一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法
【专利摘要】本发明提供了一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，重复改造前将微米级树脂与水泥混配，混配后泵入近井筒地层中，将老井周围低压亏空区孔隙及裂缝永久性封堵。本发明提供的这种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，采用微米级树脂与水泥混配，重复压裂前泵入井筒周围储层中，由于超细堵剂颗粒粒径小，具有良好的流动性和穿透性，能够渗透入储层孔隙中，将老井周围低压亏空区孔隙及裂缝永久性封堵，减缓压裂液向地层中滤失，提高压裂液的造缝效率。
【专利说明】
一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法
技术领域
[0001 ]本发明属于低压低渗透气田储层改造技术领域，具体涉及一种适用于低压气田老 井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法。
【背景技术】
[0002] 随着气田开发程度的的不断加深，低产低效井比例逐年增加，稳产形势日益严峻。 为提高单井产量，挖掘油气井生产潜力，选取部分主力层砂体发育、储层物性好、成藏条件 优，但生产动态较邻井较差的老井开展重复压裂改造。与新井改造不同，老井由于长期生 产，近井筒地带地层能量亏空，导致在施工过程中压井液及压裂液漏失量大，不仅对储层造 成二次伤害，而且液体造缝效率低，裂缝延伸距离受限，改造后排液周期长，排液效果差，达 不到预期改造目标。
[0003] 目前长庆油田针对低压气井老井重复改造，仅采用低伤害暂堵压井液来防止压井 液滤失，但应用效果不明显，不能有效解决实际问题。为此，亟需发明一种气田老井重复改 造地层永久性封堵设计方法，用现有压裂设备即可完成对井筒周围低压亏空区储层永久性 封堵，满足目前气田老井重复改造防滤增效的迫切需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术在低压气井老井重复改造中，压井液及压裂液漏失 量大，达不到预期改造目标的难题。
[0005] 为此，本发明提供了一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，重复改造前将微米级树脂与水泥混配，混配后栗入近井筒地层中，将老井周围低压亏 空区孔隙及裂缝永久性封堵。
[0006] 微米级树脂与水泥混配比例由气井采出程度确定： 1) 当气井采出程度低于30%时，树脂和水泥的重量比为1:9; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，树脂和水泥的重量比为2:8; 3) 当气井采出程度大于60%时，树脂和水泥的重量比为3:7。
[0007] 微米级树脂与水泥混配后注入量由气井采出程度及气层厚度确定； 1) 当气井采出程度低于30%时，注入量为每米气层厚度8.0m3; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，注入量为每米气层厚度12m3; 3) 当气井采出程度大于60%时，注入量为每米气层厚度15m3。
[0008] 所述气井采出程度以已采量与实际可采量比值计算。
[0009] 所述微米级树脂粒径为3 · 0-12 · ΟμL?。
[0010] -种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，包括以下步 骤： 步骤1)根据气井采出程度及气层厚度确定微米级树脂与水泥混配比例和注入量； 步骤2)微米级树脂与水泥混配后栗送入近井筒地层中； 步骤3)关井侯凝； 步骤4)氮气试压30MPa，测压降30分钟，若30分钟压力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 层封堵成功，继续进行步骤5);若近井筒地层封堵不成功，则重复步骤2)和步骤3); 步骤5)封堵合格后，对目的层段重新射孔； 步骤6)重复压裂改造。
[0011] 步骤2)中微米级树脂与水泥混配后栗送排量控制在l-2m3/min之内。
[0012] 所述关井侯凝时间不小于7天。
[0013] 所述微米级树脂相对分子质量为3000-4000。
[0014]本发明的有益效果是： 本发明提供的这种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，采用 微米级树脂与水泥混配，重复压裂前栗入井筒周围储层中，由于超细堵剂颗粒粒径小，具有 良好的流动性和穿透性，能够渗透入储层孔隙中，将老井周围低压亏空区孔隙及裂缝永久 性封堵，减缓压裂液向地层中滤失，提高压裂液的造缝效率。
[0015] 下面将结合附图做进一步详细说明。
【附图说明】
[0016] 图1是气井投产前近井筒地层压力示意图； 图2是气井投产后近井筒地层压力示意图； 图3是本发明方法将微米级树脂与水泥混配注入近井筒地带，封堵井筒低压亏空区地 层示意图。
【具体实施方式】 [0017] 实施例1: 本实施例提供了一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，重 复改造前将微米级树脂与水泥混配，混配后栗入近井筒地层中，将老井周围低压亏空区孔 隙及裂缝永久性封堵。
[0018] 技术原理:借助于微米级树脂，重复压裂前栗入井筒周围储层中，由于超细堵剂颗 粒粒径小，具有良好的流动性和穿透性，能够渗透入储层孔隙中，将老井周围低压亏空区孔 隙及裂缝永久性封堵，减缓压裂液向地层中滤失，提高压裂液的造缝效率。
[0019] 实施例2: 在实施例1的基础上，一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方 法，包括以下步骤： 步骤1)根据气井采出程度及气层厚度确定微米级树脂与水泥混配比例和注入量； 步骤2)微米级树脂与水泥混配后栗送入近井筒地层中； 步骤3)关井侯凝； 步骤4)氮气试压30MPa，测压降30分钟，若30分钟压力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 层封堵成功，继续进行步骤5);若近井筒地层封堵不成功，则重复步骤2)和步骤3); 步骤5)封堵合格后，对目的层段重新射孔； 步骤6)重复压裂改造。
[0020] 由于苏里格气田主力产气层为低孔低渗储层，储层渗透率低于lmD，对树脂材料用 量比例影响不大，本次研究主要以气井采出程度和气层厚度来确定树脂与超细水泥用量 比。采出程度以目前已采量与实际可采量计算。
[0021] 微米级树脂与水泥混配比例由气井采出程度确定： 1) 当气井采出程度低于30%时，树脂和水泥的重量比为1:9; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，树脂和水泥的重量比为2:8; 3) 当气井采出程度大于60%时，树脂和水泥的重量比为3:7。
[0022] 微米级树脂与水泥混配后注入量由气井采出程度及气层厚度确定； 1) 当气井采出程度低于30%时，注入量为每米气层厚度8.0m3; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，注入量为每米气层厚度12m3; 3) 当气井采出程度大于60%时，注入量为每米气层厚度15m3。
[0023] 其中，步骤2)中微米级树脂与水泥混配后栗送排量控制在l-2m3/min之内。
[0024]步骤3)中关井侯凝时间不小于7天。
[0025]本实施例中使用的微米级树脂是一种氨基固化剂和一种环氧化合物之间的交联 反应产生的一种固化的三维无限聚合物网络，其分子结构如下所示。
[0026] 该微米级树脂粒径为3.0-12 . Ομπι，相对分子质量为3000-4000。由于其颗粒粒径 小，具有良好的流动性和穿透性，能够渗透入储层孔隙中（长庆气田储层孔吼〇.l-15um)，具 有较强的抗压、抗渗性能，强度高，压密封能力强（l〇〇〇psi/英尺）。能够进入常规水泥或者 超细水泥都无法到达的区域，能够实现对储层的永久性封堵。该体系用量少，成本低，施工 程序简单，易于操作。有如下特点： (1) 无固相可穿透微米级孔隙； (2) 牛顿流体-液体状态下无屈服点； (3) 胶结力强可抗高压(23MPa/m); (4) 抗化学腐蚀(酸/C02); (5) 与水泥互补； (6) 抗污染能力强(克服不充分泥浆顶替）； (7) 兼容性好(包括水）； (8) 高塑性(形变可达到20%); (9) 高强度且可钻； (10)高弹性，当在162°F(72°C)的环境试验炉中进行实验时，树脂材料可以在12500psi (86MPa)的压力下仍然保持高弹性。
[0027] 实施例3: 现场应用实例： XX气田位于XX盆地东南断陷区XX断陷斜坡带，主力产气层为砂砾岩，较致密地，埋藏 深，温度高，压力高。自2009年开发以来，井筒油套和技套处存在多处漏点，由于环空带压且 气井压力高，采用常规水泥或者超细水泥作业多次处理仍无法解决。
[0028] 2015年首次引进微米级树脂，制定现场施工方案开展现场试验，采用树脂材料与 水泥以2:8比例混配，实施封堵作业。
[0029] 施工过程： (1) 运输树脂封堵材料到井场； (2) 混配微米级树脂与水泥； (3) 混配复合体系并栗送20m3,排量控制在l-2m3/min之内； (4) 清洗固井车及施工管线； (5) 候凝不小于7天； (6) 氮气试压30MPa。
[0030] 2015年7月27日，17:00现场氮气车组对5-1/2〃套内进行试压，栗车打压30MPa，稳 压15分钟，压力合格，技套阀门处无气体返出，氮气试压合格，封堵成功。如图1所示，未投产 前，地层压力为原始地层压力，应力各向均质;投产后，应力场发生变化，随着开采时间的不 断增长，近井筒地带压力逐渐下降，并且最大主应力方向的压力降明显高于最小主应力方 向，如图2所示；图3是将微米级树脂与水泥混配注入近井筒地带，封堵井筒低压亏空区地层 示意图，弥补因长期生产带来的压降，减少重复改造液体滤失。
[0031] 之后进行重复压裂改造，施工总流程如下： 通井4洗井4试压4射孔4下压裂管柱4压裂改造4放喷及排液4求产 1)通井:通井规外径115mm，长度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，用量根据套管容积具体计算， 返出洗井液机械杂质含量不大于0.2%。
[0033] 3)试压:清水试压30 · OMPa，30分钟压力下降小于0 · 5MPa。
[0034] 4)射孔:采用SYD-102枪，127弹，按"射孔设计(通知单)"进行射孔作业，发射率在 95%以上，射孔孔密16孔/m，射孔相位角60°。射孔段误差小于20cm，射孔时严密注意井口，防 止井喷。
[0035] 5)压裂改造：为提高储层的二次改造程度，压裂管柱采用全井Φ 88.39mm油管施 工，施工排量控制在3.0-4.0m3/min。为提高压后液体返排率及控制吐砂现象，在施工前置 液阶段伴注液氮以及混砂液添加纤维等措施。
[0036] 6)放喷及排液:改造措施结束后，20-40分钟开井，放喷初期采用Φ 3-8mm油嘴控制 放喷，排量100-200-3001/min。放喷排液时套管闸门关闭，准确记录油管压力和套管压力， 计量排出液量。若不能自喷，采用液氮气举等其它排液方式及时诱喷排液。
[0037] 7)求产：油、套压力基本平衡，油管压力在24小时时间内上升值小于0 · 05MPa时，转 入求产或者气水同出井排液量达到压入地层压裂液量80%以上，且Cr含量在3天内波动值 小于5%后转求产。求产方法采用"一点法"。
[0038]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的方 法属本行业的公知常识，这里不一一叙述。
【主权项】
1. 一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的方法，其特征在于：重 复改造前将微米级树脂与水泥混配，混配后栗入近井筒地层中，将老井周围低压亏空区孔 隙及裂缝永久性封堵。2. 根据权利要求1所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:微米级树脂与水泥混配比例由气井采出程度确定； 1) 当气井采出程度低于30%时，树脂和水泥的重量比为1:9; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，树脂和水泥的重量比为2:8; 3) 当气井采出程度大于60%时，树脂和水泥的重量比为3: 7。3. 根据权利要求1所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:微米级树脂与水泥混配后注入量由气井采出程度及气层厚度确定； 1) 当气井采出程度低于30%时，注入量为每米气层厚度8. Om3; 2) 当气井采出程度大于30%低于60%时，注入量为每米气层厚度12m3; 3) 当气井采出程度大于60%时，注入量为每米气层厚度15m3。4. 根据权利要求2或3所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封 堵的方法，其特征在于:所述气井采出程度以已采量与实际可采量比值计算。5. 根据权利要求2所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:所述微米级树脂粒径为3.0-12. Ομπι。6. 根据权利要求2所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1)根据气井采出程度及气层厚度确定微米级树脂与水泥混配比例和注入量； 步骤2)微米级树脂与水泥混配后栗送入近井筒地层中； 步骤3)关井侯凝； 步骤4)氮气试压30MPa，测压降30分钟，若30分钟压力下降小于0.5MPa，表明近井筒地 层封堵成功，继续进行步骤5);若近井筒地层封堵不成功，则重复步骤2)和步骤3); 步骤5 )封堵合格后，对目的层段重新射孔； 步骤6)重复压裂改造。7. 根据权利要求6所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:步骤2)中微米级树脂与水泥混配后栗送排量控制在l-2m 3/min之内。8. 根据权利要求6所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:所述关井侯凝时间不小于7天。9. 根据权利要求2所述的一种适用于低压气田老井重复改造近井筒地层永久性封堵的 方法，其特征在于:所述微米级树脂相对分子质量为3000-4000。
【文档编号】E21B33/13GK105888604SQ201610229259
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】高伟, 李宪文, 马旭, 张燕明, 来轩昂, 周长静, 肖元相, 马占国, 何明舫, 郝瑞芬, 丁勇, 史华, 叶亮, 胡阳明, 毕曼, 李喆, 问晓勇, 李楼楼
【申请人】中国石油天然气股份有限公司