CN110984978A - 一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于天然气修井技术领域，具体提供了一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，包括井口、油管和套管，油管套接在套管内部，油管和套管之间为油套环空，油管和套管的上面为井口，还包括液罐和连接管，液罐通过连接管连接井口且液罐位于地面之上，解决了现有技术中现有矿场常规测漏失速度方法需要清水体积为油管体积、油套环空体积及漏失体积，耗费水量较大，本发明提出的评价方法仅通过连通器原理，利用漏失压差，计算灌内清水倒吸速度，无需灌满井筒，节省了灌满井筒所需时间和清水用量。

Description

一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法
技术领域
本发明属于天然气修井技术领域，具体涉及一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法。
背景技术
天然气井长期生产后地层压力系数下降，更换管柱、套管腐蚀检测等修井作业过程中，需要先期压井保证井筒存在稳定液柱环境。但地层压力系数较低，导致清水压井液灌入井筒后，井筒液柱压力大于地层压力，形成稳定漏失压差，导致清水压井液漏失，无法提供修井作业所需稳定井筒环境。在压井过程中，需测量清水漏失速度以保证后续作业工序安全。
如图1所示，现有矿场常规测漏失速度方法是，通过井筒(油管2、套管10和油套环空3)灌满液面至井口4关井数小时后液面下降5，重新灌满液面至井口6测量再次灌满井筒所需清水量6，计算单位时间内清水漏失速度。其方法需要清水体积为油管体积、油套环空体积及漏失体积，耗费水量较大。且针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费。
由此可见，急需一种能快速测量失返性漏失速度的方法。
发明内容
本发明提供的一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法目的一是克服现有技术中现有矿场常规测漏失速度方法需要清水体积为油管体积、油套环空体积及漏失体积，耗费水量较大的问题；目的二是克服现有技术中现有矿场常规测漏失速度方法针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费问题。
为此，本发明提供了一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，包括井口、油管和套管，油管套接在套管内部，油管和套管之间为油套环空，油管和套管的上面为井口，还包括液罐和连接管，液罐通过连接管连接井口且液罐位于地面之上。
所述连接管为水龙带。
一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其采用如权利要求2所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置进行，包括如下步骤：
1)在井口压力稳定状态下，从井口向油管泵入一个完整油管容积的清水压井液并关闭油套环空；
2)将泵入清水压井液的油管通过连接管连接液罐，监测一段时间后液罐内清水压井液的减少量；
3)根据步骤2)一段时间后液罐内清水压井液的减少量计算液罐中清水压井液的倒吸速度，以该倒吸速度评价低压天然气井漏失速度。
步骤1)所述的向油管泵入一个完整油管容积的清水压井液的泵入排量为500L/min以上。
步骤1)所述的一个完整油管容积的清水压井液为清水压井液从泵入口到油管底部空间的总体积。
所述步骤2)一段时间为10min。
所述液罐的体积为10～50m3。
所述完整油管要求油管完整且能形成泵入点和漏失空间的通道。
本发明的有益效果：本发明提供的这种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法，包括如下步骤：1)在井口压力稳定状态下，从井口向油管泵入一个完整油管容积的清水压井液并关闭油套环空；2)将泵入清水压井液的油管通过连接管连接液罐，监测一段时间后液罐内清水压井液的减少量；3)根据步骤2)一段时间后液罐内清水压井液的减少量计算液罐中清水压井液的倒吸速度，以该倒吸速度评价低压天然气井漏失速度。
与现有技术与方法相比，本发明具有以下优势：
通过井筒(油管、套管和油套环空)灌满液面至井口关井数小时后液面下降，重新灌满液面至井口测量再次灌满井筒所需清水量，计算单位时间内清水漏失速度。其方法需要清水体积为油管体积、油套环空体积及漏失体积，耗费水量较大。且针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费。
常规灌满井筒测量漏失速度方式，通过井筒(油管、套管和油套环空)灌满液面至井口关井数小时后液面下降，重新灌满液面至井口测量再次灌满井筒所需清水量，计算单位时间内清水漏失速度作为漏失速度。本发明提出的评价方法仅通过连通器原理，利用漏失压差，计算液罐内清水倒吸速度，无需灌满井筒，节省了灌满井筒所需时间和清水用量；同时不会出现常规灌满井筒测量漏失速度方式中针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费的问题，不影响修井作业后的返排，缩短作业时间时间，减少资源浪费，经济环保。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是常规灌满井筒测量漏失速度方法示意图；
图2是本发明低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置及方法示意图。
附图标记说明：1、井口；2、油管；3、油套环空；4、灌满液面至井口；5、关井数小时后液面下降；6、重新灌满液面至井口；7、连接管；8、液罐；9、通过清水漏失的倒吸压差液罐内清水液面高度下降；10、套管。
具体实施方式
实施例1：
一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，包括井口1、油管2和套管10，油管2套接在套管10内部，油管2和套管10之间为油套环空3，油管2和套管10的上面为井口1，还包括液罐8和连接管7，液罐8通过连接管7连接井口1且液罐8位于地面之上。
实施例2：
如图2所示，一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，包括井口1、油管2和套管10，油管2套接在套管10内部，油管2和套管10之间为油套环空3，油管2和套管10的上面为井口1，还包括液罐8和连接管7，液罐8通过连接管7连接井口1且液罐8位于地面之上。
常规灌满井筒测量漏失速度方式，通过井筒(油管2、套管10和油套环空3)灌满液面至井口4关井数小时后液面下降5，重新灌满液面至井口6测量再次灌满井筒所需清水量6，计算单位时间内清水漏失速度作为漏失速度。本发明提出的评价方法仅通过连通器原理，利用漏失压差，计算液罐8内清水倒吸速度，无需灌满井筒，节省了灌满井筒所需时间和清水用量；同时不会出现常规灌满井筒测量漏失速度方式中针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费的问题，不影响修井作业后的返排，缩短作业时间时间，减少资源浪费，经济环保。
所述连接管7为水龙带。利用水龙带7连接天然气井口和液罐，形成密闭的通道，水龙带经济实用，使用方便，降低生产成本。
实施例3：
如图2所示一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其采用如权利要求2所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置进行，包括如下步骤：
1)在井口1压力稳定状态下，从井口1向油管2泵入一个完整油管容积的清水压井液并关闭油套环空3；泵入清水压井液的目的是使井口泵入点与漏失通道连通，发生漏失时会产生漏失压差对井口产生倒吸作用。
2)将泵入清水压井液的油管2通过连接管7连接液罐8，监测一段时间后液罐8内清水压井液的减少量；利用水龙带连接天然气井口和液罐，形成密闭的通道，通过清水漏失的倒吸压差将液罐中清水被吸入气井中，即通过清水漏失的倒吸压差液罐内清水液面高度下降9；
3)根据步骤2)一段时间后液罐8内清水压井液的减少量计算液罐8中清水压井液的倒吸速度，以该倒吸速度评价低压天然气井漏失速度。
步骤1)所述的向油管2泵入一个完整油管容积的清水压井液的泵入排量为500L/min以上。500L/min以上的泵入排量确保清水压井液迅速注满油管并减少清水压井液的漏入量。
步骤1)所述的一个完整油管容积的清水压井液为清水压井液从泵入口到油管2底部空间的总体积。
所述步骤2)一段时间为10min。缩短检测的时间，减少清水压井液的漏失量，缩短作业时间，减少资源浪费，降低修井作业后返排难度。
所述液罐8的体积为10～50m3。降低用水量，节省占地面积。
所述完整油管要求油管2完整且能形成泵入点和漏失空间的通道。确保泵入量连通泵入点和漏失空间。
实施例4：
某井场原使用如附图1所示的测量漏失速度方法，现场使用500型泵车向井口内泵注清水4小时，累计泵入清水100m3未能灌满井口，为减少清水使用量，节约时间。采用如附图2所示本方法进行漏失速度测量。
保持天然气井井口压力稳定，以500L/min的排量，从井口1向油管2中泵入一个完整油管容积的清水，并关闭油套环空3，共计泵入清水12m3后快速使用水龙带7接入地面容积为50m3液罐8，另一端接入井口1，使井底漏失通道、油管2、井口1、水龙带7与液罐8形成连通状态。打开液罐8阀门，液罐8中清水由于倒吸压差被快速吸入井口1，监测10min后液罐8中清水液面下降高度，10min后测量液罐8液面下降高度，计算得到10min累计被倒吸入井中清水11.5m3，计算得到倒吸速度为69m3/h，即漏失速度为69m3/h。
后井场采用堵漏措施对井底漏失空间进行封堵，封堵结束后通过如附图2所示本方法进行漏失速度测量。按照上述步骤使井内形成连通的密闭通道后，监测10min后液罐中清水下降高度，由于此时漏失速度降低，50m3液罐8未能明显测量下降高度，将水龙带7接入地面容积为10m3液罐8，监测10min后液罐8中清水液面下降高度，计算得到10min累计被倒吸入井中清水0.07m3，计算得到倒吸速度为0.42m3/h，即漏失速度为0.42m3/h。
本发明提供一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，测量漏失井漏失速度，为漏失井下步施工作业提供有效的判断依据。
相比常规灌满井筒测量漏失速度方式，通过井筒(油管2、套管10和油套环空3)灌满液面至井口4关井数小时后液面下降5，重新灌满液面至井口6测量再次灌满井筒所需清水量6，计算单位时间内清水漏失速度作为漏失速度。本发明提出的评价方法仅通过连通器原理，利用漏失压差，计算液罐8内清水倒吸速度，无需灌满井筒，节省了灌满井筒所需时间和清水用量；同时不会出现常规灌满井筒测量漏失速度方式中针对失返性漏失，井筒内漏失速度较大，无法短时间内灌满井筒，长时间大量灌注清水进入地层，导致修井作业后返排困难，且造成作业时间过长及资源浪费的问题，不影响修井作业后的返排，缩短作业时间时间，减少资源浪费，经济环保。
本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“内部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，包括井口(1)、油管(2)和套管(10)，油管(2)套接在套管(10)内部，油管(2)和套管(10)之间为油套环空(3)，油管(2)和套管(10)的上面为井口(1)，其特征在于：还包括液罐(8)和连接管(7)，液罐(8)通过连接管(7)连接井口(1)且液罐(8)位于地面之上。
2.如权利要求1所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置，其特征在于：所述连接管(7)为水龙带。
3.一种低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其采用如权利要求2所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价装置进行，其特征在于：包括如下步骤：
1)在井口(1)压力稳定状态下，从井口(1)向油管(2)泵入一个完整油管容积的清水压井液并关闭油套环空(3)；
2)将泵入清水压井液的油管(2)通过连接管(7)连接液罐(8)，监测一段时间后液罐(8)内清水压井液的减少量；
3)根据步骤2)一段时间后液罐(8)内清水压井液的减少量计算液罐(8)中清水压井液的倒吸速度，以该倒吸速度评价低压天然气井漏失速度。
4.如权利要求3所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其特征在于：步骤1)所述的向油管(2)泵入一个完整油管容积的清水压井液的泵入排量为500L/min以上。
5.如权利要求3所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其特征在于：步骤1)所述的一个完整油管容积的清水压井液为清水压井液从泵入口到油管(2)底部空间的总体积。
6.如权利要求3所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其特征在于：所述步骤2)一段时间为10min。
7.如权利要求3所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其特征在于：所述液罐(8)的体积为10～50m3。
8.如权利要求3所述的低压天然气井漏失速度矿场快速评价方法，其特征在于：所述完整油管要求油管(2)完整且能形成泵入点和漏失空间的通道。
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