CN111485852B

CN111485852B - 一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺

Info

Publication number: CN111485852B
Application number: CN202010346256.3A
Authority: CN
Inventors: 郭钢; 周志平; 李琼玮; 杨立华; 戚建晶; 孙雨来; 卢文伟; 郭阳; 王小勇; 程碧海
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2040-04-27
Also published as: CN111485852A

Abstract

本发明公开了一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，挤注工具，由下到上依次包括：桥塞、座封工具、滑套、第一油管、安全接头及第二油管，第二油管上部连接至井口；所述座封工具、滑套和第一油管外部均覆膜有聚合物膜。本发明通过优化工具管柱，利用液态堵剂与不同材料之间不同粘接强度，使该挤注工艺相对常规工艺技术，节省施工时间、减轻施工劳动强度、节省施工堵剂用量，降低油气井套管堵漏成本，从而使得生产井套管液态树脂堵漏技术具有良好的应用前景。

Description

一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺。

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。

常规的堵漏工艺是：1)用井下电视或工具管串进行找漏作业。2)工具串带桥塞入井，座封桥塞并起出管柱。3)下入光油管至漏点以下2米左右并进行正洗井。4)配制堵剂，并用清水替至漏层段。5)上提管柱200米，进行反洗井一周半。6)关闭套管闸门，从油管正挤清水使堵剂进入地层，在井筒内留塞堵剂25-100米。7)关井候凝。8)提出封堵管柱，下管柱探塞面。9)钻塞试压。

目前该工艺主要存在以下几个问题需要改进：1)施工作业需要起下管柱次数较多，面对井下情况复杂的油水老井。2)堵剂在井筒内大量留塞。一方面目前液体堵剂价格昂贵普遍在20万/方以上，留塞浪费材料。另一方面长段胶塞钻磨费时费力，不易钻磨。

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作业工序相对简单的油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，通过优化工具管柱，利用液态堵剂与不同材料之间不同粘接强度，使该挤注工艺相对常规工艺技术，节省施工时间、减轻施工劳动强度、节省施工堵剂用量，降低油气井套管堵漏成本，从而使得生产井套管液态树脂堵漏技术具有良好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具，由下到上依次包括：桥塞、座封工具、滑套、第一油管、安全接头及第二油管，第二油管上部连接至井口；所述座封工具、滑套和第一油管外部均覆膜有聚合物膜。

作为本发明的进一步改进，所述聚合物膜的材料为低压聚乙烯、低压聚氯乙烯或低压聚四氟乙烯。

作为本发明的进一步改进，所述覆膜方式为缠绕。

作为本发明的进一步改进，所述桥塞为半套管用桥塞，选自可溶桥塞、可捞式桥塞、可钻式桥塞。

作为本发明的进一步改进，所述聚合物膜从座封工具到第一油管全部覆盖，聚合物膜两端长出部分塞入丝扣内。

采用所述的油气井套管液态树脂堵漏挤注工具的施工工艺，包括以下步骤：

1)套损井漏点确认；

2)下入挤注工具，使得桥塞至漏点位置以下，投球打开滑套并进行正洗井；

3)配制堵剂，并用清水替至漏层段；

4)关闭套管闸门，从第二油管正挤清水使堵剂进入地层，在挤注工具和套管环之间填充堵剂；

5)关井等候堵剂凝固；

6)堵剂凝固后，上提挤注工具使其与堵剂材料完全剥离，起出挤注工具，试压。

所述漏点确认采用井下电视、燥声测井或者工具串验漏。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过对工具管串覆膜，利用堵剂与套管及工具粘结力巨大差距，实现了座封、投堵、试压一趟钻的目的，减少起下钻成本与劳动强度。利用工具管串不起钻，占据套管内空间，堵剂只在套管与工具管串之间环空形成胶塞。每段施工可节省0.2m³液体堵剂，节省材料成本3-4万元。起钻后进行刮削作业，可实现液体胶塞免钻，减少钻磨成本。可降低套管液体堵剂堵漏作业成本，起下钻作业风险、作业时间及劳动强度，施工过程简单易行，可操作性强，对该技术推广应用有一定促进作用。具体优点如下：

1)本发明的一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，通过利用有机堵剂与钢质套管、有机堵剂与聚合物覆膜之间的粘结力差，通过对工具管串覆膜实现了座封、投堵、试压一趟钻的目的，减少起下钻成本2万/段，降低劳动强度,尤其是减少了硫化氢含量较高井的起下钻风险。

2)本发明的一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，挤注堵剂后，不用上提工具管柱，并避免了树脂热固化后胶结抱死工具管柱的风险。占据套管内空间，堵剂只在套管与工具管串之间环空形成胶塞。每段施工可节省0.2m³液体堵剂，节省材料成本3-4万元。

3)本发明的一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，利用工具管串不起钻，占据套管内空间，起钻后进行刮削作业，可实现液体胶塞免钻，减少钻磨成本。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具示意图；

图2为液体堵剂与钢棒粘结力测试曲线图；

图3为分别对液体堵剂与钢棒及低压氯乙烯等塑料材料进行粘结力测试图，(a)为液体堵剂与低压氯乙烯进行粘结力测试；(b)为液体堵剂与钢棒进行粘结力测试。

其中，1、第二油管；2、安全接头；3、第一油管；4、滑套；5、座封工具；6、桥塞；7、套管；8、套损处；9、井底。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明第一个目的是提供一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具，优化分析前期常规堵剂挤注管柱使用情况，为提高作业效率，降低作业成本，本发明的挤注工具：

管柱结构由下到上为：桥塞6、座封工具5、滑套4、两根2-7/8″油管3、GDS-100安全接头2及2-7/8″油管1。

具体连接关系为：桥塞6上端与座封工具5，座封工具5上端连接滑套4，滑套4上端连接第一油管3，第一油管3通过安全接头2连接第二油管2，第二油管2上部连接至井口。

特别的，座封工具5、滑套4和第一油管3均外覆一层聚合物膜。如采用低压聚乙烯带对工具串缠绕覆膜，厚度1.5mm，拉紧覆膜带，压边宽度12mm，工具串从座封工具到覆膜油管全部覆盖工具表面，覆膜带两端长出20cm塞入丝扣内。

所述工具中座封工具、滑套及其以上2根油管外覆一层聚合物膜。覆膜材料包含但不仅限于：低压聚乙烯、低压聚氯乙烯、低压聚四氟乙烯。覆膜方式为缠绕。

所述桥塞为5寸半套管用桥塞，含但不仅限于：可溶桥塞、可捞式桥塞、可钻式桥塞；所述座封工具选择与桥塞配套即可，外径≥89mm。

如图2所示，分别对液体堵剂与钢棒及低压氯乙烯等塑料材料进行粘结力测试。

可以看出，钢棒与堵剂的粘结强度为3.26MPa，此时试验力为13.18kN，钢棒与堵剂滑脱并不会破坏堵剂结果。堵剂与聚合物膜材料粘合粘接后，可以轻松倒出，测试不出粘结强度及试验力。

同时，堵剂与覆膜材料外表面的界面粘合强度低，易于一次分离；膜热收缩和脆化，实现覆膜内表面与钢制工具管柱表面的二次分离本。发明利用堵剂与套管及工具粘结力巨大差距实现一趟钻的目的。

计算可知，5寸半套管内径124mm，工具串外径89mm，25m液体堵剂塞可节省0.2m³液体堵剂，节省材料成本3-4万元/每层。

本发明还提供采用上述油气井套管液态树脂堵漏挤注工具的施工工艺：

1)套损井漏点确认。

2)下入本发明挤注工具串。桥塞座封，上提工具至漏点以下2米左右，投球打开滑套并进行正洗井。

3)配制堵剂，并用清水替至漏层段。

4)关闭套管闸门，从油管正挤清水使堵剂进入地层，在工具串和套管环空留15mm堵剂塞。

5)关井候凝。

6)起出管柱，试压。

所述漏点确认手段包含但不仅限于：井下电视、燥声测井、工具串验漏。

下面通过具体实施例对本发明做详细地说明。

实施例1：

镇*井于2010年10月4日投产，初期日产液4.86m3，日产油3.15t，含水22.8％，动液面1309m，含盐71309mg/L；2017年3月含水突升至100％，动液面259m，含盐23380mg/L，分析认为套损。决定进行化学堵漏。

(1)起出原井管柱。

(2)通井。

具体为：下Φ118mm×1.5m通井规，通至人工井底。

(3)找漏。

具体为：采用封隔器，全井段验漏，确定漏点位置为1608m处。

(4)工具覆膜。

具体为：采用低压聚乙烯带对工具串缠绕覆膜，厚度1.5mm，拉紧覆膜带，压边宽度12mm，工具串从座封工具到覆膜油管全部覆盖工具表面，覆膜带两端长出20cm塞入丝扣内。

(5)下入本发明挤注工具串。

具体为：桥塞座封位置1710m，上提工具至1670m，投球打开滑套并进行正洗井。

(6)试挤。

具体为：全井筒试挤，打梯阶压力，10、15、20MPa压力，

(7)配制堵剂0.5m³，泵排0.5m³/min，泵注ERS堵剂0.5m³。并用5.3m³清水替至漏层段。

(8)关闭套管闸门，从油管正挤清水0.3m³使堵剂进入地层，压力控制在18-20MPa。

(10)关井候凝。

(11)起钻，试压。

具体为：上提至35kN，拉力迅速降至27kN，表明管柱与堵剂材料完全剥离。井筒10MPa试压，30min无压降。

(12)作业刮削，通井并试压。

具体为：钻堵剂塞过漏点，井筒10MPa试压，30min压降无MPa。

(13)下泵完井。

作业实施后，该井恢复产能，日产油2.65t，含水29.6％，作业效果良好。

实施例2：

环*井于2012年3月6日投产，初期日产油2.86t，含水25.3％，动液面1433m，含盐72415mg/L；2018年3月含水突升至100％，动液面221m，含盐21089mg/L，分析认为套损。决定进行化学堵漏。

(1)起出原井管柱。

(2)通井。

具体为：下Φ118mm×1.5m通井规，通至人工井底。

(3)找漏。

(4)工具覆膜。

具体为：采用低压聚氯乙烯带对工具串缠绕覆膜，厚度1.2mm，拉紧覆膜带，压边宽度15mm，工具串从座封工具到覆膜油管全部覆盖工具表面，覆膜带两端长出20cm塞入丝扣内。

(5)下入本发明挤注工具串。

具体为：可钻桥塞座封位置1710m，上提工具至1670m，投球打开滑套并进行正洗井。

(6)试挤。

具体为：全井筒试挤，打梯阶压力，10、15、20MPa压力，

(9)关井候凝。

(10)起钻，试压。

具体为：上提至31kN，拉力迅速降至26kN,表明管柱与堵剂材料完全剥离。井筒10MPa试压，30min压降0.1MPa。

(11)刮削作业，钻磨桥塞，通井并试压。

具体为：钻堵剂塞过漏点，井筒10MPa试压，30min无压降。

(12)下泵完井。

作业实施后，该井恢复产能，日产油2.23t，含水30.2％，作业效果良好。

综上所述，本发明一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具及施工工艺，工具串自下而上为：桥塞+覆膜座封工具+覆膜滑套+2根覆膜2寸7油管，2寸7油管连至井口。

利用该工具管柱，实现了套损井化学堵漏优化工艺：1)漏点确认。2)下入本发明挤注工具串。桥塞座封，上提工具至漏点以下2米左右，投球打开滑套并进行正洗井。3)配制堵剂，并用清水替至漏层段。4)关闭套管闸门，从油管正挤清水使堵剂进入地层。5)关井候凝。6)起出管柱，试压。

本发明通过对工具管串覆膜，利用堵剂与套管及工具粘结力巨大差距，实现了座封、投堵、试压一趟钻的目的，减少起下钻成本与劳动强度。利用工具管串不起钻，占据套管内空间，堵剂只在套管与工具管串之间环空形成胶塞。每段施工可节省0.2m³液体堵剂，节省材料成本3-4万元。起钻后进行刮削作业，可实现液体胶塞免钻，减少钻磨成本。可降低套管液体堵剂堵漏作业成本，起下钻作业风险、作业时间及劳动强度，施工过程简单易行，可操作性强，对该技术推广应用有一定促进作用。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims

1.一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具的施工工艺，其特征在于，挤注工具由下到上依次包括：桥塞（6）、座封工具（5）、滑套（4）、第一油管（3）、安全接头（2）及第二油管（1），第二油管（1）上部连接至井口；所述座封工具（5）、滑套（4）和第一油管（3）外部均覆膜有聚合物膜；

施工工艺，包括以下步骤：

1）套损井漏点确认；

2）下入挤注工具，使得桥塞至漏点位置以下，投球打开滑套并进行正洗井；

3）配制堵剂，并用清水替至漏层段；

4）关闭套管闸门，从第二油管正挤清水使堵剂进入地层，在挤注工具和套管环空之间填充堵剂；

5）关井等候堵剂凝固；

6）堵剂凝固后，上提挤注工具使其与堵剂材料完全剥离，起出挤注工具，试压；

所述聚合物膜从座封工具（5）到第一油管（3）全部覆盖，聚合物膜两端长出部分塞入丝扣内；

其中，所述漏点确认采用井下电视、噪声测井或者工具串验漏；

所述聚合物膜的材料为低压聚乙烯、低压聚氯乙烯或低压聚四氟乙烯。

2.根据权利要求1所述的一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具的施工工艺，其特征在于，所述覆膜方式为缠绕。

3.根据权利要求1所述的一种油气井套管液态树脂堵漏挤注工具的施工工艺，其特征在于，所述桥塞为半套管用桥塞，所述半套管用桥塞为可溶桥塞、可捞式桥塞或可钻式桥塞其中之一。