耐溫抗壓封堵劑封井技術(shù)研究及應(yīng)用

李玉清，趙海霞，申立平

（中原油田分公司采油一廠工藝研究所，河南濮陽(yáng) 457001）

耐溫抗壓封堵劑封井技術(shù)研究及應(yīng)用

李玉清，趙海霞，申立平

（中原油田分公司采油一廠工藝研究所，河南濮陽(yáng) 457001）

文留油田進(jìn)入開發(fā)后期，由于斷層多，油層埋藏深，同時(shí)具有高溫（80-130℃）、高壓、高礦化度（15×104～35×104mg/L）的地質(zhì)特點(diǎn)，導(dǎo)致油水井套管腐蝕、損壞嚴(yán)重，造成大量油水井報(bào)廢封井。今年以來(lái)，對(duì)全廠報(bào)廢井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，根據(jù)調(diào)查我廠目前共有長(zhǎng)期報(bào)廢井48口，經(jīng)與地質(zhì)結(jié)合，急需下步封井治理的井有26口。以前一般都采取井口安裝套管帽、注灰打灰塞封井，由于受長(zhǎng)期周圍注水井注水影響，油層壓力越來(lái)越高，灰塞失效導(dǎo)致井口油水冒出，不但造成環(huán)境污染，而且影響了鄰井的有效注水。因此，必須優(yōu)化報(bào)廢處理工藝，采取擠堵封井工藝，實(shí)現(xiàn)對(duì)油層射孔段的永久性封堵。

封井技術(shù)；耐溫抗壓；研究；應(yīng)用

1 開展的主要研究

1.1 堵漏機(jī)理

耐溫抗壓封堵劑進(jìn)入漏失層后，在地層壓力作用下，封堵劑中的結(jié)構(gòu)形成劑迅速將堵劑的封堵組分聚凝在一起，從而快速形成具有一定強(qiáng)度的濾餅結(jié)構(gòu)，增大了堵劑在漏失層的黏附阻力。隨著堵劑的不斷擠入，濾餅結(jié)構(gòu)不斷地被加強(qiáng)，隨著擠入壓力不斷上升，其他高壓油層得以啟動(dòng)和封堵，保證了堵漏修復(fù)的可靠性和成功率。

1.2 耐溫抗壓封堵劑的研究

1.2.1 堵劑性能指標(biāo)

密度 ：1.05～1.60g/cm3

懸浮性：24小時(shí)內(nèi)堵劑在封閉容器內(nèi)不產(chǎn)生沉淀，流動(dòng)良好。

固化時(shí)間：體系固化時(shí)間1～24h可調(diào)。膠結(jié)強(qiáng)度：耐壓25MPa耐溫性能 ：30～130℃

1.2.2 堵劑基本性能實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 封堵層形成速度和強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

堵漏化學(xué)堵劑∶水（重量比）=1.2∶1，低速攪拌0.5h；水泥漿水灰比為0.4，把堵劑注入模擬漏失層的巖心中，常溫常壓下養(yǎng)護(hù)24h，測(cè)定其抗拉強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 封堵層的形成速度和強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：3種耐溫抗壓堵劑進(jìn)入漏失層后能快速形成封堵層，有較強(qiáng)的駐留性，且封堵層的形成速度越快，其強(qiáng)度越高。兩種水泥漿在模擬漏失層中都沒有駐留性。

1.2.2.2 施工性能實(shí)驗(yàn)

將堵漿配制成堵劑，裝入鋼制模具中，放入80℃恒溫水浴中觀察其保持流動(dòng)性的最長(zhǎng)時(shí)間和初、終凝時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：三個(gè)試樣保持流動(dòng)性的最長(zhǎng)時(shí)間分別為13h、10h和7h，靜止0.5h后的析水率為0。堵劑懸浮穩(wěn)定性強(qiáng)，可靠性好。堵劑在套管內(nèi)能長(zhǎng)時(shí)間保持較好的流動(dòng)性，初終凝時(shí)間可以調(diào)整，避免了閃凝現(xiàn)象，保證了施工安全。

1.2.2.3 堵劑抗溫性能實(shí)驗(yàn)

配方堵劑∶水=1.2∶1.0，密度1.60g/cm3，使用LS智能HTHP封堵模擬實(shí)驗(yàn)儀。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：新型封堵劑在高溫下同樣具有較高的膠結(jié)強(qiáng)度，可用于地層溫度高的深井堵漏。

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，該堵劑具有懸浮性能好、易泵入、抗高溫、封堵強(qiáng)度大、固化后膨脹、封竄堵漏成功率高、有效期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?？蛇m用于井段1 000～3 500m、井溫30～150℃的任何套漏、竄槽、炮眼及大孔道地層的封堵，完全能適應(yīng)我廠文東高溫、高壓油水井的封竄堵漏。

2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1）堵劑用量大幅減少，大大縮短了施工時(shí)間，避免了高壓泵車長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障造成的事故風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工的安全性，同時(shí)降低了作業(yè)成本。

2）配制的堵漿流動(dòng)性和穩(wěn)定性好，固化時(shí)間易于調(diào)整，封堵強(qiáng)度高，擠堵后最高試壓達(dá)到了25MPa，且有效地解決了擠堵后易反吐的難題。

3）堵劑適應(yīng)性好，性能優(yōu)異，滿足了文留油田套管堵漏的需要。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果

2016年應(yīng)用耐溫抗壓封堵劑封井技術(shù)6井次，共用封堵劑72t，平均單井使用封堵劑12t，封堵全部一次成功，成功率100%。

4 效益分析

1）投入費(fèi)用：作業(yè)費(fèi)用60萬(wàn)元，堵劑及配套施工費(fèi)用36萬(wàn)元，合計(jì)投入費(fèi)用96萬(wàn)元。

2）產(chǎn)出效益：減少重復(fù)作業(yè)費(fèi)用15*6=90萬(wàn)元，減少污染費(fèi)用20*6=120萬(wàn)元，合計(jì)產(chǎn)出費(fèi)用210萬(wàn)元。

3）投入產(chǎn)出比：投入費(fèi)用/產(chǎn)出效益=1∶2.18

5 結(jié)束語(yǔ)

通過耐溫抗壓封堵劑的研究，解決油水井堵層及套管破損的堵漏修復(fù)，降低油水井作業(yè)成本，達(dá)到永久封住油層，預(yù)防油、水、氣竄流的目的。

Research and Application of Sealing Technology for Temperature and Temperature Sealing Agent

Li Yu-qing，Zhao Hai-xia，Shen Li-ping

In the later stage of the development of Wenliu Oilfield，due to the large number of faults，the buried layer of the reservoir has high temperature（80-130 ℃），high pressure and high salinity（15-35×104mg/l），Tube corrosion，serious damage，resulting in a large number of oil wells scrapped.This year，we conducted a field investigation of the whole plant scrapped wells，according to the survey I plant a total of 48 long-term retirement wells，with the geological integration，the urgent need for further closure of the wells there are 26 wells.In the past，I plant generally take the wellhead to install the casing cap，the gray ash plug，due to the long-term water injection around the water injection，the oil pressure is getting higher and higher，the ash plug failure led to the wellhead oil and water，not only cause environmental pollution，But also affect the effective water injection in the adjacent wells.Therefore，we must optimize the scrapping process，to plug the closure process，to achieve a permanent closure of the perforation of the reservoir.

sealing technology；temperature and pressure resistance；research；application

TE39

A

1003–6490（2017）10–0227–02

2017–07–25

李玉清（1971），男，河南濮陽(yáng)人，工程師，主要從事采油工藝相關(guān)工作。