水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法技术

水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，向地层注入液体至井口注入压力大于本井地层闭合压力；向原裂缝注入裂缝封堵颗粒；向地层注入水泥；然后注入可钻封堵材料；待水泥及裂缝封堵颗粒稳定后下入钻磨工具对可钻封堵材料进行钻磨并通过液体将其循环出地面；将第一可钻式桥塞及射孔枪泵注下到第一个新裂缝位置，控制射孔枪进行射孔，同时射孔枪与第一可钻式桥塞分离、第一可钻式桥塞完成坐封，然后将射孔枪起出，此后进行套管注入压裂，重复下注可钻式桥塞及射孔枪泵，完成所有需改造的层段。本发明专利技术通过封堵老裂缝，并对以前固井不合格层段进行堵剂及水泥填充，制造了一个全新井筒，有效防止套管外部因固井质量差引起的上下层沟通造成的工具砂埋。

Repeated fracturing method for fractured plugging wellbore reconstruction in horizontal wells

【技术实现步骤摘要】
水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法
本专利技术涉及一种油田水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，适用于套管完井方式的水平井的重复压裂改造，配套工具简单，施工方便简捷。
技术介绍
常规水平井重复改造大多采用双封单卡压裂工艺，因受到油管及双封隔器制约其无法实现大排量改造，且常因固井质量差，造成套管管外串从而增加卡钻风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，通过封堵老裂缝，并对以前固井不合格层段进行堵剂及水泥填充，制造了一个全新井筒，有效防止套管外部因固井质量差引起的上下层沟通造成的工具砂埋。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，包括以下步骤：1)进行井筒能量补充，向地层注入液体至井口注入压力大于本井地层闭合压力；2)向原裂缝注入裂缝封堵颗粒，该裂缝封堵颗粒进入裂缝后受到地层压力挤压依靠自身弹性对裂缝进行物理封堵；3)向地层注入水泥，使得套管外进井地带裂缝口及管外串的位置全部固化封闭；然后注入可钻封堵材料，可钻封堵材料将水泥顶替到裂缝内；4)完成注入后待水泥及裂缝封堵颗粒稳定后下入钻磨工具对可钻封堵材料进行钻磨并通过液体将其循环出地面，此时井筒再造完成；5)将第一可钻式桥塞及射孔枪泵注下到设计的第一个新裂缝位置，控制射孔枪进行射孔，同时射孔枪与第一可钻式桥塞分离、第一可钻式桥塞完成坐封，然后将射孔枪起出，此后进行套管注入压裂；6)依次类推，重复步骤5)，完成所有需改造的层段。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，向地层注入井筒体积3倍以上液体。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，裂缝封堵颗粒为采用四甲基乙二胺(TMEDA)改性的聚丙烯酰胺聚合物，视密度为1.56吨/m3。本专利技术进一步的改进在于，步骤3)中，可钻封堵材料(4)按重量百分比计，包括10-20％的G级水泥、40-50％的重晶石、20-30％的煤渣以及10-20％的钙剂膨润土。本专利技术进一步的改进在于，步骤4)中，完成注入后，水泥及裂缝封堵颗粒稳定的时间为2天。本专利技术进一步的改进在于，步骤5)中，通过电缆将第一可钻式桥塞及射孔枪泵注下到设计的第一个新裂缝位置。本专利技术进一步的改进在于，还包括以下步骤：7)压裂作业完成后，下入桥塞钻磨工具，对井内第一可钻式桥塞、第二可钻式桥塞进行钻磨，并通过液体将碎屑循环出地面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术利用裂缝封堵颗粒的弹性封堵性能、水泥的高强度封堵性能及可钻封堵材料的可钻性能，使得原裂缝及管外串位置得到了有效的封堵，制造一个类似于新井井筒。2、本专利技术对原井筒进行再造，使得井筒清洁、简单，有效防止套管外部因固井质量差引起的上下层沟通造成的工具砂埋。3、本专利技术能满足水平井重复改造大排量、大砂量、大液量压裂的要求，且能大幅度提高施工时效。4、本专利技术可以实现射孔、压裂一体化作业；且工艺管柱结构简单，施工方法灵活，操作简单，效率高。5、本专利技术通过泵注各种材料封堵全井段原裂缝，制造一个类似于新井井筒，通过对套管外出现的管外串位置进行封堵，有效防止套管外部因固井质量差引起的上下层沟通造成的工具砂埋；使用可钻式桥塞与射孔枪联作工艺进行压裂，能满足大排量、大砂量、大液量压裂的要求，且能大幅度提高施工时效。进一步的，因前期在相关现场实验中，如果只注入2倍井筒容积的液体，地层能量依然不足，三倍能有效补充地层能量。附图说明图1为向地层注入大量液体补充损失能力示意图。图2为注入裂缝封堵颗粒示意图。图3为注入水泥及可钻封堵材料示意图。图4为钻磨可钻封堵材料示意图。图5为电缆下入桥塞及射孔工具示意图。图6为桥塞光套管压裂示意图。图7为第二个桥塞压裂示意图。图8为压裂作业完成后桥塞钻磨示意图。图中，1为原裂缝，2为裂缝封堵颗粒，3为水泥，4为可钻封堵材料，5为钻磨工具，6为第一个新裂缝，7为射孔枪，8为电缆，9为第一可钻式桥塞，10为第二个新裂缝，11为第二可钻式桥塞。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。本专利技术包括以下步骤：一、井筒再造过程：1、进行井筒能量补充，因前期开采造成地层能力亏空，应向地层注入3倍以上液体恢复其能量，判断标准为井口注入压力大于本井地层闭合压力即可停止注入(参见图1)，其作用是避免因地层吸收量大造成后续材料浪费，节约经济成本；2、向原裂缝1注入裂缝封堵颗粒2将原裂缝封堵，该裂缝封堵颗粒为低密度弹性颗粒，进入裂缝后受到地层压力挤压依靠自身弹性对裂缝进行物理封堵(参见图2)，因裂缝口较宽故在泵注后期使用外径较大颗粒增强封堵效果；由于裂缝越到远端越细，近端是最宽的，为了达到较好的渗流能力，缝口出使用大颗粒，使得其颗粒间缝隙大，导流能力强。3、向地层注入水泥3，使得套管外进井地带裂缝口及管外串的位置全部固化彻底封闭；然后注入可钻封堵材料4，其作用是将水泥3彻底顶替到裂缝内。(参见图3)，避免后期因水泥残留在套管内对后续施工造成影响，材料特性为硬度低，脆性高的复合材料，承压30MPa，易钻磨；向地层注入水泥将原裂缝及套管外出现的管外串位置进行封堵，后续注入可钻封堵材料将水泥顶入原裂缝内，井筒内只剩可钻封堵材料。4、完成注入后等待两天，待水泥3及裂缝封堵颗粒2稳定后下入钻磨工具5对可钻封堵材料4进行钻磨并通过液体将其循环出地面，此时井筒再造完成(参见图4)；二、重复压裂工艺过程：5、通过电缆8将第一可钻式桥塞9及射孔枪7泵注下到设计的第一个新裂缝6位置，通过电缆8控制射孔枪7进行射孔，同时射孔枪7与第一可钻式桥塞分离9、第一可钻式桥塞9完成坐封，然后将电缆8及射孔枪7起出，此后进行套管注入压裂，从套管进行注入压裂，其特点是大排量、无缩径(参见图5和图6)。6、依次类推，重复步骤5，通过电缆8将第一可钻式桥塞9及射孔枪7泵注下到设计的第二个新裂缝10位置，通过电缆8控制射孔枪7进行射孔，同时射孔枪7与第一可钻式桥塞分离9、第一可钻式桥塞9完成坐封，然后将电缆8及射孔枪7起出，此后进行套管注入压裂，从套管进行注入压裂，直至完成全井压裂，可完成所有需改造的层段(参见图7)。7、压裂作业完成后，下入桥塞钻磨工具12，对井内第一可钻式桥塞9、第二可钻式桥塞11进行钻磨，并通过液体将碎屑循环出地面(参见图8)。本专利技术是针对低渗透油田水平井重复改造所设计的新型压裂技术，该技术结合裂缝封堵井筒再造技术与桥塞压裂技术的特点、提出了一种可用于水平井重复压裂改造实施的新技术，其主要通过对地层损失能量补充，先后向原裂缝1注入裂缝封堵颗粒2、水泥3及可钻封堵材料4，下入钻磨工具5将井筒内可钻封堵材料4全部钻碎并用液体循环带出地面，用电缆8将第一可钻式桥塞9及射孔枪7泵注下到设计第一个新裂缝6一趟管柱即可完成射孔、压裂一体化作业，借以可以实现水平井多段的大排量、光套管无缩径压裂，满足了水平井重复改造大排量、大砂量、大液量的要求，最终提高老油田改造效果，达到增产的目的。本专利技术中裂缝封堵颗粒(2)为采用四甲基乙二胺(TMEDA)改性的聚丙烯酰胺聚合物，视密度为1.56吨/m3。可钻封堵材料(4)按重量百分比计，由10-20％的G级水泥、40-50％的重晶石、20-30％的煤渣以及10-20％的钙剂膨润土组成。常规水平井重复改造大多采用双封单卡压裂工艺，因受到油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：1)进行井筒能量补充，向地层注入液体至井口注入压力大于本井地层闭合压力；2)向原裂缝(1)注入裂缝封堵颗粒(2)，该裂缝封堵颗粒(2)进入裂缝后受到地层压力挤压依靠自身弹性对裂缝进行物理封堵；3)向地层注入水泥(3)，使得套管外进井地带裂缝口及管外串的位置全部固化封闭；然后注入可钻封堵材料(4)，可钻封堵材料(4)将水泥(3)顶替到裂缝内；4)完成注入后待水泥(3)及裂缝封堵颗粒(2)稳定后下入钻磨工具(5)对可钻封堵材料(4)进行钻磨并通过液体将其循环出地面，此时井筒再造完成；5)将第一可钻式桥塞(9)及射孔枪(7)泵注下到设计的第一个新裂缝(6)位置，控制射孔枪(7)进行射孔，同时射孔枪(7)与第一可钻式桥塞分离(9)、第一可钻式桥塞(9)完成坐封，然后将射孔枪(7)起出，此后进行套管注入压裂；6)依次类推，重复步骤5)，完成所有需改造的层段。

【技术特征摘要】
1.水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：1)进行井筒能量补充，向地层注入液体至井口注入压力大于本井地层闭合压力；2)向原裂缝(1)注入裂缝封堵颗粒(2)，该裂缝封堵颗粒(2)进入裂缝后受到地层压力挤压依靠自身弹性对裂缝进行物理封堵；3)向地层注入水泥(3)，使得套管外进井地带裂缝口及管外串的位置全部固化封闭；然后注入可钻封堵材料(4)，可钻封堵材料(4)将水泥(3)顶替到裂缝内；4)完成注入后待水泥(3)及裂缝封堵颗粒(2)稳定后下入钻磨工具(5)对可钻封堵材料(4)进行钻磨并通过液体将其循环出地面，此时井筒再造完成；5)将第一可钻式桥塞(9)及射孔枪(7)泵注下到设计的第一个新裂缝(6)位置，控制射孔枪(7)进行射孔，同时射孔枪(7)与第一可钻式桥塞分离(9)、第一可钻式桥塞(9)完成坐封，然后将射孔枪(7)起出，此后进行套管注入压裂；6)依次类推，重复步骤5)，完成所有需改造的层段。2.根据权利要求1所述的水平井裂缝封堵井筒再造重复压裂方法，其特征在于，步骤1)中，向地层注入井筒体积3倍以...

【专利技术属性】
技术研发人员：何华，任勇，郭小勇，蒙鑫，李志文，刘忠能，冯长青，王治国，赵粉霞，王在强，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11