本發(fā)明涉及一種油氣井勘探開發(fā)及壓裂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于油氣井壓裂過程中射孔炮眼封堵的方法。
背景技術(shù)：
在油氣井勘探開發(fā)中，射孔完井時會出現(xiàn)由于操作失誤帶來的誤射孔，這會影響井筒的完整性，使井筒無法滿足后續(xù)多段壓裂的要求，為了解決這一問題，就需要對誤射孔進(jìn)行封堵。
目前，常用的炮眼封堵方法是使用水泥進(jìn)行封堵，施工時將水和水泥混合成均勻的水泥漿，通過施工管柱將水泥漿注入射孔炮眼處。水泥封堵的強(qiáng)度高，成本低，但是風(fēng)險性大，往往鉆柱還沒有來得及起出水泥面，水泥已經(jīng)發(fā)生凝固將鉆柱固死，造成插“旗桿”現(xiàn)象，水泥漿現(xiàn)場配制要求苛刻，不易控制，而且封堵后的承壓能力不高。水泥類封堵劑一般都是用于封堵注水井出水的炮眼，是在已經(jīng)進(jìn)入開采期的油氣井中使用的，用來封堵高含水層或高滲透層，不涉及到再壓裂，因而對承壓能力要求不高，而封堵在壓裂過程中誤射孔形成的炮眼時，由于后續(xù)還涉及到多段壓裂的過程，對封堵的承壓性能要求較高，傳統(tǒng)的封堵方法不能達(dá)到要求。
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用于油氣井壓裂及開采過程中的射孔炮眼的封堵方法，該方法既可以封堵開采過程中的出水炮眼，也能封堵壓裂過程中的誤射孔的炮眼，同時承壓能力高，可以滿足多段壓裂的要求。
本發(fā)明提供了一種射孔炮眼的封堵方法，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、無機(jī)凝膠和上層隔離液，正頂替清水，使無機(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10MPa，重復(fù)第一至第四步驟；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa小于等于10MPa，則進(jìn)行微孔分散膠的封堵；
優(yōu)選的下層隔離液和上層隔離液獨(dú)立的包括以下組分：0.5～1重量份的增粘劑、90～99重量份的水；
優(yōu)選的增粘劑包括以下組成成分：聚丙烯酰胺0～10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)選的無機(jī)凝膠包括以下組分：G級油井水泥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)選的無機(jī)凝膠的體積為步驟(1)清水試壓過程中吸水體積的1.5～2倍；
優(yōu)選的憋壓候凝時間為12～48h；
優(yōu)選的微孔分散膠封堵包括以下步驟：
在無機(jī)凝膠塞面上部1～10m處正替微孔分散膠，正頂替清水，使微孔分散膠全部進(jìn)入井筒中，之后起出連續(xù)油管；
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)微孔分散膠封堵過程，直至封堵成功；
優(yōu)選的微孔分散膠包括以下組分：黃原膠0.1～1重量份、ABS樹脂5～10重量份、柔性材料10～35重量份、多乙烯多胺0.1～10重量份、碳酸鈣5～10重量份、水40～90重量份；
柔性材料包括以下組分：環(huán)氧丙烷丙烯醚10～15重量份、丙烯酸羥乙酯1～3重量份、氨基苯酚1～10重量份和水60～80重量份。
優(yōu)選的微孔分散膠的體積為步驟(5)清水試壓過程中吸水體積的1.5～2倍。
優(yōu)選的微孔分散膠封堵過程中的憋壓候凝時間為24～72h。
本發(fā)明提供了一種射孔炮眼的封堵方法，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、無機(jī)凝膠和上層隔離液，正頂替清水，使無機(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；所述候凝完成后，起出連續(xù)油管，清水試壓，測定吸水體積，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10MPa，重復(fù)第一至第四步驟；若30min內(nèi)壓降小于10MPa，則進(jìn)行微孔分散膠的封堵。本發(fā)明提供的射孔炮眼的封堵方法步驟少，容易控制，可操作性強(qiáng)，易于施工，且施工過程安全，使用本發(fā)明提供的方法封堵后的井筒具有很好的完整性，封堵后承壓能力可以達(dá)到110MPa，可以滿足后續(xù)壓裂作業(yè)的要求，且對注水開采過程中的出水炮眼也有很好的封堵作用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種射孔炮眼的封堵方法，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、無機(jī)凝膠和上層隔離液，正頂替清水，使無機(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10MPa，重復(fù)第一至第四步驟；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa小于等于10MPa，則進(jìn)行微孔分散膠的封堵。
本發(fā)明將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35～45m處；所述全封橋塞的個數(shù)優(yōu)選為1～3個，更優(yōu)選為2個，每個全封橋塞的承壓能力約為60～80MPa，全封橋塞使用個數(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)對承壓的具體要求確定全封橋塞的個數(shù)，確保井筒在施工過程中的承壓能力。
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、無機(jī)凝膠和上層隔離液，正頂替清水，使無機(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：0.5～1重量份的增粘劑、90～99重量份的水，更優(yōu)選為：0.6～0.8重量份的增粘劑、93～98重量份的水；所述增粘劑優(yōu)選包括以下組分：聚丙烯酰胺0～10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)明將無機(jī)凝膠置于兩段隔離液之間，能夠很好的避免無機(jī)凝膠與水接觸導(dǎo)致的性能下降，并且可以防止無機(jī)凝膠在漏點(diǎn)處漏失過快，提高堵漏成功率，同時起到在高壓差下平穩(wěn)輸送無機(jī)凝膠的作用，后置隔離液可以保證沒有殘留的無機(jī)凝膠，避免了無機(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，所述無機(jī)凝膠優(yōu)選包括以下組分：G級油井水泥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)選包括：G級油井水泥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；所述無機(jī)凝膠的體積優(yōu)選為步驟(1)清水試壓過程中吸水體積的1.5～2倍，更優(yōu)選為1.6～1.8倍。
本發(fā)明中的無機(jī)凝膠配方簡單，成本低廉，環(huán)境友好，易于施工，且承壓能力強(qiáng)，可以承受120MPa的高壓，能夠滿足多段壓裂的要求。
本發(fā)明通過正頂替清水使無機(jī)凝膠全部出連續(xù)油管，使無機(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，防止井筒溫度過高造成無機(jī)膠過早進(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)清水試壓過程中測定的打開地層的壓力；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以根據(jù)無機(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10MPa，重復(fù)第一至第四步驟；若30min內(nèi)壓降大于等于0.5MPa小于等于10MPa，則進(jìn)行微孔分散膠的封堵。在本發(fā)明中，所述要求的壓力為封堵后要求井筒滿足的承壓壓力。
在本發(fā)明中，所述微孔分散膠封堵優(yōu)選包括以下步驟：
在無機(jī)凝膠塞面上部1～10m處正替微孔分散膠，正頂替清水，使微孔分散膠全部進(jìn)入井筒中，之后起出連續(xù)油管；
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)微孔分散膠封堵過程，直至封堵成功。
本發(fā)明正擠清水至至封堵后要求井筒滿足的承壓壓力，之后進(jìn)行憋壓候凝，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，可以根據(jù)對井筒承壓壓力的實(shí)際要求確定正擠清水的體積。
本發(fā)明在無機(jī)凝膠塞面上部1～10m處正替微孔分散膠，正頂替清水，使微孔分散膠全部進(jìn)入井筒中，之后起出連續(xù)油管。在本發(fā)明中，所述微孔分散膠優(yōu)選包括以下組分：黃原膠0.1～1重量份、ABS樹脂5～10重量份、柔性材料10～35重量份、多乙烯多胺0.1～10重量份、碳酸鈣5～10重量份、水40～90重量份，更優(yōu)選為：黃原膠0.2～0.8重量份、ABS樹脂6～8重量份、柔性材料15～30重量份、多乙烯多胺1～8重量份、碳酸鈣6～7重量份、水50～80重量份。
在本發(fā)明中，所述柔性材料優(yōu)選包括以下組分：環(huán)氧丙烷丙烯醚10～15重量份、丙烯酸羥乙酯1～3重量份、氨基苯酚1～10重量份和水60～80重量份，更優(yōu)選為環(huán)氧丙烷丙烯醚12～13重量份、丙烯酸羥乙酯1.5～2.5重量份、氨基苯酚3～8重量份和水63～70重量份。
在本發(fā)明中，所述微孔分散膠具有良好的流動性，在壓力下可以自由進(jìn)入滲漏點(diǎn)，無需確認(rèn)滲漏點(diǎn)位置，可以進(jìn)行無差別全方位承壓堵漏，且可以封堵不同大小的微小滲漏點(diǎn)，封堵效果好，可承受110MPa的高壓，且本發(fā)明提供的微孔分散膠易清洗，不會掛套管壁，不會污染井筒。
在本發(fā)明中，所述微孔分散膠的體積優(yōu)選為步驟(5)清水試壓過程中吸水體積的1.5～2倍，更優(yōu)選為1.6～1.8倍；所述微孔分散膠封堵過程中的憋壓候凝時間優(yōu)選為24～72h，更優(yōu)選為36～60h，最優(yōu)選為40～50h。
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)微孔分散膠封堵過程，直至封堵成功。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的射孔炮眼的封堵方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
某油田壓裂過程中誤射孔炮眼封堵，2個炮眼，炮眼井段3218～3219m間，試壓情況為30MPa下的累積液量為1.5m3，封堵后滿足承壓50MPa即可，炮眼位置溫度為90℃。
連續(xù)油管外徑50.8mm，長度4200m，鋼級90，內(nèi)容積5.6m3。
實(shí)施過程如下：
將連續(xù)油管下全封橋塞至3249m處，坐封，起出工具；
將連續(xù)油管下至3249m處，正替1m3隔離液、2m3無機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水4.6m3，上提連續(xù)油管至2749m，正替清水循環(huán)兩周；
在30MP壓力下正擠清水1.5m3，關(guān)井憋壓48h；
泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3239m，起出鉆塞工具；
清水試壓：50MPa條件下30min內(nèi)壓降為0.28MPa，滿足要求，封堵成功。
在本實(shí)施例中，隔離液組分為：0.8重量份的黃原膠，99.2重量份的水；
無機(jī)凝膠組分為：G油井級水泥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。
實(shí)施例2
某頁巖氣井壓裂過程中誤射孔1段，30個炮眼，炮眼井段3864.2～3865.2m間，炮眼位置溫度為108℃，已在3896m和3895m處分別下入全封橋塞，進(jìn)行清水試壓，試壓情況為40MPa下的累積液量2m3，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，長度5200m，鋼級110，內(nèi)容積7.6m3。
實(shí)施過程如下：
將連續(xù)油管下至3895m處，正替1m3隔離液、3m3低粘高強(qiáng)無機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，上提連續(xù)油管至3264m，正替清水循環(huán)兩周；
在40MP下正擠清水2.5m3，關(guān)井憋壓48h；
憋壓候凝完成后，泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3875m，起出鉆塞工具；
清水試壓：在95MPa條件下，30min內(nèi)壓降為9.8MPa，吸水量1.5m3，需要進(jìn)行微孔分散膠封堵；
將連續(xù)油管下至3875m處，上提10m，正替0.5m3隔離液、3m3微孔分散膠、7.6m3清水；
將連續(xù)油管起出井口，關(guān)閉井口，清水憋壓95MPa，維持壓力在85～95MPa下48h；
泄壓前加壓至95MPa，觀察30min內(nèi)壓降為0.1MPa，泄壓；
下入連續(xù)油管將微孔分散膠頂替出井筒，起出連續(xù)油管；
清水試壓：在95MPa條件下，30min內(nèi)壓降0.34MPa，符合要求，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10段壓裂，最高壓裂壓力為95MPa。
在本實(shí)施例中，隔離液組分為：0.8重量份的黃原膠，0.2重量份的瓜膠，99重量份的水；
無機(jī)凝膠組分為：G油井級水泥100重量份、納米硅6重量份、液硅15重量份、檸檬酸2重量份、水25重量份。
微孔分散膠組分為：環(huán)氧丙烷丙烯醚15重量份、丙烯酸羥乙酯3重量份、氨基苯酚10重量份和水72重量份。
實(shí)施例3
某頁巖氣井壓裂過程中誤射孔1段，10個炮眼，炮眼井段3728～3729m間，炮眼位置溫度為100℃，已在3758m和3759m處分別下入全封橋塞，進(jìn)行清水試壓，試壓情況為40MPa下的累積液量2.5m3，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，長度5200m，鋼級110，內(nèi)容積7.6m3。
實(shí)施過程如下：
將連續(xù)油管下至3758m處，正替1m3隔離液、4m3低粘高強(qiáng)無機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，上提連續(xù)油管至3128m，正替清水循環(huán)兩周；
在40MP下正擠清水3m3，關(guān)井憋壓60h；
憋壓候凝完成后，泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3758m，起出鉆塞工具；
清水試壓：在90MPa條件下，30min內(nèi)壓降為11.8MPa，吸水量1.5m3；壓降大于10MPa，需要重復(fù)上述封堵步驟；
將連續(xù)油管下至3758m處，正替1m3隔離液、3m3低粘高強(qiáng)無機(jī)凝膠、1m3隔離液；
正頂替清水6.6m3，上提連續(xù)油管至3128m，正替清水循環(huán)兩周；
在40MP下正擠清水3m3，關(guān)井憋壓60h；
憋壓候凝完成后，泄壓，起出連續(xù)油管，下入鉆塞工具，鉆塞至3758m，起出鉆塞工具；
清水試壓：在90MPa條件下，30min內(nèi)壓降為0.36MPa，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10段壓裂，最高壓裂壓力為90MPa。
在本實(shí)施例中，隔離液組分為：0.9重量份的黃原膠，0.05重量份的瓜膠，0.05份聚丙烯酰胺，99重量份的水；
無機(jī)凝膠組分為：G油井級水泥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。
由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的射孔炮眼的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，且施工過程簡單、安全，堵漏成功率高，在不同的溫度和壓力下都能對射孔炮眼進(jìn)行有效的修復(fù)。
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，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。