專利名稱：應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及修井作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，確切地說(shuō)涉及一種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井 的方法。
背景技術(shù)：
油氣井生產(chǎn)石油和天然氣一段時(shí)間后，有的井會(huì)發(fā)生井內(nèi)生產(chǎn)油管腐蝕(斷裂和 穿孔等)，而失去井內(nèi)油氣流通道的情況，有的井會(huì)發(fā)生井下產(chǎn)層出砂、井壁垮塌而堵塞井 底油氣流通道的情況。發(fā)生這些情況后會(huì)直接導(dǎo)致油氣井減產(chǎn)或停產(chǎn)。需要立即對(duì)這類井 進(jìn)行起出并更換井內(nèi)管柱或更換井內(nèi)管柱后清理井底堵塞物等修井作業(yè)，從而恢復(fù)油氣井生產(chǎn)。國(guó)外為防止修井作業(yè)的井噴和儲(chǔ)層傷害，采用的是一種過(guò)油管封隔器。這種過(guò)油 管封隔器是一種內(nèi)有電動(dòng)液壓泵和液壓油腔，外表粘貼有金屬卡瓦片的膠囊。一口井要修 井前，也就是第一次起油管前，先將這種封隔器通過(guò)油管下入到井底。再通過(guò)油管下入電纜 與封隔器對(duì)接，使封隔器內(nèi)的電動(dòng)液壓泵工作，從儲(chǔ)油腔內(nèi)泵入液壓油到膠囊。使封隔器脹 開(kāi)，擠壓封隔器上的卡瓦片，使封隔器固定于井筒內(nèi)的套管壁上，從而隔斷產(chǎn)層油氣進(jìn)入井 筒。井內(nèi)修井液也就不能漏入產(chǎn)層。井修完后，又用電纜通過(guò)油管對(duì)封隔器泄壓后從油管 內(nèi)起出封隔器。但國(guó)外公司目前不外賣這種封隔器，只提供高昂的技術(shù)服務(wù)。國(guó)內(nèi)目前還 沒(méi)有這類過(guò)油管封隔器技術(shù)，只有靠壓井后進(jìn)行修井，由于壓井液大量漏入產(chǎn)層，造成修井 后產(chǎn)量大幅度降低甚至停產(chǎn)的狀況。進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，為了防止井噴，井內(nèi)修井液柱壓力又 必須要大于產(chǎn)層壓力，這就容易使修井液漏入產(chǎn)層，造成油氣層的嚴(yán)重傷害，經(jīng)常是井修好 了，油氣產(chǎn)量卻沒(méi)有了。若實(shí)施欠平衡修井作業(yè)又因生產(chǎn)管柱(油管柱)上沒(méi)有回壓閥、油 管柱腐蝕、產(chǎn)層壓力低于靜水柱壓力等原因而無(wú)法實(shí)施。公開(kāi)號(hào)為CN1687557，
公開(kāi)日為2005年10月26日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種鉆 井或修井時(shí)使用的防止起鉆時(shí)發(fā)生井噴的方法，它包括閥體、開(kāi)啟裝置和關(guān)閉裝置，其特征 是上接頭與下接頭密封連接，芯筒在上接頭內(nèi)，活門通過(guò)銷軸與上接頭連接，扭簧連接在 活門及銷軸上，關(guān)閉裝置與鉆具相連。上接頭上連接有卡簧。防止起鉆時(shí)發(fā)生井噴的方法 開(kāi)始連接在技術(shù)套管上隨之下入井下，工具入井正常工作后在需要的情況下將隨著鉆具或 修井工具的下入、起出而開(kāi)啟、關(guān)閉，從而防止井內(nèi)的高壓氣體或液體上溢。該工具的使用 能大大優(yōu)化氣體欠平衡鉆井技術(shù)工藝，減少鉆井作業(yè)時(shí)間并避免鉆井液對(duì)儲(chǔ)層的污染。但上述技術(shù)方案仍然沒(méi)有解決修井時(shí)，只能“靠壓井后進(jìn)行修井，由于壓井液大量 漏入產(chǎn)層，造成修井后產(chǎn)量大幅度降低甚至停產(chǎn)”的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述天然氣井作業(yè)中的井噴和井漏(造成產(chǎn)層傷害)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一 種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，本方法應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井，在井筒中 形成一段凝膠段塞，暫時(shí)封隔地層中的流體，防止地層流體(如氣體)上竄出來(lái)造成井噴，同時(shí)又能防止壓井液大量漏入地層造成油氣層傷害，達(dá)到了安全有效快速修井和油氣層保 護(hù)的目的。本方法是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于通過(guò)油氣井內(nèi)的生產(chǎn)管 柱的環(huán)形空間，或生產(chǎn)管柱與井內(nèi)套管間的環(huán)形空間向井內(nèi)注入凝膠，凝膠在井底形成一 段能阻止修井液漏到產(chǎn)層，和阻止天然氣向井內(nèi)溢流的凝膠段塞。本凝膠采用現(xiàn)有油田壓裂用胍膠，輔以戊二醛和亞硫酸鈉分別作生物殺菌劑和除 氧劑以提高凝膠體系的抗溫能力。所述凝膠的流動(dòng)阻力高于修井液和產(chǎn)層中的油氣流的流動(dòng)阻力，并具有防氣竄能 力，凝膠段塞越長(zhǎng)，阻礙油氣流動(dòng)的阻力越大。凝膠段塞的長(zhǎng)度根據(jù)修井作業(yè)要求調(diào)節(jié)，凝膠段塞的長(zhǎng)度與其所產(chǎn)生的流動(dòng)阻力 成正比。與公開(kāi)號(hào)為CN1687557所代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所產(chǎn)生的技術(shù)效果如下1、本方法應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井，在井筒中形成一段凝膠段塞，暫時(shí)封隔 地層中的流體，防止地層流體(如氣體)上竄出來(lái)造成井噴，同時(shí)又能防止壓井液大量漏 入地層造成油氣層傷害，達(dá)到了安全有效快速修井和油氣層保護(hù)的目的；2、同時(shí)，凝膠的流動(dòng)阻力高于修井液和產(chǎn)層中的油氣流的流動(dòng)阻力，這樣就能進(jìn) 一步確保凝膠能快速在井筒中形成凝膠段塞，快速封隔地層中的流體，防止氣體上竄形成 井噴，徹底避免了此類事故發(fā)生。3、凝膠段塞的長(zhǎng)度根據(jù)修井作業(yè)要求調(diào)節(jié)，凝膠段塞的長(zhǎng)度與其所產(chǎn)生的流動(dòng)阻 力成正比，采用這樣的方案，根據(jù)流動(dòng)阻力計(jì)算處凝膠段塞的長(zhǎng)度，而不同長(zhǎng)度的凝膠段塞 的承壓能力不同，這樣就能根據(jù)修井作業(yè)的要求對(duì)凝膠段塞的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在嚴(yán)格保證 承壓能力的前提下節(jié)約了生產(chǎn)成本，確保了精確施工。4、本發(fā)明適用于油氣井在開(kāi)采中后期，需要進(jìn)行修井作業(yè)的井。本發(fā)明具有獨(dú)特 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能有效保證修井作業(yè)安全，同時(shí)具有施工方便、作業(yè)成本低，有很好的應(yīng)用前 景。僅四川地區(qū)目前有3000多口低壓氣井需要修井作業(yè)(隨著時(shí)間的推移，需要修井作業(yè) 的低壓油氣井將會(huì)更多)，由于沒(méi)有過(guò)油管封隔器技術(shù)，只有靠壓井后進(jìn)行修井，導(dǎo)致修井 后減產(chǎn)或停產(chǎn)。本發(fā)明將起到過(guò)油管封隔器的作用，打破國(guó)外的技術(shù)壟斷，使更多的油氣井 恢復(fù)生產(chǎn)。


下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1為在不同管徑中，不同長(zhǎng)度下的凝膠段塞的承壓能力圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，通過(guò)油氣井(特別是天 然氣井)內(nèi)的生產(chǎn)管柱(也稱油管柱)或生產(chǎn)管柱與井內(nèi)套管間的環(huán)形空間向井內(nèi)注入一 定量的凝膠，由于這種凝膠的流動(dòng)阻力大大高于修井液和產(chǎn)層中的油氣流，凝膠可在井底 形成一段凝膠段塞，并且具有防氣竄能力(防止氣體穿透的能力)，凝膠段塞越長(zhǎng)，阻礙油氣流動(dòng)的阻力越大。這種凝膠段塞可根據(jù)修井作業(yè)要求調(diào)節(jié)，只要凝膠段塞足夠長(zhǎng)，就會(huì)產(chǎn) 生足夠的流動(dòng)阻力，修井液也就不能漏到產(chǎn)層，也就避免了修井液傷害產(chǎn)層；另一方面，天 然氣也就不能向井內(nèi)溢流，也就避免了井噴。修井結(jié)束后，可用化學(xué)破膠的方法讓凝膠段塞 破膠，再用氣舉的方法將破膠后的液體循環(huán)出來(lái)，保持產(chǎn)層油氣與井筒的連通。本凝膠采用現(xiàn)有油田壓裂用胍膠，輔以戊二醛和亞硫酸鈉分別作生物殺菌劑和除 氧劑以提高凝膠體系的抗溫能力。用凝膠塞作為液態(tài)封隔器，既可以防止井噴，又可避免修井液漏入產(chǎn)層而傷害油 氣層。例如在不同管徑中，不同長(zhǎng)度下的凝膠段塞的承壓能力如圖1所示應(yīng)用到具體實(shí)例中LN_5井，井深3210m，地層壓力系數(shù)0.67MPa/100，套管尺寸為 5in(內(nèi)徑102. 7mm)。若考慮安全保障，附加20%的系數(shù)，則注入凝膠塞長(zhǎng)度為516m，這樣 就可以安全地進(jìn)行修井作業(yè)。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于通過(guò)油氣井內(nèi)的生產(chǎn)管柱的環(huán)形空間，或生產(chǎn)管柱與井內(nèi)套管間的環(huán)形空間向井內(nèi)注入凝膠，凝膠在井底形成一段能阻止修井液漏到產(chǎn)層，和阻止天然氣向井內(nèi)溢流的凝膠段塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于本凝膠 采用現(xiàn)有油田壓裂用胍膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于應(yīng) 用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于所述凝膠的流動(dòng)阻力高于修井液和產(chǎn)層 中的油氣流的流動(dòng)阻力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，其特征在于凝 膠段塞的長(zhǎng)度根據(jù)修井作業(yè)要求調(diào)節(jié)，凝膠段塞的長(zhǎng)度與其所產(chǎn)生的流動(dòng)阻力成正比。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井的方法，涉及修井作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，通過(guò)油氣井內(nèi)的生產(chǎn)管柱的環(huán)形空間，或生產(chǎn)管柱與井內(nèi)套管間的環(huán)形空間向井內(nèi)注入凝膠，凝膠在井底形成一段能阻止修井液漏到產(chǎn)層，和阻止天然氣向井內(nèi)溢流的凝膠段塞。本方法應(yīng)用化學(xué)凝膠進(jìn)行油氣井修井，在井筒中形成一段凝膠段塞，暫時(shí)封隔地層中的流體，防止地層流體上竄出來(lái)造成井噴，同時(shí)又能防止壓井液大量漏入地層造成油氣層傷害，達(dá)到了安全有效快速修井和油氣層保護(hù)的目的。
文檔編號(hào)E21B33/13GK101949272SQ20101026454
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者劉偉, 孫海芳, 歐陽(yáng)偉, 王忠生, 肖潤(rùn)德, 馬光長(zhǎng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司