一种伴生气型盐卤井水泥环失效井口控制工艺的制作方法

1.本发明涉及矿山控井处理技术领域，具体涉及一种伴生气型盐卤井水泥环失效井口控制工艺。


背景技术：

2.盐卤井包含只有卤水的井和含有伴生气的井，部分伴生气型井甚至含有硫化氢等有毒有害气体，针对固井水泥环失效的情况，以往采用动火切割或者水力切割方式割掉井口后安装新井口，再进行封井或修井的方式，这种方式施工时间长、风险大，易发生爆炸和人员中毒等事故。
3.可见，现有的盐卤井在水泥环失效后的控井处理还存在亟待改进之处，其控井方式和工艺中的安全隐患应当进行控制以消除，同时在控井过程中应当对效率进行提升，使井口控制的处理更为高效快捷。因此应当提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种伴生气型盐卤井水泥环失效井口控制工艺，针对伴生气型盐卤井固井水泥环失效，井内流体沿环空裂隙上窜，污染地表和地下水，造成生态环境破坏的情况，采用新颖的井口控制工艺，特殊工艺，安全控制井口，防止井内流体溢出，降低施工风险，为下一步封井或修井创造条件。
5.为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：
6.一种伴生气型盐卤井水泥环失效井口控制工艺，包括如下过程：
7.在盐卤井口处设置方井，方井使盐卤井的套管和水泥环暴露；
8.进行压井处理：通过盐卤井原有管线向井内注入压井液，防止井中的伴生气上窜；
9.在方井内浇筑混凝土，浇筑高度低于盐卤井的井口，并保留套管和井口的拟切割位置；
10.在混凝土凝固之前，切割盐卤井的套管、水泥环以拆卸井口，并在保留的井筒处设置限位器，使限位器垂直居中与井筒对正配合，并将限位器固定；
11.在限位器上方连接设置新井口，新井口与限位器的连接处进行密封处理；
12.根据设定压力值进行密封试压，若密封性未达标则进行密封修补，使新井口在30min内的压降小于设定值0.5mpa。
13.上述公开的控制工艺，对盐卤井的井筒内进行压井处理从而维持井筒与地层之间的压力平衡，避免井喷和伴生气上窜，利用压井液的液柱压力将井筒下方的地层压力进行抵消，从而允许对上方损坏的井口进行施工和修复；在进行井口的更换后，可使新井口与原井筒保持良好连接和气密效果，实现盐卤井的失效井口的高效修复，避免传统的井口修复控制工艺存在的风险，并提高井口控制的稳定可靠性。
14.进一步的，在本发明中，限位器起到了与保留井筒配合，限定新井口位置和角度的
作用，限位器的结构并不唯一限定，其可被构造为多种可行的结构，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的限位器包括套接在保留的井筒上的筒部，筒部内设置有与保留的井筒抵紧连接的限位部；所述的限位部与保留的井筒上端口抵紧，且限位部设置有连通口。采用如此方案时，限位部的连通口上下贯通，该连通口连通了保留井筒与筒部，当设置新井口后，通过该处连通口与作为新井口与井筒的连通通道。
15.进一步的，为了方便设置新井口，当新井口与筒部的尺寸存在偏差时，可进行调整以确保连通稳定可靠，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的筒部通过变径法兰连接新井口。采用如此方案时，变径法兰与新井口、筒部的连接处均进行密封处理。
16.进一步的，在本发明中，筒部的轴心与保留井筒的轴心重合，为了保障筒部在承重时能够保持方向稳定不变，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的筒部向下延伸并连接托压环，浇筑的混凝土将托压板固定在方井内。
17.进一步的，在本发明中，托压环的主要作用是受力保持筒部的稳定，其受力面大小与筒部的稳定程度正相关，同时混凝土内部的压力为全方向，为了托压环的受力方向单一稳定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的托压环设置于筒部的底端，托压环贴合方井的底部且贴合面密封。采用如此方案时，托压环与筒部一体成型，受到混凝土的压力全部向下，使托压环紧密贴合在方井的底部，从而使筒部保持稳定的方向。
18.再进一步，在发明中，充分考虑压井的液柱封堵效果，进行压井处理时，采用的压井液包括清水。采用如此方案时，清水可采用矿区内注入井内溶盐的淡水，可以在井内形成液柱压力，大于地层压力，防止流体上窜，而且其安全无污染，来源广，比较经济。
19.进一步的，为了方便设置限位器，浇筑混凝土时限定浇筑的深度，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：向方井内浇筑混凝土时，混凝土的成型面与保留井筒的上端口距离大于等于10cm。
20.再进一步，在浇筑混凝土时，所述的混凝土密度为1.85g/cm3，初凝时间大于20min。采用如此方案时，浇筑混凝土后需进行原有井口的切割去除，和限位器的定位设置，后续还需要连接新井口，因此需要混凝土的初凝时间不能太短，否则后续操作的时间不充足。
21.进一步的，在本发明中，为了使整体控井的效率提高，减少整个操作过程的不可控性，此处限定切割盐卤井的套管、水泥环以拆卸井口的时间小于等于10min。
22.再进一步，在本发明中，方井的挖掘工程以满足控井需求即可，所述的方井边长为1.8～2.2m，深度为4.5～5.5m。
23.与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
24.本发明所采用的控制工艺能够将原有井筒内的流体进行封堵，避免在地层压力的作用下发生上窜，可以做到安全拆除井口，不发生燃爆等事故，还可以将井底不溶物、垮塌物和破损套管等清理干净，为全井段封固或修井提供有利条件。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其它相关的附图。
26.图1为控制工艺的过程示意图。
27.图2为更换井口后的整体结构剖视示意图。
28.上述附图中，各标记的含义为：1、方井；2、限位部；3、变径法兰；4、新井口；5、混凝土；6、托压环；7、套管；8、筒部。
具体实施方式
29.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
30.在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
31.实施例
32.针对现有技术中的盐卤井控井工艺中存在燃爆的安全隐患，且不利于进行井筒的修复，控井效果差的现状，本实施例进行优化以解决现有技术中存在的问题。
33.具体的，如图1、图2所示，本实施例提供了一种伴生气型盐卤井水泥环失效井口控制工艺，包括如下过程：
34.s1：在盐卤井口处设置方井1，方井1使盐卤井的套管7和水泥环暴露；
35.s2：进行压井处理：通过盐卤井原有管线向井内注入压井液，防止井中的伴生气上窜；
36.s3：在方井1内浇筑混凝土5，浇筑高度低于盐卤井的井口，并保留套管7和井口的拟切割位置；
37.s4：在混凝土5凝固之前，切割盐卤井的套管7、水泥环以拆卸井口，并在保留的井筒处设置限位器，使限位器垂直居中与井筒对正配合，并将限位器固定；
38.s5：在限位器上方连接设置新井口4，新井口4与限位器的连接处进行密封处理；
39.s6：根据设定压力值进行密封试压，若密封性未达标则进行密封修补，使新井口4在30min内的压降小于设定值0.5mpa。
40.上述公开的控制工艺，对盐卤井的井筒内进行压井处理从而维持井筒与地层之间的压力平衡，避免井喷和伴生气上窜，利用压井液的液柱压力将井筒下方的地层压力进行抵消，从而允许对上方损坏的井口进行施工和修复；在进行井口的更换后，可使新井口4与原井筒保持良好连接和气密效果，实现盐卤井的失效井口的高效修复，避免传统的井口修复控制工艺存在的风险，并提高井口控制的稳定可靠性。
41.在本实施例中，限位器起到了与保留井筒配合，限定新井口4位置和角度的作用，限位器的结构并不唯一限定，其可被构造为多种可行的结构，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的限位器包括套接在保留的井筒上的筒部8，筒部8内设置有与保留的井筒抵紧连接的限位部2；所述的限位部2与保留的井筒上端口抵紧，且限位部2设置有连通口。采用如此方案时，限位部2的连通口上下贯通，该连通口连通了保留井筒与筒部8，当设置新井口4后，通过该处连通口与作为新井口4与井筒的连通通道。
42.优选的，限位部2的结构可设置为中间内凹的圆柱结构，连通口设置于限位部2的
中间位置；连通口的口径小于保留井筒的内部孔径，限位器的外径大于保留井筒的外径，如此更有利于限位器与保留井筒的对正连接，从而提高筒部8连接的方向稳定性。在设定限位器时，应采取绷绳或三脚架等措施进行固定，防止偏斜。
43.为了方便设置新井口4，当新井口4与筒部8的尺寸存在偏差时，可进行调整以确保连通稳定可靠，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的筒部8通过变径法兰3连接新井口4。采用如此方案时，变径法兰3与新井口4、筒部8的连接处均进行密封处理。
44.优选的，在设定新井口4时，采用三脚架等方式将新井口4装于筒部8，保证井口垂直居中不偏斜，对连接部位进行焊接，确保密封无砂眼。
45.在本实施例中，筒部8的轴心与保留井筒的轴心重合，为了保障筒部8在承重时能够保持方向稳定不变，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：所述的筒部8向下延伸并连接托压环6，浇筑的混凝土5将托压板固定在方井1内。
46.优选的，在本实施例中，托压环6的内边缘与筒部8焊接固定，托压环6的外边缘设置有上翘的边沿结构。在一些实施例中，托压环6还可与筒部8一体成型。
47.在其他一些实施例中，托压环6的结构可以被构造为其他形式，例如，将托压环6设置为若干个沿筒部8下端口的径向呈辐射状间隔设置的托压板。
48.在本实施例中，托压环6的主要作用是受力保持筒部8的稳定，其受力面大小与筒部8的稳定程度正相关，同时混凝土5内部的压力为全方向，为了托压环6的受力方向单一稳定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的托压环6设置于筒部8的底端，托压环6贴合方井1的底部且贴合面密封。采用如此方案时，托压环6与筒部8一体成型，受到混凝土5的压力全部向下，使托压环6紧密贴合在方井1的底部，从而使筒部8保持稳定的方向。
49.在实施例中，充分考虑压井的液柱封堵效果，进行压井处理时，采用的压井液包括清水。采用如此方案时，清水可采用矿区内注入井内溶盐的淡水，可以在井内形成液柱压力，大于地层压力，防止流体上窜，而且其安全无污染，来源广，比较经济。
50.为了方便设置限位器，浇筑混凝土5时限定浇筑的深度，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：向方井1内浇筑混凝土5时，混凝土5的成型面与保留井筒的上端口距离大于等于10cm。
51.本实施例中，在浇筑混凝土5时，所述的混凝土5密度为1.85g/cm3，初凝时间大于20min。采用如此方案时，浇筑混凝土5后需进行原有井口的切割去除，和限位器的定位设置，后续还需要连接新井口4，因此需要混凝土5的初凝时间不能太短，否则后续操作的时间不充足。
52.在本实施例中，为了使整体控井的效率提高，减少整个操作过程的不可控性，此处限定切割盐卤井的套管7、水泥环以拆卸井口的时间小于等于10min。
53.再进一步，在本实施例中，方井1的挖掘工程以满足控井需求即可，所述的方井1边长为1.8～2.2m，深度为4.5～5.5m。
54.优选的，设定方井1的边长为2m，深度为5m。
55.以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以
用于解释权利要求书。