一种井下可控热源和修复油气井的方法与流程

本发明涉及井下封堵修复，具体的是一种井下可控热源，还是一种修复油气井的方法。

背景技术：

1、当油气井在开采末期，由于各种原因，套管会产生损伤。在遇到开采套管损伤时，常规的操作方法是将该部分铣削，然后通过重新挤压水泥等操作完成损伤处修复，其缺点主要包括：1、现有的水泥固化后所形成的固体，其内部有很多孔隙，使得气体能通过该孔隙来向外流出，因此，在采用水泥来进行油气井的修复时，容易造成内部气体排出到地面；2、在作业中需要将封堵的井筒打通，需要采用钻头将封堵的地层钻除，工艺较为复杂；3、现有的水泥封堵工艺中，均离不开钻机，使得其施工成本较高。

技术实现思路

1、为了上述修复油井套管工艺复杂的问题，本发明提供了一种井下可控热源和修复油气井的方法，所述井下可控热源和修复油气井的方法能够实现井下安全、快速、低成本的修井作业。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种井下可控热源，包括药剂装填筒和电点火部件，药剂装填筒内含有燃烧药剂，电点火部件能够点燃所述燃烧药剂并使所述燃烧药剂持续燃烧和释放热量。

4、药剂装填筒呈直立状态，药剂装填筒为上下两端均封闭的筒形结构，药剂装填筒的外部含有筒壁，所述筒壁的熔点大于1600℃，药剂装填筒的内部含有药剂容纳腔，所述燃烧药剂含有铝热剂，所述燃烧药剂燃烧产生的液体不能流出药剂装填筒，所述燃烧药剂燃烧持续的时间为1分钟至10分钟。

5、所述燃烧药剂含有从上向下依次设置的启动药层、上承接药层、中层燃烧药层和下承接药层，启动药层的燃烧剧烈程度、上承接药层的燃烧剧烈程度、中层燃烧药层的燃烧剧烈程度和下承接药层的燃烧剧烈程度依次降低。

6、启动药层含有内外套设的引燃药和外承接药，电点火部件为电加热棒，电点火部件的下端位于引燃药内，启动药层的下部为顶端朝下底端朝上的锥形结构，上承接药层的上部也为顶端朝下底端朝上的锥形结构，启动药层与上承接药层匹配连接。

7、引燃药含有木炭粉和/或硝石粉，外承接药含有铝热剂和粘合剂，外承接药整体呈块状。

8、上承接药层、中层燃烧药层和下承接药层均含有铝热剂、阻燃剂和粘合剂，上承接药层、中层燃烧药层和下承接药层整体呈块状。

9、所述燃烧药剂含有从上向下依次设置的多个中层燃烧药层，上承接药层和最上层的中层燃烧药层之间设置有承接引燃药层，相邻的两个中层燃烧药层之间也设置有承接引燃药层，下承接药层和最下层的中层燃烧药层之间也设置有承接引燃药层。

10、药剂装填筒内还含有上阻燃药层，上阻燃药层与启动药层上下层叠连接。

11、药剂装填筒还含有下阻燃药层，下阻燃药层与下承接药层下上层叠连接。

12、下承接药层的下部为顶端朝上底端朝下的锥形结构，下阻燃药层的上部也为顶端朝上底端朝下的锥形结构，下阻燃药层与下承接药层匹配连接。

13、药剂装填筒的下端设置有多个支撑块，多个支撑块沿药剂装填筒的周向间隔排列，支撑块的外端露出药剂装填筒的外周面，支撑块与药剂装填筒之间通过弹簧连接，支撑块能够沿药剂装填筒的直径方向往复移动。

14、一种修复油气井的方法，所述修复油气井的方法采用了上述的井下可控热源，所述修复油气井的方法包括以下步骤：

15、步骤1、将井下可控热源下至套管的损伤部位，井下可控热源与套管之间形成环形空腔；

16、步骤2、向所述环形空腔内填充修井颗粒；

17、步骤3、电点火部件点燃所述燃烧药剂并使所述燃烧药剂持续燃烧和释放热量，修井颗粒被融化形成液体并流入损伤部位；

18、步骤4、所述液体凝固形成封堵层。

19、本发明的有益效果是：

20、只需要线缆和电缆带着井下可控热源下入指定位置，通过激活的块状药剂结构，完成热源提供，将套管及环空水泥环进行一定程度的熔化，形成封堵层。该药剂及使用方法不需要大型的钻机设备等，只需要地面的缆车和工业电源，封堵所需要的时间较短，因此，井下可控热源和修复油气井的方法能较大幅度的降低油气井作业时间，降低了油气井封堵的成本。综上，本发明所提供的井下可控热源和修复油气井的方法具有密封性好、作业效率高、施工成本低的特点，能够大大提高油气井的封堵的效果，形成安全高效的金属封堵。

技术特征：

1.一种井下可控热源，其特征在于，所述井下可控热源包括药剂装填筒(101)和电点火部件(1)，药剂装填筒(101)内含有燃烧药剂，电点火部件(1)能够点燃所述燃烧药剂并使所述燃烧药剂持续燃烧和释放热量。

2.根据权利要求1所述的井下可控热源，其特征在于，药剂装填筒(101)呈直立状态，药剂装填筒(101)为上下两端均封闭的筒形结构，药剂装填筒(101)的外部含有筒壁，所述筒壁的熔点大于1600℃，药剂装填筒(101)的内部含有药剂容纳腔，所述燃烧药剂含有铝热剂，所述燃烧药剂燃烧产生的液体不能流出药剂装填筒(101)，所述燃烧药剂燃烧持续的时间为1分钟至10分钟。

3.根据权利要求1所述的井下可控热源，其特征在于，所述燃烧药剂含有从上向下依次设置的启动药层(3)、上承接药层(5)、中层燃烧药层(7)和下承接药层(8)，启动药层(3)的燃烧剧烈程度、上承接药层(5)的燃烧剧烈程度、中层燃烧药层(7)的燃烧剧烈程度和下承接药层(8)的燃烧剧烈程度依次降低。

4.根据权利要求3所述的井下可控热源，其特征在于，启动药层(3)含有内外套设的引燃药(31)和外承接药(32)，电点火部件(1)为电加热棒，电点火部件(1)的下端位于引燃药(31)内，启动药层(3)的下部为顶端朝下底端朝上的锥形结构，上承接药层(5)的上部也为顶端朝下底端朝上的锥形结构，启动药层(3)与上承接药层(5)匹配连接。

5.根据权利要求4所述的井下可控热源，其特征在于，引燃药(31)含有木炭粉和/或硝石粉，外承接药(32)含有铝热剂和粘合剂，外承接药(32)整体呈块状。

6.根据权利要求3所述的井下可控热源，其特征在于，上承接药层(5)、中层燃烧药层(7)和下承接药层(8)均含有铝热剂、阻燃剂和粘合剂，上承接药层(5)、中层燃烧药层(7)和下承接药层(8)整体呈块状。

7.根据权利要求3所述的井下可控热源，其特征在于，所述燃烧药剂含有从上向下依次设置的多个中层燃烧药层(7)，上承接药层(5)和最上层的中层燃烧药层(7)之间设置有承接引燃药层(6)，相邻的两个中层燃烧药层(7)之间也设置有承接引燃药层(6)，下承接药层(8)和最下层的中层燃烧药层(7)之间也设置有承接引燃药层(6)。

8.根据权利要求3所述的井下可控热源，其特征在于，药剂装填筒(101)内还含有上阻燃药层(2)，上阻燃药层(2)与启动药层(3)上下层叠连接。

9.根据权利要求3所述的井下可控热源，其特征在于，药剂装填筒(101)还含有下阻燃药层(9)，下阻燃药层(9)与下承接药层(8)下上层叠连接。

10.根据权利要求9所述的井下可控热源，其特征在于，下承接药层(8)的下部为顶端朝上底端朝下的锥形结构，下阻燃药层(9)的上部也为顶端朝上底端朝下的锥形结构，下阻燃药层(9)与下承接药层(8)匹配连接。

11.根据权利要求1所述的井下可控热源，其特征在于，药剂装填筒(101)的下端设置有多个支撑块(107)，多个支撑块(107)沿药剂装填筒(101)的周向间隔排列，支撑块(107)的外端露出药剂装填筒(101)的外周面，支撑块(107)与药剂装填筒(101)之间通过弹簧(108)连接，支撑块(107)能够沿药剂装填筒(101)的直径方向往复移动。

12.一种修复油气井的方法，其特征在于，所述修复油气井的方法采用了权利要求1所述的井下可控热源(10)，所述修复油气井的方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种井下可控热源和修复油气井的方法，属于井下封堵修复技术领域，为了解决现有修复油井套管工艺复杂的问题，所述井下可控热源包括药剂装填筒(101)和电点火部件(1)，药剂装填筒(101)内含有燃烧药剂，电点火部件(1)能够点燃所述燃烧药剂并使所述燃烧药剂持续燃烧和释放热量。所述井下可控热源和修复油气井的方法能够实现井下安全、快速、低成本的修井作业。

技术研发人员：林子力,许朝辉,房超,范进朝,赵庆,刘伟,王瑛,李牧,李雅飞,张国田
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16