CN110284853A - 一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，属于储气库修井作业技术领域。所述枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，通过将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞，封堵储层；继而若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，封堵盖层；最后将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞，封堵井筒，实现了对储层、盖层和井筒的有效封堵，实现了废弃井永久封堵的目的，保障了储气库的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及储气库修井作业技术领域，特别涉及一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法。
背景技术
为了战略储备和生活需要，世界各国通常采用枯竭的油气田、地下含水层、含盐岩层或废矿井来兴建储气库。利用枯竭碳酸盐岩气藏改建地下储气库，是国内外储气库建设中常用的方案。为了保证储气库运行安全，防止天然气泄漏，需要将建设储气库区域内的无法利用的废弃井进行永久封堵。
现有技术中一般采用向废弃井井筒内注入1个或2个水泥塞的方法，对废弃井井筒实施永久封堵。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
由于储气库在运行过程中，地层压力随着注气、采气过程而进行高低压交替变化，这种高低压交替变化的载荷，会对封堵水泥塞的封堵效果产生一定的损害，甚至可能导致封堵水泥塞失效，给储气库安全生产留下了巨大隐患。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，可以对储层、盖层和井筒进行有效封堵，实现废弃井永久封堵的目的。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，所述方法包括：
将油管下入到储层的顶界，向所述油管中注入所述堵漏水泥浆，形成储层水泥塞；
若盖层所在井段的固井质量良好，将所述油管下入到所述盖层的底界，向所述油管中注入所述水泥浆，形成盖层水泥塞；
若所述盖层所在井段的固井质量差，对所述盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向所述油管中注入超细水泥浆，再向所述油管中注入所述水泥浆，形成所述盖层水泥塞；
将所述油管下入到选定的井筒段的顶界，向所述油管中注入所述水泥浆，形成井筒水泥塞。
可选择地，所述堵漏水泥浆包括：所述水泥浆和弹性堵漏颗粒，所述弹性堵漏颗粒的直径为所述储层内的喉道直径的1/3～2/3。
可选择地，所述将油管下入到所述储层的顶界，向所述油管中注入所述堵漏水泥浆之后，所述形成储层水泥塞之前，所述方法还包括：向所述油管中高压注入超细水泥浆，并带压候凝。
可选择地，所述形成储层水泥塞之后，所述方法还包括：向所述油管中注入水，对所述储层水泥塞进行试压。
可选择地，所述若盖层所在井段的固井质量良好，将所述油管下入到所述盖层的底界，向所述油管中注入所述水泥浆之后，所述形成盖层水泥塞之前，所述方法还包括：上提所述油管，向所述油管内注入水，并关井候凝。
可选择地，所述若盖层所在井段的固井质量差，对所述盖层所在井段的套管段铣和扩孔之后，所述向所述油管中注入所述水泥浆，形成所述盖层水泥塞之前，所述方法还包括：向所述油管中注入超细水泥浆。
可选择地，所述将所述油管下入到选定的井筒段的顶界之前，所述方法还包括：向所述油管中注入水，对所述盖层水泥塞进行试压。
可选择地，所述将所述油管下入到选定的井筒段的顶界，向所述油管中注入所述水泥浆，形成井筒水泥塞之后，所述方法还包括：对所述井筒水泥塞进行候凝，测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度。
可选择地，所述对所述井筒水泥塞进行候凝，测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度之后，所述方法还包括：若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格，获取加重泥浆，向所述油管中注入所述加重泥浆；若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为不合格，对所述井筒水泥塞进行持续候凝，直到测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格。
可选择地，所述若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格，获取加重泥浆，向所述油管中注入所述加重泥浆还包括：获取保护液，向所述油管中注入所述保护液。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
本发明实施例提供一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，通过将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞，封堵储层；继而若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，封堵盖层；最后将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞，封堵井筒，实现了对储层、盖层和井筒的有效封堵，实现了废弃井永久封堵的目的，保障了储气库的安全运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例一提供的一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法的方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法的方法流程图；
图3为本发明实施例二提供的利用一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法的封堵效果示意图。
图中的附图标记分别表示为：
1、表层套管；
2、技术套管；
3、生产套管；
4、井底；
5、储层水泥塞；
6、盖层水泥塞；
7、井筒水泥塞；
8、重泥浆层；
9、保护液层。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其方法流程图如图1所示，包括：
步骤101：将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞。
在本步骤前，先获取堵漏水泥浆，其中，堵漏水泥浆包括：水泥浆和弹性堵漏颗粒，弹性堵漏颗粒的直径为储层内的喉道直径的1/3～2/3。通过加入弹性堵漏颗粒可以提高水泥石的韧性，可以保证水泥浆充分进入并滞留在封堵部位，控制水泥的漏失，从而达到封堵储层裂缝空隙的目的。
在实际的操作中，可以通过在水泥浆中加入与地层裂缝相匹配的弹性堵漏颗粒，形成堵漏水泥浆，需要加入的堵漏水泥浆的量可以根据测取储层的漏失量计算得到。
具体地，通过采用正灌注法，向油管中注入堵漏水泥浆，要求堵漏水泥浆进入到储层平均半径为1.0m以上，以确保漏失储层的相对稳定。同时，可以根据漏失的速度和施工的时间，增加堵漏水泥浆的使用量。
需要说明的是，一般在施工过程中，钻井钻到储层后就不再继续向下深钻，因此储层的底界为井底，从油管中流出的堵漏水泥浆先落在井底，继而通过已射的钻孔进入到储层中。
对于储层水泥塞，要求储层水泥塞的灰塞面比储层顶界高50m以上，以确保封堵后的储层可以有效隔断天然气进到井筒中。
步骤102：若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞。
在本步骤前，获取水泥浆和盖层所在井段的固井质量，通过对盖层所在井段的固井质量进行测井，以确定盖层所在井段的固井质量。
具体地，当确定盖层所在井段的固井质量良好的情况下，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，并正循环至盖层顶界，使得水泥塞的长度可以覆盖住盖层井段，进而封堵后的盖层可以有效隔断天然气进到井筒中，形成盖层水泥塞。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在储层水泥塞的灰塞面上，基于储层水泥塞的灰塞面，形成盖层水泥塞，如图3所示。
步骤103：若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞。
具体地，由于盖层所在井段的固定质量差，不满足封堵的条件，因此，需要对盖层所在井段的套管进行段铣后重新封堵。在套管段铣完成后，利用扩孔器对已经段铣的套管进行扩孔作业，露出地层，再向油管中注入超细水泥浆，封堵套管与盖层之间的间隙，并在封堵后对封堵效果进行检测，即进行试压，试压合格后，再向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在储层水泥塞的灰塞面上，基于储层水泥塞的灰塞面，形成盖层水泥塞，如图3所示。
步骤104：将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞。
具体地，选定的井筒段固井质量好，可以位于井筒的中部，通过向油管中注入水泥浆正循环注入水泥浆。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在盖层水泥塞的灰塞面上，基于盖层水泥塞的灰塞面，形成井筒水泥塞，如图3所示。
本发明实施例的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，通过将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞，封堵储层；继而若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞，封堵盖层；最后将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞，封堵井筒，实现了对储层、盖层和井筒的有效封堵，实现了废弃井永久封堵的目的，保障了储气库的安全运行。
实施例二
本发明实施例提供了一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其方法流程图如图2所示，利用该方法封堵后的效果示意图如图3所示，该包括：
步骤101：将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞5。
在本步骤前，先获取堵漏水泥浆。
具体地，堵漏水泥浆包括：水泥浆和弹性堵漏颗粒，弹性堵漏颗粒的直径为储层内的喉道直径的1/3～2/3。通过加入弹性堵漏颗粒可以提高水泥石的韧性，可以保证水泥浆充分进入并滞留在封堵部位，控制水泥的漏失，从而达到封堵储层裂缝空隙的目的。
在实际的操作中，可以通过在水泥浆中加入与地层裂缝相匹配的弹性堵漏颗粒，形成堵漏水泥浆，需要加入的堵漏水泥浆的量可以根据测取储层的漏失量计算得到。
具体地，通过采用正灌注法，向油管中注入堵漏水泥浆，要求堵漏水泥浆进入到储层平均半径为1.0m以上，以确保漏失储层的相对稳定。同时，可以根据漏失的速度和施工的时间，增加堵漏水泥浆的使用量。
在向油管中注入堵漏水泥浆之后，在形成储层水泥塞5之前，还需获取超细水泥浆，向油管中高压注入超细水泥浆，并带压候凝。超细水泥浆是一种高性能超微粒水泥基灌浆材料，通过高压挤注超细水泥进入到储层内，可以封堵堵漏水泥浆的微间隙，防止天然气的溢出。
在实际施工中，要求超细水泥浆进入封堵储层平均半径0.5～4m，挤注压力小于等于20MPa。
需要说明的是，一般在施工过程中，钻井钻到储层后就不再继续向下深钻，因此储层的底界为井底4，从油管中流出的堵漏水泥浆先落在井底4，继而通过已射的钻孔进入到储层中。
对于储层水泥塞5，要求储层水泥塞5的灰塞面比储层顶界高50m以上，以确保封堵后的储层可以有效隔断天然气进到井筒中。
步骤102：向油管中注入水，对储层水泥塞5进行试压。
具体地，可以根据目前地层压力、使用的套管尺寸以及试压标准，确定试压值。施工中，储层水泥塞5的试压合格的标准可以为：稳压时间为30min，压降小于0.5MPa。
步骤103：若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞6。
具体地，当确定盖层所在井段的固井质量良好的情况下，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，并正循环至盖层顶界，使得水泥塞的长度可以覆盖住盖层井段，进而封堵后的盖层可以有效隔断天然气进到井筒中。在正循环完成后，上提油管，向油管内注入水，并关井候凝，可以有助于盖层水泥塞6的形成。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在储层水泥塞5的灰塞面上，基于储层水泥塞5的灰塞面，形成盖层水泥塞6，如图3所示。
步骤104：若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞6。
在本步骤前，获取水泥浆和盖层所在井段的固井质量，通过对盖层所在井段的固井质量进行测井，以确定盖层所在井段的固井质量。
具体地，由于盖层所在井段的固定质量差，不满足封堵的条件，因此，需要对盖层所在井段的套管进行段铣后重新封堵。在套管段铣完成后，利用扩孔器对已经段铣的套管进行扩孔作业，露出地层。此时，先向油管中注入超细水泥浆，封堵套管与盖层之间的间隙，并在封堵后对封堵效果进行检测，即进行试压，试压合格后，再向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞6。
在本发明实施例中，盖层水泥塞6的长度可以为300m。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在储层水泥塞5的灰塞面上，基于储层水泥塞5的灰塞面，形成盖层水泥塞6，如图3所示。
步骤105：向油管中注入水，对盖层水泥塞6进行试压。
具体地，可以根据目前地层压力、使用的套管的尺寸以及试压标准，确定试压值。施工中，盖层水泥塞6的试压合格的标准可以为：稳压时间为30min，压降小于0.5MPa。
步骤106：将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞7。
具体地，选定的井筒段固井质量好，可以位于井筒的中部，通过向油管中注入水泥浆正循环注入水泥浆。
需要说明的是，本步骤中注入的水泥浆可以落在盖层水泥塞6的灰塞面上，基于盖层水泥塞6的灰塞面，形成井筒水泥塞7，如图3所示。
在本发明实施例中，井筒水泥塞7的长度可以为500m。
步骤107：对井筒水泥塞7进行候凝，测试井筒水泥塞7的灰面合格程度。
步骤108：若井筒水泥塞7的灰面合格程度为合格，获取加重泥浆，向油管中注入加重泥浆；若井筒水泥塞7的灰面合格程度为不合格，对井筒水泥塞7进行持续候凝，直到测试井筒水泥塞7的灰面合格程度为合格。
具体地，只有当井筒水泥塞7的灰面合格程度为合格时，才能注入加重水泥浆，形成重泥浆层8，如图3所示，使得加重水泥浆置于井筒水泥塞7的上部，通过加重水泥浆对井筒水泥塞7进行压实，否则易破坏井筒水泥塞7的封堵强度。
在实施过程中，加重水泥浆的长度可以为500m。
步骤109：获取保护液，向油管中注入保护液。
在本步骤中，保护液的作用是防止套管腐蚀，保护套管，保护液的上液面为井口所在的平面，在加注完保护液后，形成保护液层9，如图3所示。
在图3中，从内到外的套管分别为生产套管3、技术套管2和表层套管1，其中生产套管3设置在最内侧，下入的深度最深，用于实际生产；技术套管2可以设置一个或多个，用于防止地层发生漏塌；表层套管1用于保护井口，加固表土层井段的井壁。
另外，在加注完保护液后，可以在井口安装简易井口和压力表，通过观测压力表的取值来确定井筒内的压力，判断封堵情况。
本发明实施例的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，通过将油管下入到储层的顶界，向油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞5，封堵储层；继而若盖层所在井段的固井质量良好，将油管下入到盖层的底界，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞6，若盖层所在井段的固井质量差，对盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞6，封堵盖层；最后将油管下入到选定的井筒段的顶界，向油管中注入水泥浆，形成井筒水泥塞7，封堵井筒，实现了对储层、盖层和井筒的有效封堵，实现了废弃井永久封堵的目的，保障了储气库的安全运行。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述方法包括：
将油管下入到储层的顶界，向所述油管中注入堵漏水泥浆，形成储层水泥塞；
若盖层所在井段的固井质量良好，将所述油管下入到所述盖层的底界，向所述油管中注入水泥浆，形成盖层水泥塞；
若所述盖层所在井段的固井质量差，对所述盖层所在井段的套管段铣和扩孔，向所述油管中注入所述水泥浆，形成所述盖层水泥塞；
将所述油管下入到选定的井筒段的顶界，向所述油管中注入所述水泥浆，形成井筒水泥塞。
2.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述堵漏水泥浆包括：所述水泥浆和弹性堵漏颗粒，所述弹性堵漏颗粒的直径为所述储层内的喉道直径的1/3～2/3。
3.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述将油管下入到所述储层的顶界，向所述油管中注入所述堵漏水泥浆之后，所述形成储层水泥塞之前，所述方法还包括：向所述油管中高压注入超细水泥浆，并带压候凝。
4.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述形成储层水泥塞之后，所述方法还包括：向所述油管中注入水，对所述储层水泥塞进行试压。
5.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述若盖层所在井段的固井质量良好，将所述油管下入到所述盖层的底界，向所述油管中注入水泥浆之后，所述形成盖层水泥塞之前，所述方法还包括：上提所述油管，向所述油管内注入水，并关井候凝。
6.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述若盖层所在井段的固井质量差，对所述盖层所在井段的套管段铣和扩孔之后，所述向所述油管中注入所述水泥浆，形成所述盖层水泥塞之前，所述方法还包括：向所述油管中注入超细水泥浆。
7.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述将所述油管下入到选定的井筒段的顶界之前，所述方法还包括：向所述油管中注入水，对所述盖层水泥塞进行试压。
8.根据权利要求1所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述将所述油管下入到选定的井筒段的顶界，向所述油管中注入所述水泥浆，形成井筒水泥塞之后，所述方法还包括：对所述井筒水泥塞进行候凝，测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度。
9.根据权利要求8所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述对所述井筒水泥塞进行候凝，测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度之后，所述方法还包括：若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格，获取加重泥浆，向所述油管中注入所述加重泥浆；若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为不合格，对所述井筒水泥塞进行持续候凝，直到测试所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格。
10.根据权利要求9所述的枯竭碳酸盐岩气藏改建储气库废弃井封堵方法，其特征在于，所述若所述井筒水泥塞的灰面合格程度为合格，获取加重泥浆，向所述油管中注入所述加重泥浆还包括：获取保护液，向所述油管中注入所述保护液。
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