CN116291307A - 一种油气井双液法堵漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油勘探开发钻井技术领域，具体涉及一种油气井双液法堵漏方法。所述方法为向包含漏失通道的井眼内泵入两种发生反应后增稠凝固的堵漏液A和堵漏液B，在堵漏液A和堵漏液B中间用隔离液C隔开。本发明为单管双液法堵漏方法，可有效避免堵漏液在泵送过程中的相互接触和提前增稠凝固。本发明可实现堵漏液A和堵漏液B在进入漏失通道处井眼内相互接触，然后再进入地层漏失通道中增稠凝固，增大两种堵漏液的接触机会，进而强化堵漏效果实现严重漏失和恶性漏失地层的封堵。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探开发钻井技术领域，具体涉及一种油气井双液法堵漏方法。
背景技术
随着油气易动用储量不断减少，油气钻井不断转向“深、难、险”区域，钻井过程中会出现许多难以处理的钻井工程复杂事故。而井漏也是最常见但又最难处理的井下事故之一，一旦没有得到及时妥善的处理，会导致一系列的井下事故，例如：井喷、井涌、井塌、卡钻等。严重井漏或处理不当时甚至会导致井眼报废，造成重大经济损失。更严重的井漏甚至可能危害到人员的生命安全。
根据钻井液漏失速率的不同，漏失类型可分为如下四类：漏失速率小于5m3/h时，称为少量漏失；漏失速率处于5m3/h-15m3/h时，称为中等漏失；漏失速率处于15m3/h-30m3/h时，称为严重漏失；漏失速率大于30m3/h时，称为恶性漏失。
发生井漏时，常规方法是采用各种堵漏材料来封堵漏失地层。这些堵漏材料大致可分为桥接堵漏材料、新型桥接堵漏材料、复合堵漏材料、高失水堵漏材料、凝胶堵漏材料、膨胀型堵漏材料、随钻堵漏材料。上述堵漏材料在少量漏失和中等漏失情况下应用时，堵漏成功率较高。但是在严重漏失和恶性漏失的情况下，由于地层漏失通道较大，堵漏液难以在漏失通道中滞留，现场成功率较低。严重漏失和恶性漏失也因此成为限制油气井安全高效建井的关键重大难题。
严重漏失和恶性漏失堵漏成功的关键有两个，一是进入漏失通道中的堵漏液可以滞留；二是堵漏液可以凝固形成一定的堵漏强度。双液法堵漏是实现上述要求的可选方法。双液法堵漏主要通过在漏失通道中泵入两种可发生物理或化学反应的堵漏液，使其在漏失通道中接触后发生反应进而增稠凝固，最终实现封堵漏失通道的目的。专利（申请号：201010502698.9）公布了一种钻井用双液法堵漏施工方法，但是该方法将两种会发生反应的堵漏液在地面同时泵入同一根注入管道，使得堵漏液有将注入管封堵报废的危险。文章《双管双液法注浆工艺在深基坑围护结构堵漏工程中的应用》使用了双管双液法来用于深基坑维护结构中的堵漏作业，可有效实现漏失点的堵漏，但是由于深井中难以实施双管起下作业，因而该方法难以适用井深较深的油气井。
可选漏层封堵领域常用打水泥段塞进行漏层封堵的方法，但实际应用中打水泥段塞的方法成功率并不高，在遇到恶性漏失时，漏失通道过大可能会导致水泥在其中滞留不住，被井眼中的液体顶到更深的地层中，从而在近井地带无法有效封堵。所以人们开始研究一种双液法堵漏，在实际油田堵漏过程中，常使用两种以上的堵漏液共同堵漏，既要考虑在堵漏过程中其对漏失地层的适应能力、抗高温能力、抗压能力，还需要考虑其处于漏失地层能否驻留以及驻留后的固结强度。这些堵漏液性质差异较大，在配置过程中需要考虑理化性质，以便几者在混合过程中提前发生反应而失去特性，因此最好不要预先配置混合堵漏液，而是考虑分别注入到地层中较好。
因此，若能开发一种有效解决性质迥异的两种或多种堵漏液掺混后顺利进入漏层实施封堵的新方法，不仅可以更大范围增加处理井漏的手段和措施，而且可以大幅度缩短井漏处理时间，提高堵漏成功率，这对于提高钻井时效、降低钻井生产成本等均具有极其重要的意义。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提出了一种油气井双液法堵漏方法，其目的是为了解决现有双液堵漏液施工方法存在的堵漏液在注入管中提前凝固的问题，以及确保两种堵漏液顺利在漏失通道中实现接触，进而实现漏失通道封堵。
本发明所述的一种油气井双液法堵漏方法，是将两种可发生反应后增稠凝固的堵漏液A和堵漏液B，泵入地层漏失通道，使二者在漏失通道中接触后在漏失通道中增稠凝固进而实现漏失通道的封堵。为了防止二者在从地面泵送至井下的过程中接触，进而提前反应增稠，在堵漏液A和堵漏液B中间用隔离液C隔开。
其具体步骤为：
（1）在油气井发生严重漏失或者恶性漏失后，在满足井控要求的前提下，对井眼进行强行钻进，将漏失通道全部暴露在井眼内，而且保证漏失井段以下的井段长度要达到200m-300m，并将钻杆底部靠近井底；
（2）利用钻杆依次泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（3）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A以上的位置。
在漏失动力下，堵漏液A从上向下顶替着隔离液C不断向漏失通道漏失，堵漏液B在其内部发气膨胀剂的膨胀作用下，从下向上顶替着隔离液C不断向漏失通道漏失；
在隔离液C全部漏失进入地层后，堵漏液A和堵漏液B在井眼内发生接触，然后进入漏失通道，进而在漏失通道中反应增稠实现在漏失通道中的滞留和封堵。优选的，堵漏液C的上液面高于漏失通道下边沿。
为了保证堵漏液B可以在漏失层段下部的井眼中可以不断向上移动与堵漏液A接触，所述的堵漏液B中需要加入发气膨胀剂。所述的发气膨胀剂为氢气膨胀剂或氮气膨胀剂，例如氧化铝粉。
所述的堵漏液A为硅酸钠水溶液或环氧树脂水性乳液或酚醛树脂水溶液或脲醛树脂水溶液，其中有效成分的质量分数不低于40%。
所述的堵漏液B为含有发气膨胀剂的氯化钙水溶液或水泥浆或树脂固化剂。
所述的隔离液C为清水或聚丙烯酰胺水溶液。
以体积比计，堵漏液A：隔离液C：堵漏液B=4:1:4。
所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的30-40%。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明提供的单管双液法堵漏方法，可有效避免堵漏液在泵送过程中的相互接触和提前增稠凝固。
本发明可实现堵漏液A和堵漏液B在进入漏失通道处井眼内相互接触，然后再进入地层漏失通道中增稠凝固，增大两种堵漏液的接触机会，进而强化堵漏效果实现严重漏失和恶性漏失地层的封堵。
附图说明
图1为本发明所述堵漏方法原理示意图。
具体实施方式
实施例1
现场某井（本开次井眼尺寸为444.5mm）在3108米处发生漏失，漏失速度为20m3/h，采用传统的随钻堵漏法难以实现彻底封堵。为此采用了本申请的双液法堵漏方法。具体施工步骤如下：
（1）在3108米发生漏失后，对井眼进行强行钻进300m至3408米，并将钻杆底部靠近井底；
（2）在地面配制硅酸钠水溶液作为堵漏液A 46方、含有氢气发气膨胀剂的水泥浆堵漏液B 46方、选用聚丙烯酰胺水溶液做为隔离液C 11.5方；所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的40%；
（3）利用地面泥浆泵和钻杆等泵送工具，依次向井下泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（4）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A顶部以上的位置（2733米），本次钻杆提升至井深2700米处；
（5）关井等待24h，下钻破碎井眼内部凝固后的堵漏液固化物，并将钻头下至3408米处，开泵循环钻井液，地面泵入和泵出排量一致；停泵后，环空液面没有明显变化，说明堵漏成功。
实施例2
现场某井（本开次井眼尺寸为508mm）在2023米处发生漏失，漏失速度为26m3/h，采用传统的随钻堵漏法难以实现彻底封堵。为此采用了本申请的双液法堵漏方法。具体施工步骤如下：
（1）在2023米发生漏失后，对井眼进行强行钻进200m至2043米，并将钻杆底部靠近井底；
（2）在地面配制环氧树脂水性乳液作为堵漏液A40方、含有氢气发气膨胀剂的氯化钙水溶液作为堵漏液B40方、选用清水作为隔离液C10方；所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的30%；
（3）利用地面泥浆泵和钻杆等泵送工具，依次向井下泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（4）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A顶部以上的位置（1569米），本次钻杆提升至井深1550米处；
（5）关井等待24h，下钻破碎井眼内部凝固后的堵漏液固化物，并将钻头下至2043米处，开泵循环钻井液，地面泵入和泵出排量一致；停泵后，环空液面没有明显变化，说明堵漏成功。
实施例3
现场某井（本开次井眼尺寸为444.5mm）在1607米处发生漏失，漏失速度为18m3/h，采用传统的随钻堵漏法难以实现彻底封堵。为此采用了本申请的双液法堵漏方法。具体施工步骤如下：
（1）在1607米发生漏失后，对井眼进行强行钻进200m至1807米，并将钻杆底部靠近井底；
（2）在地面配制酚醛树脂水溶液作为堵漏液A 31方、含有氢气发气膨胀剂的水泥浆作为堵漏液B 31方、选用聚丙烯酰胺水溶液做为隔离液C 7.75方；所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的35%；
（3）利用地面泥浆泵和钻杆等泵送工具，依次向井下泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（4）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A顶部以上的位置（1333米），本次钻杆提升至井深1320米处；
（5）关井等待24h，下钻破碎井眼内部凝固后的堵漏液固化物，并将钻头下至1807米处，开泵循环钻井液，地面泵入和泵出排量一致；停泵后，环空液面没有明显变化，说明堵漏成功。
实施例4
现场某井（本开次井眼尺寸为508mm）在3201米处发生漏失，漏失速度为24m3/h，采用传统的随钻堵漏法难以实现彻底封堵。为此采用了本申请的双液法堵漏方法。具体施工步骤如下：
（1）在3201米发生漏失后，对井眼进行强行钻进250m至3451米，并将钻杆底部靠近井底；
（2）在地面配制脲醛树脂水溶液作为堵漏液A 50方、含有氢气发气膨胀剂的氯化钙水溶液作为堵漏液B 50方、选用聚丙烯酰胺水溶液作为隔离液C 12.5方；所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的35%；
（3）利用地面泥浆泵和钻杆等泵送工具，依次向井下泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（4）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A顶部以上的位置（2877米），本次钻杆提升至井深2860米处；
（5）关井等待24h，下钻破碎井眼内部凝固后的堵漏液固化物，并将钻头下至3451米处，开泵循环钻井液，地面泵入和泵出排量一致；停泵后，环空液面没有明显变化，说明堵漏成功。
Claims (8)
1.一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，向包含漏失通道的井眼内泵入两种发生反应后增稠凝固的堵漏液A和堵漏液B，在堵漏液A和堵漏液B中间用隔离液C隔开；
包括如下步骤：
（1）在油气井发生严重漏失或者恶性漏失后，在满足井控要求的前提下，对井眼进行强行钻进，将漏失通道全部暴露在井眼内，而且保证漏失井段以下的井段长度要达到200m-300m，并将钻杆底部靠近井底；
（2）利用钻杆依次泵入堵漏液B、隔离液C、堵漏液A；
（3）泵送结束后，将钻杆提至堵漏液A以上的位置。
2.根据权利要求1所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，堵漏液B中含有发气膨胀剂。
3.根据权利要求1所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，所述的堵漏液A为硅酸钠水溶液或环氧树脂水性乳液或酚醛树脂水溶液或脲醛树脂水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，所述的堵漏液B为含有发气膨胀剂的氯化钙水溶液或水泥浆或树脂固化剂。
5.根据权利要求1所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，所述的隔离液C为清水或聚丙烯酰胺水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，以体积比计，堵漏液A：隔离液C：堵漏液B=4:1:4。
7.根据权利要求2所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，所述的发气膨胀剂占堵漏液B质量的30-40%。
8.根据权利要求2所述的一种油气井双液法堵漏方法，其特征在于，所述的发气膨胀剂为氢气膨胀剂或氮气膨胀剂。
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- 2023-05-12 CN CN202310536213.5A patent/CN116291307B/zh active Active
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