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      井下作業(yè)注塞方法與流程

      文檔序號:12014754閱讀:780來源:國知局
      本發(fā)明涉及石油天然氣開發(fā)井下作業(yè)注塞方法,尤其是針對無法建立循環(huán)或失返、井內(nèi)平衡液面遠(yuǎn)離井口的超低壓易漏失油氣井的注塞方法。

      背景技術(shù):
      石油天然氣開發(fā)井下作業(yè)中注塞是廣泛使用的工藝,封閉舊層上試層、開窗側(cè)鉆或油氣井報廢等作業(yè)通常需要注塞。注塞就是將水泥漿注入井筒特定井段,靜置一段時間后,水泥漿凝固形成一段水泥塞(無滲透性的水泥石)。根據(jù)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5587.14常規(guī)修井作業(yè)規(guī)程第14部分注塞、鉆塞,常規(guī)注塞要求油氣井壓井平穩(wěn),即無漏失,也無溢流。常規(guī)注塞施工程序是:將注塞管柱下至設(shè)計(jì)深度;從注塞管柱內(nèi)注入水泥漿,并將其頂替至設(shè)計(jì)井段;再上提注塞管柱至設(shè)計(jì)深度;采用反循環(huán)方式洗井,洗出多余水泥漿;最后上提注塞管柱100m以上,灌滿壓井液,關(guān)井候凝。常規(guī)注塞工藝適用于壓井無漏失、能建立正常循環(huán)的油氣井。油氣井井下作業(yè)中,地層壓力系數(shù)(地層壓力與高度等于地層埋藏深度的靜水柱壓力的比值)遠(yuǎn)小于1的超低壓井是普遍存在的,特別是氣井,因?yàn)闅獠赝ǔJ且揽刻烊粴庾陨韽椥阅芰靠萁呤介_采,當(dāng)氣藏開發(fā)進(jìn)入中后期,地層壓力系數(shù)很低,甚至小于0.3。超低壓井通常采用清水作壓井液。因?yàn)榍逅錆M井筒時,地層處靜夜柱壓力遠(yuǎn)大于地層壓力,只要井筒或地層不被堵塞,超低壓井采用清水循環(huán)壓井時,一般會發(fā)生大量漏失,壓井液不能返出地面(失返)。根據(jù)井控原理,超低壓井只要井筒內(nèi)維持足夠的液柱高度,即所形成的液柱壓力略大于地層壓力,就可以可實(shí)現(xiàn)成功壓井;此時的壓井液液面就是平衡液面,通常遠(yuǎn)離井口。公開號為CN1529035,公開日為2004年9月15日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種注水泥塞工藝及裝置,其工藝包括:(A)下入托漿器至井下注水泥塞位置下方;(B)向井中注水泥;(C)候凝,所述步驟(B)是采用專用的注水泥塞工藝裝置,將水泥漿裝入該裝置中,由鋼絲繩將其下入井中預(yù)定位置,用該裝置的支撐器固定在套管中,打開該裝置,將水泥漿泄在所述托漿工具上方,注水泥塞工藝裝置包括加重桿、鋼絲繩、支撐器和繩帽,還包括攜漿管,該攜漿管上端安設(shè)擋帽,下端連接堵塞器座,其上安置可撈起的堵塞器,上部連接支撐器;所述加重桿安置于所述攜漿管中,其上端連接繩帽,該繩帽中連接鋼絲繩,下端與接頭相連,接頭上連接打撈器。應(yīng)用于井中注水泥塞工藝中。因?yàn)槌途畨壕晒缶畠?nèi)壓井液液面通常遠(yuǎn)離井口,如果采用常規(guī)方法注塞,必須首先對產(chǎn)層成功堵漏或者在產(chǎn)層上部下入一只橋塞將產(chǎn)層封閉。超低壓井堵漏工藝較復(fù)雜且一次成功率低;橋塞可以封閉產(chǎn)層,但對于需要永久性封閉的產(chǎn)層,必須注塞進(jìn)行永久性封閉,橋塞只能作為輔助封閉手段。超低壓井采用常規(guī)工藝注塞封閉,大大增加了作業(yè)周期和成本。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足,提供一種井下作業(yè)注塞方法,本發(fā)明特別適用于超低壓井易漏失油氣井,在井內(nèi)壓井液液面遠(yuǎn)離井口時,不用堵漏也不下橋塞,也可以直接完成注塞,有效地解決了超低壓漏失井注塞的難題。本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種井下作業(yè)注塞方法,其特征在于步驟如下:a、清水壓井平穩(wěn)后,測得井內(nèi)平衡液面;b、起出井內(nèi)原有管柱后,投入套管膠塞,并用注塞管柱將套管膠塞送入至設(shè)計(jì)深度;c、從注塞管柱內(nèi)泵注入水泥漿,再泵注清水頂替水泥漿,泵注結(jié)束直接將注塞管柱起至測得的平衡液面以上,井內(nèi)液面達(dá)到最高動液面后,井內(nèi)液面逐漸降低,直至井內(nèi)液面恢復(fù)至平衡液面;d、水泥漿靜置候凝,水泥漿凝固后形成水泥塞。所述c步驟中,注塞管柱內(nèi)泵注入水泥漿的用量根據(jù)設(shè)計(jì)水泥塞的厚度確定。所述c步驟中,是按注塞管柱內(nèi)外水泥漿界面一致的原則用清水頂替水泥漿,并根據(jù)“U”型管壓力平衡原理和井內(nèi)平衡液面深度確定頂替清水用量。所述a步驟中,清水壓井平穩(wěn)后測得平衡液面后,再灌注與注塞施工總液量相同的清水后,間隔一個水泥漿初凝時間再次測定平衡液面。所述b步驟中,注塞管柱的送入下深采用下式確定:所述c步驟中,水泥漿的用量根據(jù)設(shè)計(jì)水泥塞的厚度確定,并根據(jù)注塞管柱內(nèi)外水泥漿界面一致原則,水泥漿用量采用下式確定:所述c步驟中,清水用量等于最高動液面至水泥漿界面之間注塞管柱的內(nèi)容積,即與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下:1、采用本發(fā)明所述的a-d步驟形成的技術(shù)方案,尤其適用于超低壓井易漏失油氣井,在井內(nèi)壓井液液面遠(yuǎn)離井口時,不用堵漏也不下橋塞,可以直接完成注塞,有效解決了超低壓漏失井注塞難題,本發(fā)明針對性強(qiáng)、成功率高,作業(yè)周期短,作業(yè)成本低。2、本發(fā)明在a步驟中,清水壓井平穩(wěn)后測得平衡液面后,再灌注與注塞施工總液量相同的清水后,間隔一個水泥漿初凝時間再次測定平衡液面,通過這樣的操作方式,能夠進(jìn)一步確定該井確實(shí)屬于超低壓易漏失井,并由此選用本注入工藝。3、本發(fā)明中注塞管柱的送入下深、水泥漿的注入量和清水的頂替量均采用特定的公式來實(shí)現(xiàn),能使注塞工藝的操作更為精確,工藝完成性達(dá)到最佳。附圖說明下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,其中:圖1為本發(fā)明的工作原理圖。圖中標(biāo)記:1、產(chǎn)層,異常低壓;2、套管;3、注塞管柱,油管或鉆桿;4a、最高動液面,注塞施工時井內(nèi)最高液面;4b、平衡液面,壓井液液面超過平衡液面4b時壓井液開始漏入地層,超低壓易漏失井壓井平衡液面4b遠(yuǎn)離井口;5、壓井液,清水;6、水泥漿界面;7、水泥漿,密度1.85g/cm3左右;8、管鞋;9、套管膠塞,套管膠塞緊靠注塞管柱的管鞋8。具體實(shí)施方式實(shí)施例1作為本發(fā)明的一最基本實(shí)施方式,其步驟如下:a、清水壓井平穩(wěn)后,測得井內(nèi)平衡液面;b、起出井內(nèi)原有管柱后,投入套管膠塞,并用注塞管柱將套管膠塞送入至設(shè)計(jì)深度;c、從注塞管柱內(nèi)泵注入水泥漿,再泵注清水頂替水泥漿,泵注結(jié)束直接將注塞管柱起至測得的平衡液面以上,井內(nèi)液面達(dá)到最高動液面后,井內(nèi)液面逐漸降低,直至井內(nèi)液面恢復(fù)至平衡液面;d、水泥漿靜置候凝,水泥漿凝固后形成水泥塞。本例中,所采用的套管膠塞為本工藝中常用的膠塞結(jié)構(gòu)即可。實(shí)施例2作為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式,其步驟包括:清水5壓井,壓井平穩(wěn)后測平衡靜液面4b,灌注與注塞施工總液量相同的清水后,間隔一個水泥漿初凝時間再次測定平衡靜液面4b,通常超低壓易漏失井平衡靜液面4b基本一致;測得平衡靜液面4b后起出井內(nèi)原有管柱。2)投入膠塞9,下入注塞管柱2其管鞋8下深3)從注塞管柱2內(nèi)注入水泥漿7,頂替清水5,頂替原則是注塞管柱2內(nèi)外水泥漿界面6一致原則。水泥漿7用量停止泵注后,清水5和水泥漿6在自身重力作用下繼續(xù)沿注塞管柱2下行,當(dāng)水泥漿7與井內(nèi)壓井液5匯合時,注塞管柱2內(nèi)的液柱高度突然增加,根據(jù)“U”型管壓力平衡原理,注塞管柱2內(nèi)的液體將流入套管3與注塞管柱2之間的環(huán)形空間,直至注塞管柱2的管鞋8處內(nèi)外液柱壓力一致(此時井內(nèi)動液面為最高動液面4a),這一平衡過程時間很短,可以忽略地層無漏失。頂替清水5注入量等于最高動液面4a至水泥漿界面6之間注塞管柱2的內(nèi)容積,即4)頂替清水5結(jié)束后,上提注塞管柱2使其管鞋8高于靜液面4b以上;井內(nèi)液面達(dá)到最高動液面4a后,井內(nèi)液面逐步降低,直至井內(nèi)液面恢復(fù)至平衡液面4b(忽略高密度的水泥漿柱造成的附加液柱壓力),此時液柱壓力平衡地層壓力。5)關(guān)井,靜置一段時間候凝,水泥漿凝固后形成水泥塞。本例中,所采用的套管膠塞為本工藝中常用的膠塞結(jié)構(gòu)即可。
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