高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，包括以下步驟：第一步，配制好油層保護(hù)液和準(zhǔn)備好確定密度的鹵水壓井液；第二步，從油井套管反循環(huán)注入油層保護(hù)液至井筒中油管底部；第三步，繼續(xù)注入油層保護(hù)液，使油層保護(hù)液向油層段擠入；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)油層保護(hù)液注入完畢時(shí)，繼續(xù)使用鹵水壓井液擠注，當(dāng)井筒中油層保護(hù)液后端達(dá)到油層段頂部100m-200m時(shí)，開(kāi)始緩慢打開(kāi)油管出口，開(kāi)始進(jìn)行鹵水壓井液循環(huán)壓井；第四步，修井作業(yè)：當(dāng)鹵水壓井液在井筒中循環(huán)1.3倍井筒容積后，觀察井口壓力，在井口無(wú)壓力、無(wú)溢流的情況下壓井結(jié)束，開(kāi)始正常修井作業(yè)。針對(duì)油田高壓井，本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)低成本修井作業(yè)并保護(hù)油井產(chǎn)能。
【專利說(shuō)明】高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田修井作業(yè)過(guò)程中保護(hù)油層的方法，特別是一種高壓井“隔離法”保護(hù)油層修井作業(yè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油行業(yè)中修井作業(yè)是維持油井正常生產(chǎn)的必要手段。為保證修井作業(yè)過(guò)程中施工安全和保護(hù)油層，目前通常采取的方法是:全井筒使用具有保護(hù)油層作用的修井液來(lái)平衡地層壓力，并起到保護(hù)油層作用，避免油井減產(chǎn)。采用常規(guī)方法其優(yōu)勢(shì)為:全井筒使用一種油層保護(hù)液，操作簡(jiǎn)單，如圖1所示；不足之處是油層保護(hù)液的應(yīng)用成本高。如密度范圍在1.2g/cm3-1.4g/cm3之間保護(hù)油層效果好的高密度甲酸鹽壓井液，其價(jià)格在2000元/m3-5000元/m3，成本昂貴而應(yīng)用受限；而同等密度不保護(hù)油層的常規(guī)鹵水壓井液成本只有200元/m3-1000元/m3之間，由于其成本低廉而現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多，但是由于鹵水壓井液成分主要為氯化鎂、氯化鈣等，該成分與油層流體極易不配伍而結(jié)垢，從而導(dǎo)致油井污染而減產(chǎn)。
[0003]因而針對(duì)高壓井修井作業(yè)過(guò)程，應(yīng)用低成本的保護(hù)油層工藝技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)急需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，降低高壓井修井作業(yè)保護(hù)油層的成本，配套低損害油層保護(hù)液體系，以較低的成本實(shí)現(xiàn)修井作業(yè)過(guò)程對(duì)儲(chǔ)層的保護(hù)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法包括下述步驟:
[0006]第一步，準(zhǔn)備工作:按照作業(yè)井油層厚度配制好油層保護(hù)液，油層保護(hù)液體積數(shù)量與油層厚度正相關(guān)，油層厚度20m-50m時(shí)對(duì)應(yīng)油層保護(hù)液用量為10m3-20m3 ;另根據(jù)油層壓力系數(shù)值準(zhǔn)備好確定密度的鹵水壓井液，用量為井筒容積的1.3倍-1.5倍；鹵水壓井液密度值為在油層壓力系數(shù)值上附加0.05g/cm3-0.10g/cm3 ；
[0007]第二步，注入油層保護(hù)液:作業(yè)時(shí)打開(kāi)作業(yè)井油管出口，通過(guò)一臺(tái)水泥泵車(chē)從油井套管反循環(huán)注入油層保護(hù)液，當(dāng)井筒油套環(huán)空中油層保護(hù)液前端到達(dá)井筒中油管底部位置時(shí)，關(guān)閉油管出口 ；
[0008]第三步，擠注油層保護(hù)液:繼續(xù)注入油層保護(hù)液，使油層保護(hù)液向油層段擠入；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)油層保護(hù)液注入完畢時(shí)，繼續(xù)使用鹵水壓井液擠注，當(dāng)井筒中油層保護(hù)液后端達(dá)到油層段頂部100m-200m時(shí)，注意開(kāi)始緩慢打開(kāi)油管出口，開(kāi)始進(jìn)行鹵水壓井液循環(huán)壓井；以避免鹵水壓井液接觸油層而污染油層；
[0009]弟四步，修井作業(yè):當(dāng)齒水壓井液在井筒中循環(huán)1.3倍井筒各積后，觀察井口壓力，在井口無(wú)壓力、無(wú)溢流的情況下壓井結(jié)束，開(kāi)始正常修井作業(yè)。
[0010]上述油層保護(hù)液的組分及含量為:水92.5%-97.7%、氯化鉀2%_7%、陰離子表面活性劑0.3%-0.5%，所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)，其中氯化鉀的純度在95%以上，陰離子表面活性劑為烷基磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。
[0011]上述油層保護(hù)液密度在1.02g/cm3-l.05g/cm3之間。
[0012]上述鹵水壓井液為以氯化鎂溶液為主的鹽田產(chǎn)鹽后副產(chǎn)物，其密度在1.20g/cm3-l.27g/cm3之間；或以氯化鈣溶液為主的工業(yè)堿廠副產(chǎn)物，其密度在1.28g/cm3-l.40g/cm3之間。
[0013]與現(xiàn)在技術(shù)方案相比，本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，通過(guò)改變作業(yè)方式，降低了高壓井修井作業(yè)保護(hù)油層的成本，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
[0014]一是油層保護(hù)液用量少且具有保護(hù)油層作用。如通常一口 3000米深的作業(yè)井需使用油層保護(hù)液用量為50m3-60m3，采用本發(fā)明方法后，修井作業(yè)使用油層保護(hù)液用量為10m3-20m3。僅為常規(guī)作業(yè)使用油層保護(hù)液用量的1/3-1/5。另外本發(fā)明方法避免了“鹵水”壓井液與地層的接觸而造成油氣層污染，同時(shí)油層保護(hù)液本身不含二價(jià)離子成分而與地層流體配伍，同時(shí)添加表面活性劑，具有防止水敏、水鎖損害的特點(diǎn)；采用本發(fā)明方法作業(yè)后油井產(chǎn)量恢復(fù)率在95%以上。
[0015]二是本發(fā)明方法采用的油層保護(hù)液和鹵水壓井液成本低廉。以單口井需要60m3密度1.40g/cm3修井液為例，若使用該密度甲酸鹽壓井液其單價(jià)為5000元/m3，總計(jì)30萬(wàn)元/井。本發(fā)明方法只需用低密度油層保護(hù)液15m3作為段塞(單價(jià)300元/m3)，加上鹵水壓井液70方(單價(jià)900元/m3)就可完成作業(yè)，兩種液體總體費(fèi)用為6.75萬(wàn)元/井。與60m3密度1.40g/cm3的甲酸鹽壓井液費(fèi)用下降75%。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是常規(guī)壓井方法示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法原理示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)例I井作業(yè)后開(kāi)井產(chǎn)能恢復(fù)曲線；
[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)例2井作業(yè)后開(kāi)井產(chǎn)能恢復(fù)曲線；
[0021]圖6是本發(fā)明實(shí)例3井作業(yè)后開(kāi)井產(chǎn)能恢復(fù)曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法所采用油層保護(hù)液和鹵水壓井液所需組分均為工業(yè)用品，可自市場(chǎng)購(gòu)置。
[0024]通過(guò)改變目前修井作業(yè)采用全井筒使用單一流體的方式，本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，在油層井段使用具有保護(hù)油層的修井液段塞，在油層井段以上部分使用常規(guī)壓井液的新方式，實(shí)現(xiàn)以應(yīng)用較低成本的壓井液達(dá)到修井作業(yè)過(guò)程對(duì)保護(hù)油層的目的。
[0025]如圖1所示，常規(guī)壓井方法，是使用鹵水等單一流體將整個(gè)作業(yè)井井筒充滿，以平衡地層壓力，存在污染地層的風(fēng)險(xiǎn)。
[0026]而本發(fā)明高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，又稱“隔離法”保護(hù)油層修井作業(yè)方法，則是在儲(chǔ)層部位打入油層保護(hù)液“段塞”，起到處理和保護(hù)儲(chǔ)層、隔離鹵水與地層接觸。既實(shí)現(xiàn)的保護(hù)儲(chǔ)層的目的，又降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成本。
[0027]其原理為:對(duì)于部分高壓井(地層壓力系數(shù)大于1.07)修井作業(yè)，所需壓井液密度一般在1.2g/cm3-l.4g/cm3之間，才能保持整個(gè)作業(yè)井井筒液柱壓力與地層壓力的平衡。若僅在井筒下部注入低密度油層保護(hù)液，而上部注入常規(guī)高密度壓井液，則由于密度差原因容易造成油層保護(hù)液與常規(guī)壓井液混合、井筒液柱壓力下降等問(wèn)題，導(dǎo)致儲(chǔ)層污染或壓井失敗。但如果將作業(yè)井井筒和儲(chǔ)層聯(lián)系起來(lái)看成一個(gè)大的“U型管”，在“U型管”的底部(近井壁油層內(nèi))注入少量的低密度液體(為節(jié)約成本，密度一般小于1.05g/cm3)，在井筒中注入常規(guī)低成本高密度壓井液(如鹵水)，這對(duì)井筒壓力系統(tǒng)的影響就減少。同時(shí)又巧妙的隔離開(kāi)高密度壓井液和地層流體的直接接觸，最大程度減輕鹵水等高密度壓井液與油層不配伍而造成的油層損害，變被動(dòng)傷害為主動(dòng)保護(hù)。具體原理如圖2所示。
[0028]本發(fā)明中使用的低密度流體，是在作業(yè)前根據(jù)儲(chǔ)層的敏感性，針對(duì)性的進(jìn)行油層保護(hù)性能優(yōu)化，使其成為具有防垢、防膨、減輕水鎖等功能的油層保護(hù)液。該工藝油層保護(hù)液密度低，在1.02g/cm3-l.05g/cm3之間；而且用量少,一般在10m3-20m3之間。
[0029]該工藝中在上部井筒使用密度為1.20g/cm3-l.40g/cm3的鹵水壓井液，該鹵水壓井液是鹽田產(chǎn)鹽副產(chǎn)物或堿廠的副產(chǎn)物，相比同密度的甲酸鹽壓井液，成本大幅度降低。
[0030]本發(fā)明所用鹵水壓井液，主要有兩種:一種是鹽田產(chǎn)鹽后的副產(chǎn)物，成分以氯化鎂溶液為主，密度在1.20g/cm3-l.27g/cm3之間。第二種為液鈣壓井液，是工業(yè)堿廠的副產(chǎn)物，成分以氯化鈣溶液為主，密度在1.28g/cm3-1.40g/cm3之間。可以根據(jù)高壓井的壓力系數(shù)，按照井控要求選擇合適密度的鹵水或液鈣壓井液。單井用量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，一般為空井筒容積的1.3-1.5倍。使用前應(yīng)過(guò)濾,盡可能保證鹵水的潔凈。
[0031 ] 本發(fā)明所用油層保護(hù)修井液配方為:水92.5%-97.7%、氯化鉀2%_7%、陰離子表面活性劑0.3%-0.5%，所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。其中氯化鉀為市售純度在95%以上的工業(yè)氯化鉀，陰離子表面活性劑為市售烷基磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。密度在1.02g/cm3-l.05g/cm3之間；用量按照油層厚度不同而異，一般為10m3-20m3 (對(duì)應(yīng)的油層厚度為20m-50m)。主要性能如表1:
[0032]表1油層保護(hù)液性能要求表
[0033]

【權(quán)利要求】
1.一種高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，其特征是該方法包括下述步驟: 第一步，準(zhǔn)備工作:按照作業(yè)井油層厚度配制好油層保護(hù)液，油層保護(hù)液體積數(shù)量與油層厚度正相關(guān)，油層厚度20m-50m時(shí)對(duì)應(yīng)油層保護(hù)液用量為10m3-20m3 ;另根據(jù)油層壓力系數(shù)值準(zhǔn)備好確定密度的鹵水壓井液，用量為井筒容積的1.3倍-1.5倍；鹵水壓井液密度值為在油層壓力系數(shù)值上附加0.05g/cm3-0.10g/cm3 ； 第二步，注入油層保護(hù)液:作業(yè)時(shí)打開(kāi)作業(yè)井油管出口，通過(guò)一臺(tái)水泥泵車(chē)從油井套管反循環(huán)注入油層保護(hù)液，當(dāng)井筒油套環(huán)空中油層保護(hù)液前端到達(dá)井筒中油管底部位置時(shí)，關(guān)閉油管出口 ； 第三步，擠注油層保護(hù)液:繼續(xù)注入油層保護(hù)液，使油層保護(hù)液向油層段擠入；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)油層保護(hù)液注入完畢時(shí)，繼續(xù)使用鹵水壓井液擠注，當(dāng)井筒中油層保護(hù)液后端達(dá)到油層段頂部100m-200m時(shí)，開(kāi)始緩慢打開(kāi)油管出口，開(kāi)始進(jìn)行鹵水壓井液循環(huán)壓井； 弟四步，修井作業(yè):當(dāng)齒水壓井液在井筒中循環(huán)1.3倍井筒各積后，觀察井口壓力，在井口無(wú)壓力、無(wú)溢流的情況下壓井結(jié)束，開(kāi)始正常修井作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，其特征是:所述油層保護(hù)液的組分及含量為:水92.5%-97.7%、氯化鉀2%-7%、陰離子表面活性劑0.3%-0.5%，所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)，其中氯化鉀的純度在95%以上，陰離子表面活性劑為烷基磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，其特征是:所述油層保護(hù)液密度在 1.02g/cm3-l.05g/cm3 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓井保護(hù)油層修井作業(yè)方法，其特征是:所述鹵水壓井液為以氯化鎂溶液為主的鹽田產(chǎn)鹽后副產(chǎn)物，其密度在1.20g/cm3-l.27g/cm3之間；或以氯化鈣溶液為主的工業(yè)堿廠副產(chǎn)物，其密度在1.28g/cm3-l.40g/cm3之間。
【文檔編號(hào)】E21B43/22GK104074496SQ201310103409
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】樊松林, 郭元慶, 趙俊峰, 輝建超, 李路, 李勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司