一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，重復改造前將微米級樹脂與水泥混配，混配后泵入近井筒地層中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔隙及裂縫永久性封堵。本發(fā)明提供的這種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，采用微米級樹脂與水泥混配，重復壓裂前泵入井筒周圍儲層中，由于超細堵劑顆粒粒徑小，具有良好的流動性和穿透性，能夠滲透入儲層孔隙中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔隙及裂縫永久性封堵，減緩壓裂液向地層中濾失，提高壓裂液的造縫效率。
【專利說明】
一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于低壓低滲透氣田儲層改造技術領域，具體涉及一種適用于低壓氣田老 井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著氣田開發(fā)程度的的不斷加深，低產(chǎn)低效井比例逐年增加，穩(wěn)產(chǎn)形勢日益嚴峻。 為提高單井產(chǎn)量，挖掘油氣井生產(chǎn)潛力，選取部分主力層砂體發(fā)育、儲層物性好、成藏條件 優(yōu)，但生產(chǎn)動態(tài)較鄰井較差的老井開展重復壓裂改造。與新井改造不同，老井由于長期生 產(chǎn)，近井筒地帶地層能量虧空，導致在施工過程中壓井液及壓裂液漏失量大，不僅對儲層造 成二次傷害，而且液體造縫效率低，裂縫延伸距離受限，改造后排液周期長，排液效果差，達 不到預期改造目標。
[0003] 目前長慶油田針對低壓氣井老井重復改造，僅采用低傷害暫堵壓井液來防止壓井 液濾失，但應用效果不明顯，不能有效解決實際問題。為此，亟需發(fā)明一種氣田老井重復改 造地層永久性封堵設計方法，用現(xiàn)有壓裂設備即可完成對井筒周圍低壓虧空區(qū)儲層永久性 封堵，滿足目前氣田老井重復改造防濾增效的迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術在低壓氣井老井重復改造中，壓井液及壓裂液漏失 量大，達不到預期改造目標的難題。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，重復改造前將微米級樹脂與水泥混配，混配后栗入近井筒地層中，將老井周圍低壓虧 空區(qū)孔隙及裂縫永久性封堵。
[0006] 微米級樹脂與水泥混配比例由氣井采出程度確定： 1) 當氣井采出程度低于30%時，樹脂和水泥的重量比為1:9; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，樹脂和水泥的重量比為2:8; 3) 當氣井采出程度大于60%時，樹脂和水泥的重量比為3:7。
[0007] 微米級樹脂與水泥混配后注入量由氣井采出程度及氣層厚度確定； 1) 當氣井采出程度低于30%時，注入量為每米氣層厚度8.0m3; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，注入量為每米氣層厚度12m3; 3) 當氣井采出程度大于60%時，注入量為每米氣層厚度15m3。
[0008] 所述氣井采出程度以已采量與實際可采量比值計算。
[0009] 所述微米級樹脂粒徑為3 · 0-12 · ΟμL?。
[0010] -種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，包括以下步 驟： 步驟1)根據(jù)氣井采出程度及氣層厚度確定微米級樹脂與水泥混配比例和注入量； 步驟2)微米級樹脂與水泥混配后栗送入近井筒地層中； 步驟3)關井侯凝； 步驟4)氮氣試壓30MPa，測壓降30分鐘，若30分鐘壓力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 層封堵成功，繼續(xù)進行步驟5);若近井筒地層封堵不成功，則重復步驟2)和步驟3); 步驟5)封堵合格后，對目的層段重新射孔； 步驟6)重復壓裂改造。
[0011] 步驟2)中微米級樹脂與水泥混配后栗送排量控制在l-2m3/min之內(nèi)。
[0012] 所述關井侯凝時間不小于7天。
[0013] 所述微米級樹脂相對分子質(zhì)量為3000-4000。
[0014]本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明提供的這種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，采用 微米級樹脂與水泥混配，重復壓裂前栗入井筒周圍儲層中，由于超細堵劑顆粒粒徑小，具有 良好的流動性和穿透性，能夠滲透入儲層孔隙中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔隙及裂縫永久 性封堵，減緩壓裂液向地層中濾失，提高壓裂液的造縫效率。
[0015] 下面將結(jié)合附圖做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0016] 圖1是氣井投產(chǎn)前近井筒地層壓力示意圖； 圖2是氣井投產(chǎn)后近井筒地層壓力示意圖； 圖3是本發(fā)明方法將微米級樹脂與水泥混配注入近井筒地帶，封堵井筒低壓虧空區(qū)地 層示意圖。
【具體實施方式】 [0017] 實施例1: 本實施例提供了一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，重 復改造前將微米級樹脂與水泥混配，混配后栗入近井筒地層中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔 隙及裂縫永久性封堵。
[0018] 技術原理:借助于微米級樹脂，重復壓裂前栗入井筒周圍儲層中，由于超細堵劑顆 粒粒徑小，具有良好的流動性和穿透性，能夠滲透入儲層孔隙中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔 隙及裂縫永久性封堵，減緩壓裂液向地層中濾失，提高壓裂液的造縫效率。
[0019] 實施例2: 在實施例1的基礎上，一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方 法，包括以下步驟： 步驟1)根據(jù)氣井采出程度及氣層厚度確定微米級樹脂與水泥混配比例和注入量； 步驟2)微米級樹脂與水泥混配后栗送入近井筒地層中； 步驟3)關井侯凝； 步驟4)氮氣試壓30MPa，測壓降30分鐘，若30分鐘壓力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 層封堵成功，繼續(xù)進行步驟5);若近井筒地層封堵不成功，則重復步驟2)和步驟3); 步驟5)封堵合格后，對目的層段重新射孔； 步驟6)重復壓裂改造。
[0020] 由于蘇里格氣田主力產(chǎn)氣層為低孔低滲儲層，儲層滲透率低于lmD，對樹脂材料用 量比例影響不大，本次研究主要以氣井采出程度和氣層厚度來確定樹脂與超細水泥用量 比。采出程度以目前已采量與實際可采量計算。
[0021] 微米級樹脂與水泥混配比例由氣井采出程度確定： 1) 當氣井采出程度低于30%時，樹脂和水泥的重量比為1:9; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，樹脂和水泥的重量比為2:8; 3) 當氣井采出程度大于60%時，樹脂和水泥的重量比為3:7。
[0022] 微米級樹脂與水泥混配后注入量由氣井采出程度及氣層厚度確定； 1) 當氣井采出程度低于30%時，注入量為每米氣層厚度8.0m3; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，注入量為每米氣層厚度12m3; 3) 當氣井采出程度大于60%時，注入量為每米氣層厚度15m3。
[0023] 其中，步驟2)中微米級樹脂與水泥混配后栗送排量控制在l-2m3/min之內(nèi)。
[0024]步驟3)中關井侯凝時間不小于7天。
[0025]本實施例中使用的微米級樹脂是一種氨基固化劑和一種環(huán)氧化合物之間的交聯(lián) 反應產(chǎn)生的一種固化的三維無限聚合物網(wǎng)絡，其分子結(jié)構(gòu)如下所示。
[0026] 該微米級樹脂粒徑為3.0-12 . Ομπι，相對分子質(zhì)量為3000-4000。由于其顆粒粒徑 小，具有良好的流動性和穿透性，能夠滲透入儲層孔隙中（長慶氣田儲層孔吼〇.l-15um)，具 有較強的抗壓、抗?jié)B性能，強度高，壓密封能力強（l〇〇〇psi/英尺）。能夠進入常規(guī)水泥或者 超細水泥都無法到達的區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)對儲層的永久性封堵。該體系用量少，成本低，施工 程序簡單，易于操作。有如下特點： (1) 無固相可穿透微米級孔隙； (2) 牛頓流體-液體狀態(tài)下無屈服點； (3) 膠結(jié)力強可抗高壓(23MPa/m); (4) 抗化學腐蝕(酸/C02); (5) 與水泥互補； (6) 抗污染能力強(克服不充分泥漿頂替）； (7) 兼容性好(包括水）； (8) 高塑性(形變可達到20%); (9) 高強度且可鉆； (10)高彈性，當在162°F(72°C)的環(huán)境試驗爐中進行實驗時，樹脂材料可以在12500psi (86MPa)的壓力下仍然保持高彈性。
[0027] 實施例3: 現(xiàn)場應用實例： XX氣田位于XX盆地東南斷陷區(qū)XX斷陷斜坡帶，主力產(chǎn)氣層為砂礫巖，較致密地，埋藏 深，溫度高，壓力高。自2009年開發(fā)以來，井筒油套和技套處存在多處漏點，由于環(huán)空帶壓且 氣井壓力高，采用常規(guī)水泥或者超細水泥作業(yè)多次處理仍無法解決。
[0028] 2015年首次引進微米級樹脂，制定現(xiàn)場施工方案開展現(xiàn)場試驗，采用樹脂材料與 水泥以2:8比例混配，實施封堵作業(yè)。
[0029] 施工過程： (1) 運輸樹脂封堵材料到井場； (2) 混配微米級樹脂與水泥； (3) 混配復合體系并栗送20m3,排量控制在l-2m3/min之內(nèi)； (4) 清洗固井車及施工管線； (5) 候凝不小于7天； (6) 氮氣試壓30MPa。
[0030] 2015年7月27日，17:00現(xiàn)場氮氣車組對5-1/2〃套內(nèi)進行試壓，栗車打壓30MPa，穩(wěn) 壓15分鐘，壓力合格，技套閥門處無氣體返出，氮氣試壓合格，封堵成功。如圖1所示，未投產(chǎn) 前，地層壓力為原始地層壓力，應力各向均質(zhì);投產(chǎn)后，應力場發(fā)生變化，隨著開采時間的不 斷增長，近井筒地帶壓力逐漸下降，并且最大主應力方向的壓力降明顯高于最小主應力方 向，如圖2所示；圖3是將微米級樹脂與水泥混配注入近井筒地帶，封堵井筒低壓虧空區(qū)地層 示意圖，彌補因長期生產(chǎn)帶來的壓降，減少重復改造液體濾失。
[0031] 之后進行重復壓裂改造，施工總流程如下： 通井4洗井4試壓4射孔4下壓裂管柱4壓裂改造4放噴及排液4求產(chǎn) 1)通井:通井規(guī)外徑115mm，長度1500mm，通至人工井底。
[0032] 2)洗井:洗井液采用清水，洗井排量低于1.0m3/min，用量根據(jù)套管容積具體計算， 返出洗井液機械雜質(zhì)含量不大于0.2%。
[0033] 3)試壓:清水試壓30 · OMPa，30分鐘壓力下降小于0 · 5MPa。
[0034] 4)射孔:采用SYD-102槍，127彈，按"射孔設計(通知單)"進行射孔作業(yè)，發(fā)射率在 95%以上，射孔孔密16孔/m，射孔相位角60°。射孔段誤差小于20cm，射孔時嚴密注意井口，防 止井噴。
[0035] 5)壓裂改造：為提高儲層的二次改造程度，壓裂管柱采用全井Φ 88.39mm油管施 工，施工排量控制在3.0-4.0m3/min。為提高壓后液體返排率及控制吐砂現(xiàn)象，在施工前置 液階段伴注液氮以及混砂液添加纖維等措施。
[0036] 6)放噴及排液:改造措施結(jié)束后，20-40分鐘開井，放噴初期采用Φ 3-8mm油嘴控制 放噴，排量100-200-3001/min。放噴排液時套管閘門關閉，準確記錄油管壓力和套管壓力， 計量排出液量。若不能自噴，采用液氮氣舉等其它排液方式及時誘噴排液。
[0037] 7)求產(chǎn)：油、套壓力基本平衡，油管壓力在24小時時間內(nèi)上升值小于0 · 05MPa時，轉(zhuǎn) 入求產(chǎn)或者氣水同出井排液量達到壓入地層壓裂液量80%以上，且Cr含量在3天內(nèi)波動值 小于5%后轉(zhuǎn)求產(chǎn)。求產(chǎn)方法采用"一點法"。
[0038]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡 是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本實施例沒有詳細敘述的方 法屬本行業(yè)的公知常識，這里不一一敘述。
【主權(quán)項】
1. 一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的方法，其特征在于：重 復改造前將微米級樹脂與水泥混配，混配后栗入近井筒地層中，將老井周圍低壓虧空區(qū)孔 隙及裂縫永久性封堵。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:微米級樹脂與水泥混配比例由氣井采出程度確定； 1) 當氣井采出程度低于30%時，樹脂和水泥的重量比為1:9; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，樹脂和水泥的重量比為2:8; 3) 當氣井采出程度大于60%時，樹脂和水泥的重量比為3: 7。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:微米級樹脂與水泥混配后注入量由氣井采出程度及氣層厚度確定； 1) 當氣井采出程度低于30%時，注入量為每米氣層厚度8. Om3; 2) 當氣井采出程度大于30%低于60%時，注入量為每米氣層厚度12m3; 3) 當氣井采出程度大于60%時，注入量為每米氣層厚度15m3。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封 堵的方法，其特征在于:所述氣井采出程度以已采量與實際可采量比值計算。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:所述微米級樹脂粒徑為3.0-12. Ομπι。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1)根據(jù)氣井采出程度及氣層厚度確定微米級樹脂與水泥混配比例和注入量； 步驟2)微米級樹脂與水泥混配后栗送入近井筒地層中； 步驟3)關井侯凝； 步驟4)氮氣試壓30MPa，測壓降30分鐘，若30分鐘壓力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 層封堵成功，繼續(xù)進行步驟5);若近井筒地層封堵不成功，則重復步驟2)和步驟3); 步驟5 )封堵合格后，對目的層段重新射孔； 步驟6)重復壓裂改造。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:步驟2)中微米級樹脂與水泥混配后栗送排量控制在l-2m 3/min之內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:所述關井侯凝時間不小于7天。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于低壓氣田老井重復改造近井筒地層永久性封堵的 方法，其特征在于:所述微米級樹脂相對分子質(zhì)量為3000-4000。
【文檔編號】E21B33/13GK105888604SQ201610229259
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】高偉, 李憲文, 馬旭, 張燕明, 來軒昂, 周長靜, 肖元相, 馬占國, 何明舫, 郝瑞芬, 丁勇, 史華, 葉亮, 胡陽明, 畢曼, 李喆, 問曉勇, 李樓樓
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司