[发明专利]井下作业注塞方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及石油天然气开发井下作业注塞方法，尤其是针对无法建立循环或失返、井内平衡液面远离井口的超低压易漏失油气井的注塞方法。

背景技术

石油天然气开发井下作业中注塞是广泛使用的工艺，封闭旧层上试层、开窗侧钻或油气井报废等作业通常需要注塞。注塞就是将水泥浆注入井筒特定井段，静置一段时间后，水泥浆凝固形成一段水泥塞（无渗透性的水泥石）。根据石油行业标准SY/T 5587.14常规修井作业规程 第14部分 注塞、钻塞，常规注塞要求油气井压井平稳，即无漏失，也无溢流。常规注塞施工程序是：将注塞管柱下至设计深度；从注塞管柱内注入水泥浆，并将其顶替至设计井段；再上提注塞管柱至设计深度；采用反循环方式洗井，洗出多余水泥浆；最后上提注塞管柱100m以上，灌满压井液，关井候凝。常规注塞工艺适用于压井无漏失、能建立正常循环的油气井。

油气井井下作业中，地层压力系数（地层压力与高度等于地层埋藏深度的静水柱压力的比值）远小于1的超低压井是普遍存在的，特别是气井，因为气藏通常是依靠天然气自身弹性能量枯竭式开采，当气藏开发进入中后期，地层压力系数很低，甚至小于0.3。超低压井通常采用清水作压井液。因为清水充满井筒时，地层处静夜柱压力远大于地层压力，只要井筒或地层不被堵塞，超低压井采用清水循环压井时，一般会发生大量漏失，压井液不能返出地面（失返）。根据井控原理，超低压井只要井筒内维持足够的液柱高度，即所形成的液柱压力略大于地层压力，就可以可实现成功压井；此时的压井液液面就是平衡液面，通常远离井口。

公开号为CN1529035，公开日为2004年9月15日的中国专利文献公开了一种注水泥塞工艺及装置，其工艺包括：(A)下入托浆器至井下注水泥塞位置下方；(B)向井中注水泥；(C)候凝，所述步骤(B)是采用专用的注水泥塞工艺装置，将水泥浆装入该装置中，由钢丝绳将其下入井中预定位置，用该装置的支撑器固定在套管中，打开该装置，将水泥浆泄在所述托浆工具上方，注水泥塞工艺装置包括加重杆、钢丝绳、支撑器和绳帽，还包括携浆管，该携浆管上端安设挡帽，下端连接堵塞器座，其上安置可捞起的堵塞器，上部连接支撑器；所述加重杆安置于所述携浆管中，其上端连接绳帽，该绳帽中连接钢丝绳，下端与接头相连，接头上连接打捞器。应用于井中注水泥塞工艺中。

因为超低井压井成功后井内压井液液面通常远离井口，如果采用常规方法注塞，必须首先对产层成功堵漏或者在产层上部下入一只桥塞将产层封闭。超低压井堵漏工艺较复杂且一次成功率低；桥塞可以封闭产层，但对于需要永久性封闭的产层，必须注塞进行永久性封闭，桥塞只能作为辅助封闭手段。超低压井采用常规工艺注塞封闭，大大增加了作业周期和成本。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种井下作业注塞方法，本发明特别适用于超低压井易漏失油气井，在井内压井液液面远离井口时，不用堵漏也不下桥塞，也可以直接完成注塞，有效地解决了超低压漏失井注塞的难题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种井下作业注塞方法，其特征在于步骤如下：

a、清水压井平稳后，测得井内平衡液面；

b、起出井内原有管柱后，投入套管胶塞，并用注塞管柱将套管胶塞送入至设计深度；

c、从注塞管柱内泵注入水泥浆，再泵注清水顶替水泥浆，泵注结束直接将注塞管柱起至测得的平衡液面以上，井内液面达到最高动液面后，井内液面逐渐降低，直至井内液面恢复至平衡液面；

d、水泥浆静置候凝，水泥浆凝固后形成水泥塞。

所述c步骤中，注塞管柱内泵注入水泥浆的用量根据设计水泥塞的厚度确定。

所述c步骤中，是按注塞管柱内外水泥浆界面一致的原则用清水顶替水泥浆，并根据 “U”型管压力平衡原理和井内平衡液面深度确定顶替清水用量。

所述a步骤中，清水压井平稳后测得平衡液面后，再灌注与注塞施工总液量相同的清水后，间隔一个水泥浆初凝时间再次测定平衡液面。

所述b步骤中，注塞管柱的送入下深采用下式确定：

 

所述c步骤中，水泥浆的用量根据设计水泥塞的厚度确定，并根据注塞管柱内外水泥浆界面一致原则，水泥浆用量采用下式确定：

 

所述c步骤中，清水用量等于最高动液面至水泥浆界面之间注塞管柱的内容积，即

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：