一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法技术

本发明专利技术公开了一种用于破损或腐蚀穿孔套管的堵漏修复方法，首次提出结合沉降与漂浮堵漏技术，无需考虑地层漏层与套管破损点的相对位置，可充分充填地层漏点与环空，在套管破损点上下形成有效的充填，解决传统方法仅仅满足漏层相对位置在下方情况的封堵缺陷，有效提高破损套管的封堵效果；并可使堵剂有效的驻留，封堵由于长期开采带来的套管腐蚀破损；修复后可满足承压要求，并满足后续开采施工的要求；且对温度、地层流体矿化度等修复环境要求低，环境友好，适用性广。

A composite method of settlement and floating plugging for damaged casing

【技术实现步骤摘要】
一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法
本专利技术属于油气开采
，涉及一种油气田套管的破损修复技术，具体涉及一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法。
技术介绍
油气由井底输送至地面是通过井筒及附属装置来实现的，除必要的采油装置外，还包括油管、套管、水泥环等钻完井过程中布置在井筒内的管材，油管、套管、水泥环、地层是井筒由内至外的结构。而在油气田长期的开采过程中，由于固井过程中水泥浆未返至地面，会导致地层流体与套管接触，在长时间的接触过程中，地层流体会对套管产生腐蚀，并使套管腐蚀穿孔，造成地层流体进入套管与油管环空，影响油气田的进一步开采，对油田安全生产带来了众多的隐患。套管的破损点是地层流体对套管材料腐蚀后形成后管材破坏位置，地层漏层是地层流体沿渗流通道流向井筒的位置，套管破损点与地层漏层存在相对位置差异，套管破损点与地层漏层的相对位置有两种：1)地层漏层在套管破损点之上，2)地层漏点在套管破损点之下。常规套管修复方式一般为挤水泥或树脂类柔性封堵材料，如：专利技术专利“用于油水井套管修复的化学复合树脂封固剂”(CN102516963B)公开了一种油水井套管修复的化学复合树脂封固剂，可应用于地层温度为10～110℃的油水井套管损坏修复加固作业；专利技术专利“一种化学封堵剂”(CN102391845B)公开了一种复合化学封堵剂，该化学封堵剂由结构形成剂、固化增强剂、纤维塑性增强剂、悬浮稳定剂及保水调凝剂等组成；专利技术专利“一种油水井套管破损的修复方法”(CN105986776A)公开了一种油水井套管破损的修复方法。但上述修复技术通常在封堵过程中存在以下问题：1)封堵材料一般密度比较大，由于自身重力原因会导致挤入环空后向漏点下部移动，这种方式针对地层漏点在套管破损点之下的封堵可能会比较有效果，但是也可能会使套管破损点环空上部充填不够，影响修复封堵效果；2)针对地层漏点在套管破损点之上的情况，该类材料无法实现地层漏层的充填封堵，无法从根本上解决套管腐蚀破损的源头；3)由于地层水的影响，堵剂无法在套管破损点处形成很好的驻留，从而影响封堵效果；4)无法满足含高矿化度地层水的油气井封堵效果。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种用于破损或腐蚀穿孔套管的堵漏修复方法，结合沉降与漂浮堵漏技术，可使堵剂有效的驻留，封堵由于长期开采带来的套管腐蚀破损，对地层漏点与套管破损点相对位置没有特殊要求，修复后可以满足承压的要求，并可满足后续开采施工的要求；且对温度、地层流体矿化度等环境要求低，适用性广。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法，包括如下步骤：1)下入封隔器至破损点以下20～50m处，坐封；2)清水给井筒试压，测定漏失压力及吸水量，并确定挤注过程中的压力和挤注量；3)配制隔水凝胶和堵漏剂；4)空井筒挤注隔水凝胶和堵漏剂；5)挤注清水，预留堵漏剂胶塞至漏点以上20～50m处；6)挤注完成憋压；7)下入钻塞工具，钻掉预留堵漏剂胶塞，循环洗井，起出钻塞工具；8)清水试压，交井。上述方案中，所述隔水凝胶中各组分及其所占重量份数包括：交联胶0.5～1份，交联剂0.1～3份，加重剂0～30份。上述方案中，所述交联胶可选用聚丙烯酰胺、黄原胶、瓜尔胶等中的一种或几种。上述方案中，所述交联剂可选用硼砂、有机锆交联剂、硅烷交联剂等中的一种或几种。上述方案中，所述加重剂可选用氯化钠、氯化钾、甲酸钠、甲酸钾等中的一种或几种。上述方案中，所述堵漏剂包括漂浮堵漏剂和沉降堵漏剂。上述方案中，所述漂浮堵漏剂由水泥与复合添加剂I复配而成，其中复合添加剂I中各添加剂及其相对水泥用量的质量百分比包括：减轻剂40～70％，分散剂0.05～0.1％，降滤失剂2～4％，消泡剂0.5～1％，缓凝剂1～3％，早强剂8～10％，水100～120％。优选的，所述漂浮堵漏剂中采用的水泥为超细水泥、G级水泥中的一种或两种复配；减轻剂为漂珠，其密度为0.42～0.6g/cm3；所述分散剂为改性木质素磺酸盐、磺化丙酮甲醛缩合物中的一种或几种；所述将降滤失剂为水溶性高分子聚合物，可选用丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物或丙烯酰胺-AMPS共聚物中的一种或二者混合物；消泡剂为聚醚、硅油、聚醚改性硅油类中的一种或几种；缓凝剂为柠檬酸、硼酸、有机磷酸盐、木质酸、马来酸共聚物中的一种或几种；早强剂为纳米硅。上述方案中，所述漂浮堵漏剂的密度为1.0～1.15g/cm3，可以满足地层水矿化度320000mg/L以下地层水的污染，30℃以上48h强度大于15MPa，稠化时间≥3h，可根据现场实际需要调整。上述方案中，所述沉降堵漏剂由水泥与复合添加剂II复配而成，其中复合添加剂II中各添加剂及其相对水泥用量的质量百分比包括：分散剂0.5～1％，降滤失剂0.5～4％，消泡剂0.1～0.5％，缓凝剂0～5％，水35～40％。优选的，所述沉降堵漏剂中采用的水泥为普通G级水泥；分散剂为改性木质素磺酸盐类、磺化丙酮甲醛缩合物中的一种或几种；降滤失剂为水溶性高分子聚合物，可选用丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物或丙烯酰胺-AMPS共聚物中的一种或二者混合物；消泡剂为聚醚、硅油、聚醚改性硅油类中的一种或几种；缓凝剂为柠檬酸、硼酸、有机磷酸盐类、木质酸、马来酸共聚物中的一种或几种。上述方案中，所述挤注过程中的压力为漏失压力，挤注量为漏失环空井段的1.2～1.5倍。上述方案中，所述隔水凝胶的挤注量为充填环空井段50～100m上述方案中，所述憋压时间为24～72h。上述方案中，所述循环洗井时间为2～5周。本专利技术的原理为：采用隔水凝胶来隔离地层流体对堵漏材料的影响，实现堵漏材料的驻留。根据环空地层流体密度设置堵漏材料密度，用大于环空地层流体密度的堵漏材料实现沉降，用小于环空地层流体密度的堵漏材料实现漂浮。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1)本专利技术首次提出将沉降堵漏与漂浮堵漏技术相结合，充分利用隔水凝胶、沉降堵漏与漂浮堵漏，可以使堵剂有效驻留；且漂浮堵漏可以通过密度差实现在环空中的漂浮，有效封堵上部漏层及上部环空；所得堵漏修复方法无需考虑地层漏层与套管破损点的相对位置，并可充分充填地层漏点与环空，在套管破损点上下形成有效的充填，解决传统方法仅仅可能满足漏层相对位置在下方情况等封堵缺陷，有效提高破损套管的封堵效果；2)沉降与漂浮同时进行，有效实现在地层情况不明确条件下，对于破损点的封堵，特别是实现了任意条件下地层漏层封堵，阻隔地层流体渗入通道，有效保护套管不继续受地层流体腐蚀；3)本专利技术采用的隔水凝胶具有一定的凝胶强度，不会遇水分散，在地层流体中可以很好地保持完整性，形成隔水段塞，避免堵漏材料与地层流体接触，保证堵漏材料的完整性，具有很好的隔水效果，避免地层流体对堵剂产生影响，使堵剂有效的驻留；4)本专利技术所述修复方法在储层和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法，包括如下步骤：/n1）下入封隔器，坐封；/n2）清水给井筒试压，测定漏失压力及吸水量，并确定挤注过程中的压力和挤注量；/n3）配制隔水凝胶和堵漏剂；/n4）空井筒挤注隔水凝胶和堵漏剂；/n5）挤注清水，预留堵漏剂胶塞；/n6）挤注完成憋压；/n7）下入钻塞工具，钻掉预留堵漏剂胶塞，循环洗井，起出钻塞工具；/n8）清水试压，交井。/n

【技术特征摘要】
1.一种破损套管的沉降与漂浮复合堵漏修复方法，包括如下步骤：
1）下入封隔器，坐封；
2）清水给井筒试压，测定漏失压力及吸水量，并确定挤注过程中的压力和挤注量；
3）配制隔水凝胶和堵漏剂；
4）空井筒挤注隔水凝胶和堵漏剂；
5）挤注清水，预留堵漏剂胶塞；
6）挤注完成憋压；
7）下入钻塞工具，钻掉预留堵漏剂胶塞，循环洗井，起出钻塞工具；
8）清水试压，交井。


2.根据权利要求1所述的复合堵漏修复方法，其特征在于，所述隔水凝胶中各组分及其所占重量份数包括：交联胶0.5~1份，交联剂0.1~3份，加重剂0~30份。


3.根据权利要求2所述的复合堵漏修复方法，其特征在于，所述交联胶为聚丙烯酰胺、黄原胶、瓜尔胶中的一种或几种；交联剂为硼砂、有机锆交联剂、硅烷交联剂中的一种或几种；加重剂为氯化钠、氯化钾、甲酸钠、甲酸钾中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的复合堵漏修复方法，其特征在于，所述堵漏剂包括漂浮堵漏剂和沉降堵漏剂。


5.根据权利要求4所述的复合堵漏修复方法，其特征在于，所述漂浮堵漏剂由水泥与复合添加剂I复配而成，其中复合添加剂I中各添加剂及其相对水泥用量的质量百分比包括：减轻剂40~70%，分散剂0.05~0.1%，降滤失剂2~4%，消泡剂0.5~1%，缓凝剂1~3%，早强剂8~10%，水100~120%。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛剑，徐兴权，徐毓珠，姜靖辉，刘建中，唐芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11