砂为石英砂，所述石英砂的密度为1.70g/cm3,粒度中值为0.25mm-0.45mm。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S3中灰面的位置高于所述生产油层的上界2m±0.5m。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S3还包括投灰后的试压步骤，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重新投灰，直至试压合格。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S4中的所述射孔层在竖直方向的宽度为2m，在所述射孔层的宽度方向上每米射6个孔。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S4中还包括射孔前进行磁定位校深；射孔后对所述射孔层进行试挤水，如压力达到15MPa挤不进水则重新进行射孔直到试挤水合格。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S6中先钻进到低于所述射孔层的下界0.5m处，然后进行试压，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重复步骤S5，直至试压合格；试压合格后继续钻进至所述砂面位置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述步骤S7还包括将所述砂全部冲出后进行变密度测试。
由上所述，本发明的封堵顶水下窜工艺方法在稠油井进行蒸汽吞吐前的作业过程中，通过实施组合封堵工艺，屏蔽顶水下窜，能有效改善固井质量，屏蔽顶水，提高油井生产效果。且施工简便，小修作业即可完成，施工周期短，7天左右即可完成，措施费用低，仅为大修挤灰下衬管工艺费用的40％，处理半径大，封堵效果好。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明封堵顶水下窜工艺方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供了一种封堵顶水下窜工艺方法，该封堵顶水下窜工艺方法包括以下步骤：
S1、套管验漏：起出生产井的管柱，检测所述生产井下的生产油层以上的套管是否有漏点的情况；
S2、填砂：向所述生产井的套管内填砂，直至砂面的位置位于所述生产油层的上方；
S3、投灰：向所述生产井的套管内投灰，形成的灰层位于砂面上方并将投入的砂进行封隔；
S4、射孔：对所述生产油层与所述生产油层上方的水层之间的套管进行射孔形成射孔层；
S5、封堵：先向所述射孔层正挤入预堵剂封堵来水通道，建立封堵压力；再向所述射孔层正挤入封窜剂来进行管外封堵；
S6、钻井：对所述灰层进行钻井，直至钻进到所述砂面位置；
S7、冲砂：将投入所述套管内的砂全部冲出。
具体的，封堵顶水下窜工艺方法的具体流程如下：
1、起出原井管柱，进行冲砂、通井、变密度测试及对生产油层以上的套管进行检漏，掌握井下管柱情况。其中，变密度测试用于检测固井质量，检漏用于检测生产油层以上的套管是否有漏失点。
2、对生产油层进行填砂，即向所述生产井的套管内填砂，使用石英砂，石英砂的密度为1.70g/cm3,粒度中值为0.25mm-0.45mm。粒度中值就是中值粒径，即一个样品的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50％，小于它的颗粒也占50％，也叫中位径或中值粒径，常用来表示粉体的平均粒度。填砂是以井底为起点，砂面的位置高于所述生产油层的上界0.5m-1m。目的是为了保护油层，防止下一步的灰进入油层。
3、向所述生产井的套管内投灰，形成的灰层位于砂面上方并将投入的砂进行封隔；灰面的位置高于所述生产油层的上界2m±0.5m。投灰是为了在砂面上部形成保护，进一步确保油层不被污染。投灰后进行试压，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重新投灰，直至试压合格。
4、在生产油层与上部水层之间选择2m厚的干层进行射孔，形成射孔层；射孔层在竖直方向的宽度为2m，在所述射孔层的宽度方向上每米射6个孔。射孔前进行磁定位校深，射孔过程中及时保灌液，防止井喷；射孔后对所述射孔层进行试挤水，如压力达到15MPa挤不进水则重新进行射孔直到试挤水合格。
5、正挤入预堵剂和封窜剂，先向所述射孔层正挤入预堵剂封堵来水通道，建立封堵压力，防止封窜剂漏失到地层深部；再向所述射孔层正挤入封窜剂来进行管外封堵。正挤就是从油管注入的方式，是本领域的专业术语。
6、对所述灰层进行钻井，先钻进到低于所述射孔层的下界0.5m处，然后进行试压，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重新正挤入预堵剂和封窜剂进行封堵施工，直至试压合格；试压合格后继续钻进至所述砂面位置。
7、将保护生产油层填入的石英砂全部冲出，然后进行变密度测试。
8、执行稠油井采油工程方案设计下入热采管柱，进行蒸汽吞吐，然后下入生产管柱进行生产。
作为本发明的一个具体应用，以2006年9月投产的生产井为例，该生产井段为873m-921.4m，生产了21个周期，累注汽32340t、累产油4423t、累产水30285t，第21周期生产243天、周期产油仅为6t，周期产水4158t出现暴性水淹，分析认为该井生产层位上部12m为水层，经过多轮次吞吐后，套管外水泥环破损，导致顶水下窜，油井被迫水淹，以至不能正常生产。
对该井实施本发明的封堵顶水下窜工艺，套管检漏至井深860m处、填砂至井深872m、投灰至井深870m、射孔层从井深866m-868m、使用堵剂封堵射孔位置、钻开井深870m处灰塞、冲砂至人工井底、注汽后投产。实施该工艺后最高日产油达到16.9t，目前日产油2t，阶段产油达到202t，继续有效，达到了封堵顶水下窜、提高油井生产效果的目的。
由上所述，本发明的封堵顶水下窜工艺方法在稠油井进行蒸汽吞吐前的作业过程中，通过实施组合封堵工艺，屏蔽顶水下窜，能有效改善固井质量，屏蔽顶水，提高油井生产效果。且施工简便，小修作业即可完成，施工周期短，7天左右即可完成，措施费用低，仅为大修挤灰下衬管工艺费用的40％，处理半径大，封堵效果好。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，该封堵顶水下窜工艺方法包括以下步骤：
S1、套管验漏：起出生产井的管柱，检测所述生产井下的生产油层以上的套管是否有漏点的情况；
S2、填砂：向所述生产井的套管内填砂，直至砂面的位置位于所述生产油层的上方；
S3、投灰：向所述生产井的套管内投灰，形成的灰层位于砂面上方并将投入的砂进行封隔；
S4、射孔：对所述生产油层与所述生产油层上方的水层之间的套管进行射孔形成射孔层；
S5、封堵：先向所述射孔层正挤入预堵剂封堵来水通道，建立封堵压力；再向所述射孔层正挤入封窜剂来进行管外封堵；
S6、钻井：对所述灰层进行钻井，直至钻进到所述砂面位置；
S7、冲砂：将投入所述套管内的砂全部冲出。
2.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中包括用于检测固井质量的变密度测试步骤。
3.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中砂面的位置高于所述生产油层的上界0.5m-1m。
4.如权利要求3所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中所使用的砂为石英砂，所述石英砂的密度为1.70g/cm3,粒度中值为0.25mm-0.45mm。
5.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S3中灰面的位置高于所述生产油层的上界2m±0.5m。
6.如权利要求5所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S3还包括投灰后的试压步骤，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重新投灰，直至试压合格。
7.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述射孔层在竖直方向的宽度为2m，在所述射孔层的宽度方向上每米射6个孔。
8.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括射孔前进行磁定位校深；射孔后对所述射孔层进行试挤水，如压力达到15MPa挤不进水则重新进行射孔直到试挤水合格。
9.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S6中先钻进到低于所述射孔层的下界0.5m处，然后进行试压，试压合格的条件为：压力P≥15MPa，保压30min压力变化值△P≤0.5MPa；如果试压不合格则重复步骤S5，直至试压合格；试压合格后继续钻进至所述砂面位置。
10.如权利要求1所述的封堵顶水下窜工艺方法，其特征在于，所述步骤S7还包括将所述砂全部冲出后进行变密度测试。
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