本發(fā)明涉及一種油氣井壓裂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓裂井筒的高承壓封堵方法。
背景技術(shù)：
頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)已經(jīng)在中國(guó)逐步興起，形成了一定的勘探開(kāi)發(fā)規(guī)模，進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。油氣井完鉆后需要進(jìn)行射孔、壓裂作業(yè)以有效地開(kāi)采頁(yè)巖氣，有時(shí)射孔會(huì)有誤射的情況發(fā)生，導(dǎo)致炮眼位置錯(cuò)誤，不能有效進(jìn)行壓裂作業(yè)，此時(shí)需要對(duì)炮眼進(jìn)行封堵，而現(xiàn)階段中國(guó)頁(yè)巖氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，壓裂的最高壓力已經(jīng)達(dá)到95MPa，對(duì)炮眼封堵的承壓能力要求非常高。
本領(lǐng)域常用的封堵方法是使用封堵材料進(jìn)行封堵，施工時(shí)通過(guò)施工管柱將封堵材料注入射孔炮眼處，常用的封堵材料有橋接堵漏材料、高慮失堵漏材料、化學(xué)堵漏材料和無(wú)機(jī)凝膠堵漏材料等，但是現(xiàn)有技術(shù)中的封堵材料都是在已經(jīng)在已經(jīng)進(jìn)入開(kāi)采期的油氣井中使用，用來(lái)封堵高含水層或高滲透層，封堵完成后并不涉及多段壓裂作業(yè)，因而對(duì)封堵后的承壓能力要求不高，一般來(lái)說(shuō)上述方法封堵后的承壓能力僅為10～20MPa，不能滿足多段壓裂的高承壓要求，因而不能應(yīng)用于壓裂過(guò)程中誤射孔炮眼的封堵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種封堵效果好、承壓能力強(qiáng)的壓裂井筒高承壓封堵方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種壓裂井筒的高承壓封堵方法，包括以下步驟：
(1)將全封橋塞下入射孔炮眼下部20～50m處坐封，清水給井筒試壓，確定漏失壓力和吸水體積；
(2)連續(xù)油管下至全封橋塞塞面，依次正替下層隔離液、無(wú)機(jī)凝膠、上層隔離液，正頂替清水，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管；
(3)連續(xù)油管上提至上層隔離液液面以上40～60m處循環(huán)洗井；
(4)正擠清水，使無(wú)機(jī)凝膠填充全封橋塞塞面至炮眼以上10～30m之間的井段，關(guān)井憋壓候凝；
(5)所述候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，測(cè)定吸水體積，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則進(jìn)行化學(xué)密封膠的封堵；
優(yōu)選的下層隔離液和上層隔離液獨(dú)立的包括以下組成成分：增粘劑0.5～1重量份、水90～99重量份；
優(yōu)選的增粘劑包括以下組成成分：聚丙烯酰胺1～10重量份、黃原膠60～100重量份和瓜膠0～20重量份；
優(yōu)選的下層隔離液和上層隔離液的擠注體積獨(dú)立的為0.5～1m3。
優(yōu)選的無(wú)機(jī)凝膠包括以下組分：G油井級(jí)水泥65～100重量份、納米硅5～8.3重量份、液硅5～20重量份、檸檬酸1～5重量份、水20～40重量份。
優(yōu)選的無(wú)機(jī)凝膠的體積為步驟(1)清水試壓過(guò)程中吸水體積的1.5～2倍。
優(yōu)選的憋壓候凝的時(shí)間為12～48h。
優(yōu)選的化學(xué)密封膠封堵包括以下步驟：
在無(wú)機(jī)凝膠塞面上部依次正替下層隔離液、化學(xué)密封膠和上層隔離液，正頂替清水，使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段；
正擠清水至要求壓力，憋壓候凝；
所述憋壓候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則重復(fù)化學(xué)密封膠封堵過(guò)程，直至封堵成功；
優(yōu)選的化學(xué)密封膠包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂60～70重量份、乙醇10～15重量份、聚酰胺15～20重量份、三乙醇胺0.1～1重量份。
優(yōu)選的化學(xué)密封膠的體積為步驟(5)清水試壓過(guò)程中吸水體積的1.5～2倍。
優(yōu)選的化學(xué)密封膠封堵過(guò)程中憋壓候凝的時(shí)間為24～72h。
本發(fā)明提供了一種壓裂井筒的高承壓封堵方法，首先將全封橋塞下入射孔炮眼下部20～50m處坐封，清水給井筒試壓，確定漏失壓力和吸水體積；將連續(xù)油管下至全封橋塞塞面，依次正替下層隔離液、無(wú)機(jī)凝膠、上層隔離液，正頂替清水，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管；將連續(xù)油管上提至上層隔離液液面以上40～60m處循環(huán)洗井；正擠清水，使無(wú)機(jī)凝膠填充全封橋塞塞面至炮眼以上10～30m之間的井段，關(guān)井憋壓候凝；候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，測(cè)定吸水體積，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于等于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則進(jìn)行化學(xué)密封膠的封堵。本發(fā)明提供的射孔炮眼高承壓封堵方法可以有效封堵壓裂過(guò)程中誤射孔形成的炮眼，且可操作性強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單，且施工過(guò)程安全，封堵后承壓能力可以達(dá)到120MPa以上，封堵后可以滿足高壓下多段壓裂的要求。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種壓裂井筒的高承壓封堵方法，包括以下步驟：
(1)將全封橋塞下入射孔炮眼下部20～50m處坐封，清水給井筒試壓，確定漏失壓力和吸水體積；
(2)連續(xù)油管下至全封橋塞塞面，依次正替下層隔離液、無(wú)機(jī)凝膠、上層隔離液，正頂替清水，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管；
(3)連續(xù)油管上提至上層隔離液液面以上40～60m處循環(huán)洗井；
(4)正擠清水，使無(wú)機(jī)凝膠填充全封橋塞塞面至炮眼以上10～30m之間的井段，關(guān)井憋壓候凝；
(5)所述候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，測(cè)定吸水體積，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則進(jìn)行化學(xué)密封膠的封堵。
本發(fā)明將全封橋塞下入射孔炮眼下部20～50m處坐封，清水給井筒試壓，確定漏失壓力和吸水體積。在本發(fā)明中，所述下入全封橋塞的位置為漏點(diǎn)下部20～50m處，優(yōu)選為漏點(diǎn)下部25～55m處；所述全封橋塞的個(gè)數(shù)優(yōu)選為1～3個(gè)，更優(yōu)選為2個(gè)，每個(gè)全封橋塞的承壓能力約為60～80MPa，全封橋塞使用個(gè)數(shù)越多，井筒的承壓能力越強(qiáng)，在具體的實(shí)施例中，可以根據(jù)對(duì)承壓的具體要求確定全封橋塞的個(gè)數(shù)，確保井筒在施工過(guò)程中的承壓能力。
清水試壓完成后，本發(fā)明將連續(xù)油管下至全封橋塞塞面，依次正替下層隔離液、無(wú)機(jī)凝膠、上層隔離液，正頂替清水，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管。在本發(fā)明中，所述下層隔離液和上層隔離液優(yōu)選獨(dú)立的包括以下組分：增粘劑0.5～1重量份、水90～99重量份；更優(yōu)選為增粘劑0.6～0.8重量份，水95～98重量份；所述增粘劑優(yōu)選包括包括以下組分：聚丙烯酰胺1～10重量份、黃原膠60～100重量份和瓜膠0～20重量份；更優(yōu)選為聚丙烯酰胺3～8重量份、黃原膠70～90重量份和瓜膠5～15重量份；所述下層隔離液和上層隔離液的擠注體積獨(dú)立的優(yōu)選為0.5～1m3；更優(yōu)選為0.6～0.8m3。
本發(fā)明將無(wú)機(jī)凝膠置于兩段隔離液之間，能夠很好的避免無(wú)機(jī)凝膠與水接觸導(dǎo)致的性能下降，并且可以防止無(wú)機(jī)凝膠在漏點(diǎn)處漏失過(guò)快，提高堵漏成功率，同時(shí)起到在高壓差下平穩(wěn)輸送無(wú)機(jī)凝膠的作用，后置隔離液可以保證隔離液后端沒(méi)有殘留的堵漏膠，避免了無(wú)機(jī)凝膠膠結(jié)在井筒內(nèi)壁和連續(xù)油管外壁上不易清洗。
在本發(fā)明中，所述無(wú)機(jī)凝膠優(yōu)選包括以下組分：G油井級(jí)水泥65～100重量份、納米硅5～8.3重量份、液硅5～20重量份、檸檬酸1～5重量份、水20～40重量份；更優(yōu)選為G油井級(jí)水泥70～90重量份、納米硅6～7重量份、液硅10～15重量份、檸檬酸2～4重量份、水25～35重量份；所述無(wú)機(jī)凝膠的泵入體積優(yōu)選為步驟(1)清水試壓過(guò)程中吸水體積的1.5～2倍，更優(yōu)選為1.6～1.8倍。
本發(fā)明中的無(wú)機(jī)凝膠材料配方簡(jiǎn)單，成本低廉，且溫度適應(yīng)性強(qiáng)，抗溫性能能夠達(dá)到130℃，承壓能力強(qiáng)，可以承受120MPa的高壓，封堵后可以滿足多段壓裂的要求。
本發(fā)明通過(guò)正頂替清水使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管，使無(wú)機(jī)凝膠充滿橋塞塞面以上的井段，而且與橋塞塞面充分接觸。在本發(fā)明中，所述正頂替清水的體積為連續(xù)油管內(nèi)容積與上層隔離液的差值，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以根據(jù)上層隔離液及連續(xù)油管的內(nèi)容積確定正頂替清水的體積。
無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管后，本發(fā)明將連續(xù)油管上提至上層隔離液液面以上40～60m處循環(huán)洗井。在本發(fā)明中，所述循環(huán)洗井優(yōu)選使用清水循環(huán)2～3周，通過(guò)循環(huán)洗井清洗井筒內(nèi)的雜質(zhì)，并且給井筒降溫，防止井筒溫度過(guò)高造成無(wú)機(jī)膠過(guò)早進(jìn)入炮眼中；所述循環(huán)洗井用清水的體積優(yōu)選為20～30m3，更優(yōu)選為25～28m3。
循環(huán)洗井完成后，本發(fā)明正擠清水，使無(wú)機(jī)凝膠填充全封橋塞塞面至炮眼以上10～30m之間的井段，關(guān)井憋壓候凝。在本發(fā)明中，所述憋壓候凝的時(shí)間優(yōu)選為12～48h，更優(yōu)選為24～36h；所述正擠清水的壓力為步驟(1)清水試壓過(guò)程中測(cè)定的打開(kāi)地層的壓力；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以根據(jù)無(wú)機(jī)凝膠的體積及連續(xù)油管的內(nèi)容積確定正擠清水的體積。
所述憋壓候凝完成后，本發(fā)明起出連續(xù)油管，清水試壓，測(cè)定吸水體積，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則進(jìn)行化學(xué)密封膠的封堵。
在本發(fā)明中，所述化學(xué)密封膠封堵優(yōu)選包括以下步驟：
在無(wú)機(jī)凝膠塞面上部依次正替下層隔離液、化學(xué)密封膠、和上層隔離液，正頂替清水，使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段；
正擠清水至要求壓力，憋壓候凝；
所述憋壓候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則重復(fù)化學(xué)密封膠封堵過(guò)程，直至封堵成功。
本發(fā)明在無(wú)機(jī)凝膠塞面上部依次正替下層隔離液、化學(xué)密封膠、和上層隔離液，正頂替清水，使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段。在本發(fā)明中，所述化學(xué)密封膠優(yōu)選包括以下組分：環(huán)氧樹(shù)脂60～70重量份、乙醇10～15重量份、聚酰胺15～20重量份、三乙醇胺0.1～1重量份，更優(yōu)先為環(huán)氧樹(shù)脂62～68重量份、乙醇12～14重量份、聚酰胺16～18重量份、三乙醇胺0.2～0.8重量份；所述化學(xué)密封膠的體積優(yōu)選為步驟(5)清水試壓過(guò)程中吸水體積的1.5～2倍，更優(yōu)選為1.6～1.8倍；所述下層隔離液和上層隔離液的組分及體積與上述方案一致，在此不再贅述。
本發(fā)明中的化學(xué)密封膠配方簡(jiǎn)單，成本低，易于施工，且溫度適應(yīng)性強(qiáng)，抗溫性能可以達(dá)到150℃，承壓能力強(qiáng)，可以承受160MPa的高壓，封堵后可以滿足高壓下多段壓裂的要求。
使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段后，本發(fā)明正擠清水至要求壓力，憋壓候凝。在本發(fā)明中，所述化學(xué)密封膠封堵過(guò)程的憋壓候凝時(shí)間優(yōu)選為24～72h，更優(yōu)選為36～60h，最優(yōu)選為48～55h；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以根據(jù)對(duì)壓力的具體要求確定正擠清水的體積。
所述憋壓候凝完成后，本發(fā)明起出連續(xù)油管，清水試壓，在要求的壓力條件下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa，則封堵成功；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa，則重復(fù)化學(xué)密封膠封堵過(guò)程，直至封堵成功。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的壓裂井筒的高承壓封堵方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
某油田壓裂過(guò)程中誤射孔炮眼封堵，10個(gè)炮眼，炮眼井段3728～3729m間，試壓情況為40MPa下的累積液量為2.5m3，封堵后滿足承壓90MPa的壓裂要求即可，炮眼位置溫度為100℃。
連續(xù)油管外徑50.8mm，長(zhǎng)度5200m，鋼級(jí)110，內(nèi)容積7.6m3。
實(shí)施過(guò)程如下：
將全封橋塞下至3759m和3760m處，坐封，起出工具；
將連續(xù)油管下至3759m處，正替1m3隔離液、3.75m3無(wú)機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管，上提連續(xù)油管至3109m，正替清水循環(huán)兩周；
40MP下正擠清水3m3，關(guān)井憋壓48h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3739m，起出鉆塞工具；
清水試壓50MPa，30min內(nèi)壓降5MPa，吸水量1.5m3；封堵未成功，進(jìn)行化學(xué)密封膠的封堵；
將連續(xù)油管下至3739m處，依次正替0.5m3隔離液、2.25m3化學(xué)密封膠、0.5m3隔離液和7.1m3清水，使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段；
上提連續(xù)油管至3189m，正替清水循環(huán)兩周；
50MPa下正擠清水1.5m3，關(guān)井憋壓48h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具探塞并鉆塞至3739m，起出鉆塞工具；
清水試壓90MPa，30min內(nèi)壓降0.34MPa，封堵成功；
下入鉆塞工具，鉆掉留塞和全封橋塞，交井。
封堵完成后，該井已完成順利15段壓裂，最高壓裂壓力為90MPa。
本實(shí)施例中，隔離液為0.7重量份的黃原膠，0.3重量份的聚丙烯酰胺，99重量份的水；
無(wú)機(jī)凝膠為G油井級(jí)水泥100重量份、納米硅5重量份、液硅10重量份、檸檬酸1重量份、水20重量份；
化學(xué)密封膠為環(huán)氧樹(shù)脂70重量份、乙醇14重量份、聚酰胺15重量份、三乙醇胺1重量份。
實(shí)施例2
某頁(yè)巖氣井壓裂過(guò)程中誤射孔1段，30個(gè)炮眼，炮眼井段3152.3～3153.3m間，炮眼位置溫度為80℃；
在3184m和3183m處分別下入全封橋塞，清水試壓，試壓情況為50MPa下的累積液量為3.5m3，要求封堵后95MPa壓力下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa。
連續(xù)油管外徑50.8mm，長(zhǎng)度5200m，鋼級(jí)110，內(nèi)容積7.6m3。
實(shí)施過(guò)程如下：
連續(xù)油管下至3183m處，正替1m3隔離液、5.25m3低粘高強(qiáng)無(wú)機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管，上提連續(xù)油管至2383m，正替清水循環(huán)兩周；
50MP下正擠清水3m3，關(guān)井憋壓48h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3163m，起出鉆塞工具；
清水試壓70MPa，30min內(nèi)壓降3.5MPa，吸水量1.8m3；封堵未成功，進(jìn)行化學(xué)密封膠封堵；
連續(xù)油管下至3163m處，正替0.5m3隔離液、2.7m3化學(xué)密封膠、0.5m3隔離液和7.1m3清水，使化學(xué)密封膠填充無(wú)機(jī)凝膠塞面以上井段；
上提連續(xù)油管至2533m，正替清水循環(huán)兩周；
70MPa下正擠清水1.8m3，關(guān)井憋壓48h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具探塞并鉆塞至3163m，起出鉆塞工具；
清水試壓95MPa，30min內(nèi)壓降0.28MPa，封堵成功；
下入鉆塞工具，鉆掉留塞和全封橋塞，交井。
封堵完成后，該井已完成順利20段壓裂，最高壓裂壓力為95MPa。
上述實(shí)例中，隔離液為0.8重量份的黃原膠，0.1重量份的瓜膠，0.1重量份的聚丙烯酰胺，99重量份的水。
無(wú)機(jī)凝膠為G油井級(jí)水泥100重量份、納米硅8重量份、液硅15重量份、檸檬酸5重量份、水30重量份；
化學(xué)密封膠為環(huán)氧樹(shù)脂65重量份、乙醇14.5重量份、聚酰胺20重量份、三乙醇胺0.5重量份。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該射孔炮眼封堵方法具有很好的修復(fù)效果，在不同的溫度和壓力條件下對(duì)射孔炮眼的修復(fù)效果都很明顯，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工條件的要求。
實(shí)施例3
某頁(yè)巖氣井壓裂過(guò)程中誤射孔1段，20個(gè)炮眼，炮眼井段3725～3726m間，炮眼位置溫度為90℃；
在3756m和3755m處分別下入全封橋塞，清水試壓，試壓情況為40MPa下的累積液量為3.0m3，要求封堵后90MPa壓力下，30min內(nèi)壓降小于0.5MPa。
連續(xù)油管外徑50.8mm，長(zhǎng)度5200m，鋼級(jí)110，內(nèi)容積7.6m3。
實(shí)施過(guò)程如下：
連續(xù)油管下至3755m處，正替1m3隔離液、4.5m3低粘高強(qiáng)無(wú)機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，使無(wú)機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管，上提連續(xù)油管至3383m，正替清水循環(huán)兩周；
50MP下正擠清水3m3，關(guān)井憋壓24h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3755m，起出鉆塞工具；
清水試壓90MPa，30min內(nèi)壓降0.45MPa，封堵成功。
上述實(shí)例中，隔離液為0.7重量份的黃原膠，0.2重量份的瓜膠，0.1重量份的聚丙烯酰胺，99重量份的水。
無(wú)機(jī)凝膠為G油井級(jí)水泥100重量份、納米硅6重量份、液硅10重量份、檸檬酸1重量份、水20重量份；
化學(xué)密封膠為環(huán)氧樹(shù)脂67重量份、乙醇15重量份、聚酰胺17重量份、三乙醇胺1重量份。
由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的壓裂井筒的高承壓封堵方法能夠有效封堵誤射炮眼，且封堵完成后承壓能力強(qiáng)，可以滿足后續(xù)多段壓裂作業(yè)的要求，且施工過(guò)程簡(jiǎn)單、安全，堵漏成功率高。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。