CN106639971B - 一种射孔炮眼高承压封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射孔炮眼的高承压封堵方法，首先确定漏点，在漏点下部塞入两个全封桥塞，进行清水试压，确定打开地层的压力，之后进行封堵作业，向连续油管内泵入凝胶隔离液和堵漏胶，使堵漏胶进入欲封堵的射孔炮眼，然后将连续油管上提，并向连续油管内挤注清水，进行憋压候凝，最后进行泄压、起出连续油管。本发明提供的射孔炮眼高承压封堵方法封堵效果好，能够封堵大孔径的射孔炮眼，且承压能力达70MPa以上，可以满足后续压裂作业的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油压裂工程堵漏技术领域，特别涉及一种用于射孔炮眼的高承压封堵方法。
背景技术
页岩气的勘探开发已经在中国逐步兴起，形成了一定的勘探开发规模，进入了快速发展的阶段。油气井完钻后需要进行射孔、压裂作业以有效地开采页岩气，有时射孔会有误射的情况发生，导致炮眼位置错误，不能有效进行压裂作业，此时需要对炮眼进行封堵，而压裂作业的压力很大，对炮眼封堵的承压能力要求很高。
现有的炮眼封堵方法一般是是采用堵漏剂，根据漏失情况和地质条件调整比例进行封堵作业，最常用的炮眼封堵方法是使用水泥进行封堵，施工时将水和水泥混合成均匀的水泥浆，通过施工管柱将水泥浆注入射孔炮眼处，主要用于解决开采作业过程中的漏失问题，对封堵后的承压能力要求不高，其封堵后的承压能力仅为10～20MPa。石油勘探过程中由于需要进行多段压裂，对炮眼封堵的承压能力要求较高，传统的封堵方法不能满足压裂过程中的承压要求。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种可以满足后续压裂作业的射孔炮眼的高承压封堵方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种射孔炮眼的高承压封堵方法，包括以下步骤：
(1)在漏点下部10～30m处下入全封桥塞，坐封，清水给井筒试压，确定打开地层的压力和吸水体积；
(2)连续油管下至全封桥塞塞面，依次向连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液；
(3)正压挤注，使堵漏胶进入射孔炮眼；
(4)将连续油管上提至漏点上端170～200m处循环洗井，关井后向连续油管内挤注清水，憋压候凝；
(5)所述候凝后，泄压，起出连续油管，钻塞至桥塞处，按压裂施工的压力进行清水试压，30min内压降小于0.5MPa，表示堵漏成功；若30min内压降大于等于0.5MPa，则重复步骤(1)～(4)。
优选的下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液独立地包括以下重量份的组分：黄原胶0.1～0.3份、瓜胶0.05～0.2份、魔芋胶0.05～0.2份、槐豆胶0.05～0.1份和水90～100份；
优选的堵漏胶包括以下重量份的组分：树脂基液60～70份、稀释剂10～15份、固化剂15～20份、促进剂0.1～1份和刚性支撑剂1～5份；
优选的树脂为酚醛树脂、有机硅树脂、烯烃树脂和呋喃树脂中任意一种或几种；
优选的稀释剂为丙酮、甲乙酮、甲苯和正丁醇中的任意一种或几种；
优选的固化剂为乙二胺、二丁酯或三乙醇胺中的任意一种或几种的混合物；
优选的促进剂为甲基二乙醇胺和/或氨基苯酚；
优选的刚性支撑剂为碳酸钙、二氧化硅、纤维和重晶石中的一种或几种的混合物；
优选的堵漏胶的泵入体积为吸水体积的1.5～2倍；
优选的下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液的泵入体积独立的为0.3～1m3；
优选的憋压候凝时间为24～48h；
优选的步骤(4)中挤注清水的体积为步骤(1)中测定的吸水体积；
优选的步骤(4)中连续油管上提的速度为1～20m/min；
优选的步骤(4)中挤注清水的压力为步骤(1)中测定的打开地层的压力。
本发明提供了一种射孔炮眼的高承压封堵方法，首先在漏点下部10～30m处下入全封桥塞，坐封，清水给井筒试压，确定打开地层的压力和吸水体积；将连续油管下至全封桥塞塞面，依次向连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液；正压挤注，使堵漏胶进入射孔炮眼；将连续油管上提至漏点上端170～200m处，向连续油管内挤注清水，关井，憋压候凝；候凝完成后，泄压，起出连续油管，钻塞至桥塞处，按压裂施工的压力进行清水试压，30min内压降小于0.5MPa，表示堵漏成功，之后钻掉堵漏胶留塞和全封桥塞。本发明提供的射孔炮眼高承压封堵方法步骤少，容易控制，易于施工，且施工过程安全，封堵后承压能力可以达到70MPa以上，可以满足后续压裂作业的要求。
具体实施方式
本发明提供了一种射孔炮眼的高承压封堵方法，包括以下步骤：
(1)在漏点下部10～30m处下入全封桥塞，坐封，清水给井筒试压，确定打开地层的压力和吸水体积；
(2)连续油管下至全封桥塞塞面，依次向连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液；
(3)正压挤注，使堵漏胶进入射孔炮眼；
(4)将连续油管上提至漏点上端170～200m处循环洗井，关井后向连续油管内挤注清水，憋压候凝；
(5)所述候凝后，泄压，起出连续油管，钻塞至桥塞处，按压裂施工的压力进行清水试压，30min内压降小于0.5MPa，表示堵漏成功；若30min内压降大于等于0.5MPa，则重复步骤(1)～(4)。
本发明在漏点下部10～30m处下入全封桥塞，坐封，清水给井筒试压，确定打开地层的压力和吸水体积。在本发明中，所述下入全封桥塞的位置为漏点下部10～30m处，优选为漏点下部15～25m处；所述全封桥塞的个数优选为1～4个，更优选为2～3个，每个全封桥塞的承压能力约为60～80MPa，全封桥塞使用个数越多，井筒的承压能力越强，在具体的实施例中，可以根据对承压的具体要求确定全封桥塞的个数，确保井筒在施工过程中的承压能力。
在本发明中，所述清水给井筒试压之前优选进行循环洗井，所述循环洗井优选使用清水循环2～3周，通过循环洗井清洗井筒内的杂质，并且给井筒降温，防止井筒温度过高造成堵漏胶过早进入炮眼中。
清水试压完成后，本发明将连续油管下至全封桥塞塞面，依次向连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液。在本发明中，所述下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液优选独立地包括以下重量份的组分：黄原胶0.1～0.3份、瓜胶0.05～0.2份、魔芋胶0.05～0.2份、槐豆胶0.05～0.1份和水90～100份；更优选为黄原胶0.2份、瓜胶0.1份、魔芋胶0.1份、槐豆胶0.1份和水100份；所述下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液的泵入体积独立的优选为0.3～1m3，更优选为0.5～0.7m3；
本发明将堵漏胶置于两段凝胶隔离液之间，能够很好的避免堵漏胶与水接触导致的性能下降，并且可以防止堵漏胶在漏点处漏失过快，提高堵漏成功率，同时起到在高压差下平稳输送堵漏胶的作用，后置凝胶隔离液可以保证后端没有残留的堵漏胶，避免了堵漏胶胶结在井筒内壁和连续油管外壁上不易清洗。
在本发明中，所述堵漏胶优选包括以下重量份的组分：树脂基液50～70份、稀释剂10～20份、固化剂15～25份、促进剂0.1～1份和刚性支撑剂1～5份；更优选为树脂基液55～65份、稀释剂12～18份、固化剂18～22份、促进剂0.3～0.8份和刚性支撑剂2～4.5份；最优选为树脂基液60份、稀释剂15份、固化剂20份、促进剂0.5份和刚性支撑剂4.5份；
在本发明中，所述树脂优选为酚醛树脂、有机硅树脂和呋喃树脂中任意一种或几种的混合物；所述树脂的混合物优选为2～3种树脂的混合物，更优选为酚醛树脂和有机硅树脂的混合物或有机硅树脂和呋喃树脂的混合物；所述酚醛树脂和有机硅树脂的质量比优选为1～1.5:1，更优选为1.2～1.3:1；所述有机硅树脂和呋喃树脂的质量比优选为1.5～2:1，更优选为1.6～1.8:1；所述树脂基液的固含量优选为50～70％，更优选为55～65％。
在本发明中，所述稀释剂优选为丙酮、甲乙酮、甲苯和正丁醇中的任意一种或几种的混合物，所述稀释剂的混合物优选为2～3种稀释剂的混合物，更优选为丙酮和甲乙酮的混合物或甲乙酮和甲苯的混合物；所述丙酮和甲乙酮的质量比优选为1.1～1.8:1，更优选为1.3～1.6:1；所述甲乙酮和甲苯的质量比优选为1.2～1.6:1，更优选为1.3～1.5:1。
在本发明中，所述固化剂优选为乙二胺、二丁酯或三乙醇胺中的任意一种或几种的混合物，所述固化剂的混合物优选为乙二胺和二丁酯的混合物或二丁酯和三乙醇胺的混合物；所述乙二胺和二丁酯的质量比优选为1.5～1.8:1，更优选为1.6～1.7:1；所述二丁酯和三乙醇胺的质量比优选为1.3～1.5:1，更优选为1.4:1。
所述促进剂优选为甲基二乙醇胺和/或氨基苯酚；所述甲基二乙醇胺和氨基苯酚的质量比优选为1.2～1.6:1，更优选为1.3～1.5:1。
在本发明中，所述刚性支撑剂优选为碳酸钙、二氧化硅、纤维和重晶石中的一种或几种的混合物，所述刚性支撑剂的混合物优选为2～3种刚性支撑剂的混合物，更优选为碳酸钙和二氧化硅的混合物、碳酸钙和纤维的混合物或纤维、二氧化硅和重晶石的混合物；所述碳酸钙和二氧化硅的质量比优选为1.5～2:1，更优选为1.6～1.8:1；所述碳酸钙和纤维的质量比优选为1.2～1.6:1，更优选为1.3～1.5:1；所述二氧化硅和重晶石的质量比优选为1～1.2:1，更优选为1.05～1.1:1。
在本发明中，所述堵漏胶的泵入体积优选为吸水体积的1.5～2倍，更优选为1.8倍。
本发明中的堵漏胶以树脂材料为基料，其固化后的抗压强度可达到160MPa，封堵效果好，且具有较低的粘度，易于进入微孔，裂隙及地层裂缝以及套管破损处，在地层裂缝或套管破损处及井筒中固化，刚性密封固化且强度高、韧性好，具有良好的粘接力和较高的剪切强度，可以通过高压挤入的方式进入地层微孔实现更加致密的层间胶结和界面胶结，达到对地层微裂隙和微裂缝的有效封堵，密封固化后的使用寿命可以达到15年以上。
向连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液后，本发明通过正压挤注，使堵漏胶进入射孔炮眼。在本发明中，所述正压挤注过程为正顶替清水，使堵漏胶全部出连续油管，进入射孔炮眼，在本发明具体的实施例中，清水的体积可以根据堵漏胶用量及连续油管内容积进行确定。
堵漏胶进入射孔炮眼后，本发明将连续油管上提至漏点上端170～200m处循环洗井，关井后向连续油管内挤注清水，憋压候凝。在本发明中，所述连续油管上提的速度优选为1～20m/min，更优选为10～16m/min，最优选为15m/min；所述循环洗井过程为：正顶替清水循环2～4周，所述循环洗井用清水的体积在具体实施例中可以根据井筒体积和连续油管内容积进行计算。
在本发明中，所述挤注清水的体积优选为清水试压过程中测定的清水体积；所述挤注清水的压力优选为清水试压过程中测定的打开地层的压力。
在本发明中，所述憋压候凝的时间优选为24～48h，更优选为30～45h，最优选为36h。
所述憋压候凝完成后，本发明泄压，起出连续油管，钻塞至桥塞处，按压裂施工的压力进行清水试压，30min内压降小于0.5MPa，表示堵漏成功，之后钻掉堵漏胶留塞和全封桥塞；若30min内压降大于等于0.5MPa，则重复上述封堵步骤。
下面结合实施例对本发明提供的射孔炮眼的高承压封堵方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
某油田压裂过程中误射孔炮眼封堵，2个炮眼，炮眼井段3726～3727m间，试压情况为40MPa下的累积液量为1.5m3，封堵后满足承压90Mpa条件下，30min压降小于0.5MPa，炮眼位置温度为90℃。
连续油管与套管之间的环空面积为0.01m2，连续油管外径50.8mm，长度5200m，钢级90，内容积7.6m3。
封堵步骤如下：
下入2个外径为100mm的全封桥塞，用连续油管下入第一支全封桥塞至3747m，坐封，起出连续油管；用连续油管下入第二支全封桥塞至3737m，坐封，起出连续油管。灌满环空，环空反打压90MPa，稳压30min不降，全封桥塞验封合格；
循环洗井降温。正循环洗井2周，循环深度3737m，泵压4MPa，排量400L/min，作业液密度1.03g/cm3，循环过程中作业液无漏失；
清水试压，确定了打开地层的压力为40MPa，吸水量为1.5m3；
进行封堵作业：连续油管下至3737m处，依次正替0.6m3凝胶隔离液、2.5m3堵漏胶、0.6m3凝胶隔离液；
正压挤注堵漏，过程如下：
1)正顶替清水1m3，同时以15m/min的速度上提连续油管至3526m；
2)在3526m处正顶替清水24m3，循环2周；
3)关闭套管闸门，挤注清水1.5m3，挤注压力40MPa；
4)关井憋压候凝48小时；
泄压，起出连续油管；下入钻塞工具，先探塞，若塞面正常，钻塞至3737m处起出钻塞工具；
清水试压90MPa，30min压降为0.45MPa，表示堵漏成功，下入钻塞工具，钻掉堵漏胶留塞和全封桥塞。
在本实施例中凝胶隔离液成分为：0.2重量份黄原胶、0.1重量份瓜尔胶、0.1重量份魔芋胶、0.1重量份槐豆胶和100重量份水；
在本实施例中堵漏胶成分为：60重量份的酚醛树脂基液、15重量份的丙酮、20重量份的乙二胺、0.5重量份的氨基苯酚和4.5重量份的碳酸钙。
实施例2
某页岩气井压裂过程中误射孔炮眼封堵，4个炮眼，炮眼井段3319～3320m间，试压情况为30MPa下的累积液量为1.5m3，封堵后满足承压75Mpa条件下，30min压降小于0.3MPa，炮眼位置温度为90℃。
连续油管与套管之间的环空面积为0.01m2，连续油管外径50.8mm，长度4200m，钢级90，内容积5.6m3。
步骤如下：
下入2个外径为100mm的全封桥塞，用连续油管下入第一支全封桥塞至3340m，坐封，起出连续油管；用连续油管下入第二支全封桥塞至3330m，坐封，起出连续油管，灌满环空，环空反打压75MPa，稳压30min不降，全封桥塞验封合格；
清水试压，确定了打开地层的压力为75MPa，吸水量为1.5m3；
进行封堵作业：连续油管下至3737m处，依次正替0.5m3凝胶隔离液、3m3堵漏胶、0.5m3凝胶隔离液；
正压挤注堵漏，过程如下：
1)正顶替清水1m3，同时以15m/min的速度上提连续油管至3120m；
2)在3120m处正顶替清水20m3，循环3周；
3)关闭套管闸门，挤注清水1.5m3，挤注压力30MPa；
4)关井憋压候凝48小时；
泄压，起出连续油管；下入钻塞工具，先探塞，若塞面正常，钻塞至3330m处起出钻塞工具；
清水试压75MPa，30min压降为0.3MPa，表示堵漏成功，下入钻塞工具，钻掉堵漏胶留塞和全封桥塞。
在本实施例中凝胶隔离液成分为：0.1重量份黄原胶、0.2重量份瓜尔胶、0.1重量份魔芋胶、0.2重量份槐豆胶和100重量份水；
在本实施例中堵漏胶成分为：65重量份的酚醛树脂基液、10重量份的丙酮、20重量份的乙二胺、1重量份的氨基苯酚和4重量份的碳酸钙。
由以上实施例可知，本发明提供的射孔炮眼高承压封堵方法能够有效封堵误射炮眼，且封堵完成后承压能力强，可以满足后续压裂作业的要求，且施工过程安全，堵漏成功率高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种射孔炮眼的高承压封堵方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在漏点下部10～30m处下入全封桥塞，坐封，清水给井筒试压，确定打开地层的压力和吸水体积；
(2)连续油管下至全封桥塞塞面，依次向所述连续油管内泵入下层隔离凝胶液、堵漏胶和上层隔离凝胶液；所述下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液独立地包括以下重量份的组分：黄原胶0.1～0.3份、瓜胶0.05～0.2份、魔芋胶0.05～0.2份、槐豆胶0.05～0.1份和水90～100份；所述堵漏胶包括以下重量份的组分：树脂基液60～70份、稀释剂10～15份、固化剂15～20份、促进剂0.1～1份和刚性支撑剂1～5份；
(3)正压挤注，使所述堵漏胶进入射孔炮眼；
(4)将连续油管上提至漏点上端170～200m处，关井后向连续油管内挤注清水，憋压候凝；
(5)所述候凝后，泄压，起出连续油管，钻塞至桥塞处，按压裂施工的压力进行清水试压，30min内压降小于0.5MPa，表示堵漏成功；若30min内压降大于等于0.5MPa，则重复步骤(1)～(4)。
2.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂、有机硅树脂、烯烃树脂和呋喃树脂中任意一种或几种；
所述稀释剂为丙酮、甲乙酮、甲苯和正丁醇中的任意一种或几种；
所述固化剂为乙二胺、二丁酯或三乙醇胺中的任意一种或几种的混合物；
所述促进剂为甲基二乙醇胺和/或氨基苯酚；
所述刚性支撑剂为碳酸钙、二氧化硅、纤维和重晶石中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述堵漏胶的泵入体积为吸水体积的1.5～2倍。
4.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述下层凝胶隔离液和上层凝胶隔离液的泵入体积独立地为0.3～1m3。
5.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述憋压候凝时间为24～48h。
6.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述步骤(4)中挤注清水的体积为步骤(1)中测定的吸水体积。
7.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述步骤(4)中连续油管上提的速度为1～20m/min。
8.根据权利要求1所述的高承压封堵方法，其特征在于，所述步骤(4)中挤注清水的压力为步骤(1)中测定的打开地层的压力。
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