CN110552656A - 一种水淹井低渗层定点起裂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法，属于油田勘探开发井下作业技术领域。本发明的方法，包括：步骤1：使用压裂车向水淹层原射孔段注入低分子聚合物弱凝胶；步骤2：使用压裂车向水淹层原射孔段注入携带固结砂的高强酚醛树脂凝胶；步骤3：使用固井向水淹层注入水泥封口剂；利用定向射孔方式射开低渗层段，下入单上封压裂钻具保护已封堵层段，然后采用小砂量、小排量、低砂比压开新裂缝，达到抑制裂缝沿纵向延伸、避免与原裂缝压窜的目的，本发明可改变水驱优势方向，增大低渗段油层水驱波及体积，实现水淹油井复产并增产的目的，本发明施工过程简单，措施效果较好。
Description
技术领域
本发明属于油田勘探开发井下作业技术领域，具体涉及一种水淹井低渗层定点起裂的方法。
背景技术
长庆油田在鄂尔多斯盆地经过40多年的石油勘探开发，部分主力区块已进入中高含水开发阶段。近些年来油田开展的一些油井堵水、水井调剖、堵水压裂措施，措施有效率仅60%左右，有效期内平均单井日增油0.8t左右，与其它技术相比，堵水压裂技术有效率低、成本高，堵剂材料、注入工艺及设备不配套。
但该类油井治理难度较大，相应的工艺技术不成熟。
发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：
油田因高含水、水淹的油井数已达到上千口，而且数量还在逐渐增加，该类油井治理难度较大，相应的工艺技术不成熟，严重制约了油田的持续稳产。
发明内容
本发明提供一种水淹井低渗层定点起裂的方法，目的在于解决上述问题，解决油田因高含水、水淹的油井数已达到上千口，而且数量还在逐渐增加，该类油井治理难度较大，相应的工艺技术不成熟，严重制约了油田的持续稳产的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种水淹井低渗层定点起裂的方法，包括：
步骤1：向水淹层原射孔段注入低分子聚合物弱凝胶；
步骤2：向水淹层原射孔段注入携带固结砂的高强酚醛树脂凝胶；
步骤3：向水淹层注入水泥封口剂；
步骤4：向水淹层注入顶替液将水泥封口剂顶替至水泥塞面位置并关井侯凝，所述水泥封口剂用于封堵井内原射孔段，所述原射孔段为高渗段；
步骤5：待井内水泥封口剂凝固后，在井内从水泥塞面位置钻至人工井底，并将井筒处理至合格；
步骤6：采用定向射孔射开低渗段；
步骤7：对井筒进行清理，注入活性水进行循环井筒；
步骤8：待井筒内进出口水质一致时使用封隔器封隔以封堵的原射孔段；
步骤9：对低渗段进行压裂处理；
步骤10：向低渗段缓慢注入携砂液充填主裂缝；
步骤11：向低渗段注入顶替液，将携砂液顶替至射孔孔眼附近；
步骤12：放喷、冲砂洗井，投产。
所述步骤9中对低渗段进行压裂处理具体为：
对低渗段以1.2m3/min注入量注入前置液造缝8m3。
所述步骤1中，向水淹层注入的低分子聚合物弱凝胶具体为：
向水淹层以2.2 m3/min排量依次注入聚合物微球溶液50m3和凝胶溶液100m3，所述聚合物微球溶液为每立方米溶液中含有10L的100nm聚合物微球，所述凝胶溶液为每立方米溶液中含有50L凝胶。
所述步骤3中，向水淹层注入水泥封口剂具体为：
向水淹层以0.8-1.0m3/min的排量注入水泥封口剂，所述水泥封口剂用于堵住水泥塞面。
所述步骤4中，向水淹层注入的顶替液具体为：
以0.5m3/min排量向水淹层注入活性水。
所述步骤7中，对井筒进行清理具体为：
下入单上封压裂钻具清理井筒，下入单上封压裂钻时避开套管接箍。
所述步骤8中使用封隔器封隔以封堵原射孔段具体为：
将封隔器设低渗段两端，所述封隔器位于原射孔段与低渗段之间。
所述步骤10中向低渗段慢注入携砂液充填主裂缝具体为：
以1.4m3/min排量注入砂浓度为280-600kg/m3的携砂液30-40m3，所述携砂液内含有支撑剂，所述支撑剂为20-40目的石英砂。
所述活性水由助排剂和粘土稳定剂配置而成，所述活性水中，每立方米的活性水中含有5.0 L助排剂和5.0 L粘土稳定剂；
所述高强酚醛树脂凝胶由聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂配置而成，每立方米的所述高强酚醛树脂凝胶中总共含有3.32L的聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂，聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂的体积比例为1360：1050：87：780；
所述步骤2中，向水淹层原射孔段注入高强酚醛树脂凝胶时，在每立方米高强酚醛树脂凝胶中添加4L的40-70目固结砂；
所述步骤3中，水泥封口剂具体为密度是1.8g/cm3的水泥。
所述步骤11中，向低渗段注入顶替液具体为：
用压裂车以1.4m3/min注入活性水。
本发明的有益效果是，大排量向水淹层段注入低分子聚合物弱凝胶、高强酚醛树脂凝胶、水泥封口剂，彻底堵死基质孔隙及天然微裂缝及原人工裂缝等见水通道，原层封堵成功后，利用定向射孔方式射开低渗层段，下入单上封压裂钻具保护已封堵层段，然后采用小砂量、小排量、低砂比压开新裂缝，达到抑制裂缝沿纵向延伸、避免与原裂缝压窜的目的，本发明可改变水驱优势方向，增大低渗段油层水驱波及体积，实现水淹油井复产并增产的目的，本发明施工过程简单，措施效果较好。
附图说明
图1为本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的井下结构示意图。
具体实施方式
首先需要说明的是，在本发明各个实施例中，所涉及的术语为：
原射孔段，原射孔段为产油井内已有的人工射开的用于采油的射孔段，该原射孔段被本领域技术人员的所公知。
高渗段，该高渗段被本领域技术人员的所公知。
低渗段，该低渗段被本领域技术人员的所公知。
顶替液，本发明中，顶替液可先用活性水，顶替液在本领域技术人员的知识下，也可采用其他液体。
下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的一种水淹井低渗层定点起裂的方案进行详细介绍说明。
实施例1
请参考图1，其示出了本发明一实施例提供的一种水淹井低渗层定点起裂的方法的井下结构示意图，该水淹井低渗层定点起裂的方法，包括：
步骤1：向水淹层原射孔段注入低分子聚合物弱凝胶；
步骤2：向水淹层原射孔段注入携带固结砂的高强酚醛树脂凝胶；
步骤3：向水淹层注入水泥封口剂；
步骤4：向水淹层注入顶替液将水泥封口剂顶替至水泥塞面位置并关井侯凝，所述水泥封口剂用于封堵井内原射孔段，所述原射孔段为高渗段；
步骤5：待井内水泥封口剂凝固后，在井内从水泥塞面位置钻至人工井底，并将井筒处理至合格；
步骤6：采用定向射孔射开低渗段；
步骤7：对井筒进行清理，注入活性水进行循环井筒；
步骤8：待井筒内进出口水质一致时使用封隔器封隔以封堵的原射孔段；
步骤9：对低渗段进行压裂处理；
步骤10：向低渗段缓慢注入携砂液充填主裂缝；
步骤11：向低渗段注入顶替液，将携砂液顶替至射孔孔眼附近；
步骤12：放喷、冲砂洗井，投产。
上述实施例中，在现有技术中，前期堵水主要用5-6方水泥进行封堵水淹层，用量小，仅能封堵近井筒地带，不能将整个裂缝（一般裂缝体积200方左右）全部封堵，裂缝中的水经过一段时间绕流后，容易再次突破造成封堵失效，使用此种工艺有效率仅50%左右，有效期最多半年。
本实施例采用聚合物凝胶体系+固结砂注入裂缝，将整个裂缝内部全部封堵，再用高强水泥进行封口，彻底堵死见水裂缝；钻掉水泥塞将井筒处理至人工井底后，此时油层段已恢复原状，再对油层段下部低渗层段进行射孔、压裂工序，达到重新利用油层的目的，使用这种方法裂缝被彻底填实堵死，裂缝远端的水已经难以再次突破，故新射孔、压裂层段通过控制排量、缓慢注入小规模携砂液有效防止与水线再次窜通，达到有效动用新射孔层段的目的。
在实施中，首先注入低分子聚合物弱凝胶，用于填充裂缝前端及微裂缝，填充裂缝前端及微裂缝可将水淹裂缝中的水推回地层；采用高强酚醛树脂凝胶粘度较高的特点，将固结砂携带至地层中，待高强酚醛树脂凝胶在地层中成胶固化后，可将主裂缝彻底封堵，对主裂缝彻起到高强度密封作用；在高强凝胶填充完成后为防止运移出地层，注入水泥进行固结封口，裂缝彻底填实堵死；注入水泥封口剂过程中井筒全是水泥，需要用活性水将水泥封口剂顶替到射孔段以上100m左右，利用水泥自重压实裂缝口，关井后侯凝形成水泥塞面；水泥封口剂凝固后，此时塞面位置在射孔段以上100m，油层段被封住，需要钻磨掉水泥塞，还原井筒原始状态，需要处理井筒至井底；井筒处理为原始状态后，因为原裂缝已经水淹无潜力，需要朝着剩余油丰富的方向射孔，因此采用定向射孔射开油层低渗段避开原裂缝方向；使用封隔器封隔以封堵的射孔段需要对井筒进行清理，这样可以使封隔器坐封后紧贴套管壁面，这样在注入压裂液过程中就避免了液体作用于已封堵水淹层段，导致已封堵裂缝再次被压开；低渗透油田中，油层单靠射孔不出油，需要进行压裂，将地层压开一条缝，缩短油流通道，达到产油的目的，缓慢注入既是小排量注入携砂液（含有一定浓度支撑剂的高粘液体）填充到已压开的新裂缝，携砂液通过顶替液将井筒中的携砂液顶替入压开的新裂缝内。
实施例2
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤9中对低渗段进行压裂处理具体为：
对低渗段以1.2m3/min注入量注入前置液造缝8m3。
上述实施例中，在低渗透油田中，油层单靠射孔不出油，使用小规模压裂将地层压开一条缝，缩短油流通道，达到产油的目的，小规模压裂主要是砂量（一般5-10方）、排量（1.0-1.4方/分）、液量（30-40方）小，防止沟通已封堵水淹层段。
小规模压裂处理使用前置液对水淹井低渗层进行处理，其使用1.2m3/min注入前置液造缝8m3。
上述实施例中，使用1.2m3/min注入前置液造缝8m3进行小规模压裂预处理有效降低了地层的破裂压力。
实施例3
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤1中，向水淹层注入的低分子聚合物弱凝胶具体为：
向水淹层以2.2 m3/min排量依次注入聚合物微球溶液50m3和凝胶溶液100m3，所述聚合物微球溶液为每立方米溶液中含有10L的100nm聚合物微球，所述凝胶溶液为每立方米溶液中含有50L凝胶。
在具体实施中，优选的，向水淹层以2.2 m3/min排量依次注入聚合物微球溶液50m3和凝胶溶液100m3，所述聚合物微球溶液为每立方米溶液中含有10L的100nm聚合物微球，所述凝胶溶液为每立方米溶液中含有50L凝胶。其中凝胶为PEG-1凝胶。聚合物微球可以是单分散聚苯乙烯微球。
实施例4
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤3中，向水淹层注入水泥封口剂具体为：
向水淹层以0.8-1.0m3/min的排量注入水泥封口剂，所述水泥封口剂用于堵住水泥塞面。
上述实施例中，使用水泥封口剂将水泥塞面，将低分子聚合物弱凝胶和高强酚醛树脂凝胶封堵在原射孔段，使用低分子聚合物弱凝胶和高强酚醛树脂凝胶充分进入原射孔段封堵裂缝间隙。
实施例5
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤4中，向水淹层注入的顶替液具体为：
以0.5m3/min排量向水淹层注入活性水。
上述实施例中，优选的顶替液选用活性水。
实施例6
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤7中，使用压裂钻具对井筒进行清理具体为：
下入单上封压裂钻具清理井筒，下入单上封压裂钻时避开套管接箍。
上述实施例中，在对井筒进行清理时需要避开套管接箍，以免对井筒内的接箍造成损坏。
实施例7
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤8中使用封隔器封隔以封堵原射孔段具体为：
将封隔器设低渗段两端，所述封隔器位于原射孔段与低渗段之间。
上述实施例中，封隔器的作用是将原射孔段与新射孔段分隔开来，将原射孔段封住不采油，在往后的采油中，以新射孔段进行采油。原射孔段即高渗段，新射孔段即低渗段。
实施例8
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤10中向低渗段慢注入携砂液充填主裂缝具体为：
以1.4m3/min排量注入砂浓度为280-600kg/m3的携砂液30-40m3，所述携砂液内含有支撑剂，所述支撑剂为20-40目的石英砂。
上述实施例中，优选的，以1.4m3/min排量注入砂浓度为280-600kg/m3的携砂液30-40m3，所述携砂液内含有支撑剂为20-40目的石英砂。
实施例9
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述活性水由助排剂和粘土稳定剂配置而成，所述活性水中，每立方米的活性水中含有5.0 L助排剂和5.0L粘土稳定剂；
所述高强酚醛树脂凝胶由聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂配置而成，每立方米的所述高强酚醛树脂凝胶中总共含有3.32L的聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂，聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂的体积比例为1360：1050：87：780；
所述步骤2中，向水淹层原射孔段注入高强酚醛树脂凝胶时，在每立方米高强酚醛树脂凝胶中添加4L的40-70目固结砂；
所述步骤3中，水泥封口剂具体为密度是1.8g/cm3的水泥。
上述实施例中，在一实施例中，高强酚醛树脂凝胶混合溶液中含有4L/m3浓度的聚丙烯酰胺溶液170m3，3.5L/m3浓度的酚醛树脂交联剂150m3，1L/m3浓度的酚醛树脂促进剂43.5L/m3、3L/m3浓度的酚醛树脂固化剂130m3，充分搅拌均匀获得混合溶液，给混合溶液中加入40-70目的固结砂20m3，最终制得高强酚醛树脂凝胶混合溶液，取最终制得高强酚醛树脂凝胶混合溶液500m3以0.8-1.0m3/min排量注入井内。
助排剂是油田领域使用的公知助排剂。
实施例10
进一步的，本发明一种水淹井低渗层定点起裂的方法的另一实施例，所述步骤11中，向低渗段注入顶替液具体为：
用压裂车以1.4m3/min注入活性水。
上述实施例中，优选的，用压裂车以1.4m3/min注入活性水。
实施例11
S440-53井
为了解决水淹井重新复产的问题，本实施例提供了一种如图1所示的水淹井低渗层定点起裂的方法，包括如下步骤:
步骤1，活性水准备：所述活性水由CF-5D复合助排剂和COP-3粘土稳定剂配置而成，所述活性水中CF-5D复合助排剂的浓度为5.0 L/m3，COP-3粘土稳定剂的浓度为5.0 L/m3，制得活性水50m3，具体数量可以工程设计为准；
步骤2，聚合物弱凝胶准备：聚合物弱凝胶分为聚合物微球溶液和PEG-1凝胶溶液，聚合物微球溶液中100nm的聚合物微球的浓度为10L/m3，聚合物微球溶液配置50m3，需要充分搅拌均匀；PEG-1凝胶溶液中含有PEG-1凝胶的浓度为50L/m3，配置PEG-1凝胶溶液100m3，需要充分搅拌均匀；
步骤3，高强酚醛树脂凝胶准备：按设计用量分别配置4L/m3浓度的聚丙烯酰胺溶液170m3，3.5L/m3浓度的酚醛树脂交联剂150m3，1L/m3浓度的酚醛树脂促进剂43.5、3L/m3浓度的酚醛树脂固化剂130m3，充分搅拌均匀；并准备固结砂支撑剂20m3；
步骤4，水泥封口剂准备：准备密度为1.8g/cm3的水泥封口剂30m3；
步骤5，水淹层封堵施工：
1）用压裂车以2.2 m3/min排量依次注入聚合物微球50m3、PEG-1凝胶弱凝胶堵水剂100m3，使其充分进入原水驱优势通道的基质孔隙或微裂缝；
2）用压裂车以0.8-1.0/min排量注入高强酚醛树脂凝胶500m3，携带40-70目固结砂20m3充分充填初次压裂裂缝通道，并与裂缝壁面紧密粘合，有效遮挡裂缝内返液，实现裂缝有效封堵；
3）用固井车以0.8-1.0m3/min注入1.8g/cm3水泥封口剂30m3；
4）用压裂车以0.5m3/min排量将水泥封口剂顶替至设计水泥塞面位置（顶替液为活性水），封堵施工完成，关井侯凝3天。
步骤6，钻水泥塞面至人工井底，并处理井筒至合格；
步骤7，采用定向射孔方式射开油层低渗段，射孔厚度不超过2m。
步骤8，压裂施工：
1）下入单上封压裂钻具，封隔器位置在水淹层与新射孔段之间，避开套管接箍；
2）用压裂车以0.5m3/min注入活性水循环井筒，待进出口水质一致时坐封封隔器；
3）封隔器坐封合格、地层破裂后用压裂车根据权利要求1所述的一种水淹井低渗层定点起裂的工艺方法，其特征在于：步骤6以1.2m3/min按设计量注入前置液造缝，为携砂液注入创造条件；
4）用压裂车以1.4m3/min注入砂浓度为280-600kg/m3的携砂液，支撑剂为20-40目石英砂，充填主裂缝；
5）用压裂车以1.4m3/min注入设计量活性水顶替液，将携砂液顶替至射孔孔眼附近，完成压裂施工。
步骤9，放喷、冲砂洗井，投产。
该井2013年5月因高含水关井，关井前日产液3.2m3/d，含水100%；措施后日产液4.55m3/d，日产油2.41t/d，含水60%，日增油2.41t/d，效果明显。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…… )仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，涉及“ 第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，包括：
步骤1：向水淹层原射孔段注入低分子聚合物弱凝胶；
步骤2：向水淹层原射孔段注入携带固结砂的高强酚醛树脂凝胶；
步骤3：向水淹层注入水泥封口剂；
步骤4：向水淹层注入顶替液将水泥封口剂顶替至水泥塞面位置并关井侯凝，所述水泥封口剂用于封堵井内原射孔段，所述原射孔段为高渗段；
步骤5：待井内水泥封口剂凝固后，在井内从水泥塞面位置钻至人工井底，并将井筒处理至合格；
步骤6：采用定向射孔射开低渗段；
步骤7：对井筒进行清理，注入活性水进行循环井筒；
步骤8：待井筒内进出口水质一致时使用封隔器封隔以封堵的原射孔段；
步骤9：对低渗段进行压裂处理；
步骤10：向低渗段缓慢注入携砂液充填主裂缝；
步骤11：向低渗段注入顶替液，将携砂液顶替至射孔孔眼附近；
步骤12：放喷、冲砂洗井，投产。
2.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤9中对低渗段进行压裂处理具体为：
对低渗段以1.2m3/min注入量注入前置液造缝8m3。
3.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤1中，向水淹层注入的低分子聚合物弱凝胶具体为：
向水淹层以2.2 m3/min排量依次注入聚合物微球溶液50m3和凝胶溶液100m3，所述聚合物微球溶液为每立方米溶液中含有10L的100nm聚合物微球，所述凝胶溶液为每立方米溶液中含有50L凝胶。
4.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤3中，向水淹层注入水泥封口剂具体为：
向水淹层以0.8-1.0m3/min的排量注入水泥封口剂，所述水泥封口剂用于堵住水泥塞面。
5.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤4中，向水淹层注入的顶替液具体为：
以0.5m3/min排量向水淹层注入活性水。
6.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤7中，对井筒进行清理具体为：
下入单上封压裂钻具清理井筒，下入单上封压裂钻时避开套管接箍。
7.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤8中使用封隔器封隔以封堵原射孔段具体为：
将封隔器设低渗段两端，所述封隔器位于原射孔段与低渗段之间。
8.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤10中向低渗段慢注入携砂液充填主裂缝具体为：
以1.4m3/min排量注入砂浓度为280-600kg/m3的携砂液30-40m3，所述携砂液内含有支撑剂，所述支撑剂为20-40目的石英砂。
9.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述活性水由助排剂和粘土稳定剂配置而成，所述活性水中，每立方米的活性水中含有5.0 L助排剂和5.0L粘土稳定剂；
所述高强酚醛树脂凝胶由聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂配置而成，每立方米的所述高强酚醛树脂凝胶中总共含有3.32L的聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂，聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂、酚醛树脂促进剂和酚醛树脂固化剂的体积比例为1360：1050：87：780；
所述步骤2中，向水淹层原射孔段注入高强酚醛树脂凝胶时，在每立方米高强酚醛树脂凝胶中添加4L的40-70目固结砂；
所述步骤3中，水泥封口剂具体为密度是1.8g/cm3的水泥。
10.如权利要求1所述一种水淹井低渗层定点起裂的方法，其特征在于，所述步骤11中，向低渗段注入顶替液具体为：
用压裂车以1.4m3/min注入活性水。
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