CN111075393B - 一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，将端环氧基聚氨酯改性环氧树脂，通过树脂塞段挤涂至套管表面，同时利用该树脂体系流挂较强的特性，实现了油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺。利用树脂良好的流挂性能，通过挤注，在套管表面无论未腐蚀、轻微腐蚀还是腐蚀严重区都形成1‑3mm树脂膜，该树脂耐油耐酸，与套管粘接力强，从而达到挤堵修复已腐蚀套管的目的。所用的端环氧基聚氨酯改性环氧树脂体系在60℃以下即可获得较高强度，不需要套管表面处理，剪切强度可达20MPa以上。甚至可一次性修复全井段，有效期长，并能够根绝套管内表面与腐蚀介质接触，进一步降低套管腐蚀速率。

Description

一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种油气田套损井整井段挤涂树脂修复工艺。
背景技术
随着多油层油田开采年限的增长，加上地质条件和工程因素的影响,常常发生套管破损和套管外流体窜漏现象，影响油田稳产和开发方案的顺利实施,甚至造成停产，严重影响了油藏有效注水和最终采收率的提高。油水井套管变形加剧,增加了修井生产作业的成本。目前常用的封窜堵漏技术主要采用水泥、树脂、有机材料等进行化学堵漏。
中国专利号：CN 106351603 B公开了一种裂缝或溶洞性严重漏失堵漏方法及堵漏材料送入管串，其堵漏材料为橡胶轮胎块等架桥辅助物、水化膨胀材料及剪切稠化液，通过送入管串进行钻井漏失段堵漏作业；中国专利号：CN 109209284 A公开了一种长井段套损井补贴加固装置，管件具有上膨胀管和下膨胀管，上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥，下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥，下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部。无论是用水泥或是树脂套损井堵漏，还是补贴膨胀管进行封堵，对于长度超过20米以上的套损段都只能分段进行措施，对于上百米及以上井筒都存在点状腐蚀的套损井治理束手无策。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种油气田套损井整井段挤涂树脂修复工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，包括以下步骤：
1)套损段确认：首先确定油气井套损段超过80米，并且均为连续点蚀，同时套损段整体吸水量100L/min以内；
2)射孔段暂堵：在射孔段上部3-5米处座封桥塞；
3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
4)加入第一个胶塞；
5)泵入第一段树脂；
6)加入第二个胶塞；
7)泵入第二段树脂；
8)加入第三个胶塞；
9)泵入第三段树脂；
10)加入第四个胶塞；
11)用水顶替，直至第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层；
12)关井固化；
13)采用磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
本发明进一步的改进在于，泵入第一段树脂、第二段树脂、泵入第三段树脂的量均为0.24-0.48m3。
本发明进一步的改进在于，第一个胶塞、第二个胶塞、第三个胶塞与第四个胶塞均为5寸半套管固井胶塞。
本发明进一步的改进在于，步骤11)中，顶替排量为70-150L/min。
本发明进一步的改进在于，步骤12)中，关井固化时间为24-48小时。
本发明进一步的改进在于，步骤13)中，磨鞋尺寸为
Figure BDA0002324980240000021
本发明进一步的改进在于，第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂100份，端环氧基聚氨酯15-25份，填料10-20份以及固化剂70-80份，搅拌混匀。
本发明进一步的改进在于，环氧树脂型号为E51，固化剂为聚酰胺或间苯二胺，填料为碳纤维或200目陶瓷粉。
本发明进一步的改进在于，端环氧基聚氨酯通过以下过程制得：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入容器中，升温至60-80℃，加入3-5份乙二醇醚保温3-5小时，降温至40℃以下，加入12-15份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的针对80米以上未穿孔套损井段的修复作业，作业程序简单，成本较低。
2.本发明所用的端环氧基聚氨酯改性环氧树脂体系在60℃以下即可获得较高强度，不需要套管表面处理，剪切强度可达20MPa以上。
3.本发明甚至可一次性修复全井段，有效期长，并能够根绝套管内表面与腐蚀介质接触，进一步降低套管腐蚀速率。
4.本发明中采用的树脂流挂性能好，通过挤涂及流挂在套管表面形成1-3mm树脂固化层，尤其是已形成坑蚀或点蚀的部分，树脂固化层更厚，保护效果好。
5.本发明使用的原料易得，制备过程简单。
6.本发明利用树脂良好的流挂性能，通过挤注，在套管表面无论未腐蚀、轻微腐蚀还是腐蚀严重区都形成1-3mm树脂膜，该树脂耐油耐酸，与套管粘接力强，从而达到挤堵修复已腐蚀套管的目的。该工艺针对油气田井段点状腐蚀穿孔超过100米的套损井治理，进行一次挤堵施工，恢复井筒完整性，对于已腐蚀的井段进行封堵修复，未腐蚀的井段进行涂层防腐，使恢复的井筒具有耐压能力强、耐腐蚀性能优越、套损治理有效期长的特性。整个施工过程简单易行，避免对于长套损段进行多次化学堵漏或膨胀补贴的资源及成本浪费，从而恢复此类套损井产能，为低渗透油气田老井增产稳产提供技术支撑。
附图说明
图1为套损井长井段挤堵树脂修复工艺示意图。
图中，1为第一个胶塞，2为第一段树脂，3为第二个胶塞，4为第二段树脂，5为第三个胶塞，6为第三段树脂，7为第四个胶塞，8为套损段，9为桥塞，10为射孔段。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做详细地说明。
参见图1，一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，包括以下步骤：
(1)套损段确认：通过工程测井等手段，确定油气井套损段8超过80米，并且均为连续点蚀，同时套损段整体吸水量100L/min以内；
(2)射孔段暂堵：在射孔段10上部3-5米处座封桥塞9；
(3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
(4)加入第一个胶塞1；
(5)泵入第一段树脂2 0.24-0.48m3；
(6)加入第二个胶塞3；
(7)泵入第二段树脂4 0.24-0.48m3；
(8)加入第三个胶塞5；
(9)泵入第三段树脂6 0.24-0.48m3；
(10)加入第四个胶塞7；
(11)用水顶替，顶替排量70-110L/min，直至第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层；
(12)关井固化24-48小时；
(13)采用
Figure BDA0002324980240000041
磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂E51 100份，端环氧基聚氨酯15-25份，填料10-20份以及固化剂70-80份，搅拌混匀；
其中，端环氧基聚氨酯制备方法：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入圆底烧瓶，升温60-80℃，分批加入3-5份乙二醇醚保温3-5小时，降温至40℃以下，加入12-15份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止(滴定法，利用异氰酸酯与过量二正丁胺反应生成脲，再用盐酸来反滴过量的二正丁胺)。
其中，填料为碳纤维或200目陶瓷粉。所有胶塞为5寸半套管固井胶塞。磨鞋尺寸为
Figure BDA0002324980240000051
固化剂为聚酰胺或间苯二胺。
下面为具体实施例。
实施例1
镇*井于2015年4月5日投产，经过工程测井分析，在530-1352井段存在大量点蚀与坑蚀井段。采用套损井长井段挤堵树脂修复工艺，求得该段吸水量为55L。
(1)射孔段暂堵：在射孔段上部3米处座封桥塞9；
(3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
(4)加入第一个胶塞1；
(5)泵入第一段树脂2 0.24m3；
(6)加入第二个胶塞3；
(7)泵入第二段树脂4 0.24m3；
(8)加入第三个胶塞5；
(9)泵入第二段树脂6 0.24m3；
(10)加入第四个胶塞7；
(11)用水顶替，顶替排量70-80L/min，直至所有第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层；其中，第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂E51 100份，端环氧基聚氨酯20份，碳纤维15份，固化剂聚酰胺75份，各组分搅拌混匀。
端环氧基聚氨酯制备方法：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入圆底烧瓶，升温70℃，分批加入4份乙二醇醚保温4小时，降温至40℃以下，加入13份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止，得到端环氧基聚氨酯。
(12)关井固化24小时；
(13)采用
Figure BDA0002324980240000061
磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
(14)下泵完井。
作业实施后，该井恢复产能，作业效果良好，两年内没有发生套损。
实施例2
环*井于2013年12月5日投产，经过工程测井分析，在1120-1310井段存在大量点蚀与坑蚀井段。采用套损井长井段挤堵树脂修复工艺，求得该段吸水量为86L。
(1)射孔段暂堵：在射孔段上部5米处座封桥塞9；
(3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
(4)加入第一个胶塞1；
(5)泵入第一段树脂2 0.24m3；
(6)加入第二个胶塞3；
(7)泵入第二段树脂4 0.24m3；
(8)加入第三个胶塞5；
(9)泵入第二段树脂6 0.24m3；
(10)加入第四个胶塞7；
(11)用水顶替，顶替排量80-150L/min，直至所有第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层；其中，第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂E51 100份，端环氧基聚氨酯15份，200目陶瓷粉10份以及固化剂聚酰胺70份，搅拌混匀即可。
端环氧基聚氨酯制备方法：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入圆底烧瓶，升温至60℃，分批加入3份乙二醇醚保温3小时，降温至40℃以下，加入15份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止，得到施工用树脂，即为端环氧基聚氨酯。
(12)关井固化48小时；
(13)采用
Figure BDA0002324980240000071
磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
(14)下泵完井。
作业实施后，该井恢复产能，作业效果良好，三年内没有发生套损。
实施例3
(1)套损段确认：通过工程测井等手段，确定油气井套损段8超过80米，并且均为连续点蚀，同时套损段整体吸水量100L/min以内；
(2)射孔段暂堵：在射孔段10上部4米处座封桥塞9；
(3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
(4)加入第一个胶塞1；
(5)泵入第一段树脂2 0.48m3；
(6)加入第二个胶塞3；
(7)泵入第二段树脂4 0.48m3；
(8)加入第三个胶塞5；
(9)泵入第三段树脂6 0.48m3；
(10)加入第四个胶塞7；
(11)用水顶替，顶替排量70-110L/min，直至第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层；其中，第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂E51 100份，端环氧基聚氨酯25份，碳纤维20份，固化剂聚酰胺80份，各组分搅拌混匀。
端环氧基聚氨酯制备方法：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入圆底烧瓶中，升温80℃，分批加入5份乙二醇醚保温5小时，降温至40℃以下，加入12份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止，得到施工用树脂，即端环氧基聚氨酯。
(12)关井固化30小时；
(13)采用
Figure BDA0002324980240000081
磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
本发明将端环氧基聚氨酯改性环氧树脂，通过树脂塞段挤涂至套管表面，同时利用该树脂体系流挂较强的特性，实现了油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺。利用树脂良好的流挂性能，通过挤注，在套管表面无论未腐蚀、轻微腐蚀还是腐蚀严重区都形成1-3mm树脂膜，该树脂耐油耐酸，与套管粘接力强，从而达到挤堵修复已腐蚀套管的目的。针对80米以上未穿孔套损井段的修复作业，作业程序简单，成本较低。所用的端环氧基聚氨酯改性环氧树脂体系在60℃以下即可获得较高强度，不需要套管表面处理，剪切强度可达20MPa以上。甚至可一次性修复全井段，有效期长，并能够根绝套管内表面与腐蚀介质接触，进一步降低套管腐蚀速率。树脂流挂性能好，通过挤涂及流挂在套管表面形成1-3mm树脂固化层，尤其是已形成坑蚀或点蚀的部分，树脂固化层更厚，保护效果好。本发明使用的原料易得，制备过程简单。

Claims (6)

1.一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)套损段确认：首先确定油气井套损段超过80米，并且均为连续点蚀，同时套损段整体吸水量100L/min以内；
2)射孔段暂堵：在射孔段上部3-5米处座封桥塞(9)；
3)通洗井作业，使井筒内灌满水柱；
4)加入第一个胶塞(1)；
5)泵入第一段树脂(2)；
6)加入第二个胶塞(3)；
7)泵入第二段树脂(4)；
8)加入第三个胶塞(5)；
9)泵入第三段树脂(6)；
10)加入第四个胶塞(7)；
11)用水顶替，直至第一段树脂、第二段与第三段树脂经过一遍井筒后，剩余树脂挤入地层，通过挤涂及流挂在套管表面形成1-3mm树脂固化层；其中，第一段树脂、第二段树脂与第三段树脂相同，均通过以下方法制备：按质量份数计，将环氧树脂100份，端环氧基聚氨酯15-25份，填料10-20份以及固化剂70-80份，搅拌混匀；
环氧树脂型号为E51，固化剂为聚酰胺或间苯二胺，填料为碳纤维或200目陶瓷粉；
端环氧基聚氨酯通过以下过程制得：按质量份数计，将100份甲苯二异氰酸酯装入容器中，升温至60-80℃，加入3-5份乙二醇醚保温3-5小时，降温至40℃以下，加入12-15份缩水甘油，升温至70℃，反应至无-NCO基团为止；
12)关井固化；
13)采用磨鞋配合螺杆钻进行钻磨作业。
2.根据权利要求1所述的一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，泵入第一段树脂、第二段树脂、泵入第三段树脂的量均为0.24-0.48m3。
3.根据权利要求1所述的一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，第一个胶塞、第二个胶塞、第三个胶塞与第四个胶塞均为5寸半套管固井胶塞。
4.根据权利要求1所述的一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，步骤11)中，顶替排量为70-150L/min。
5.根据权利要求1所述的一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，步骤12)中，关井固化时间为24-48小时。
6.根据权利要求1所述的一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺，其特征在于，步骤13)中，磨鞋尺寸为
Figure FDA0003148818150000021
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