[發(fā)明專利]一種預防油氣井固井界面密封失效的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110022823.4
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112761605A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 尹飛;史彪彬;廖智海;趙寧
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/20
• 代理公司: 成都樂易聯創(chuàng)專利代理有限公司 51269
• 代理人: 高煒麗

本發(fā)明公開了一種預防油氣井固井界面密封失效的方法，包括(1)在注水作業(yè)或壓裂作業(yè)前，調節(jié)套管內壓力至80～120MPa；(2)進行注水作業(yè)或壓裂作業(yè)，向套管內注入常溫水，注水壓力p為80～120MPa；(3)注水作業(yè)或壓裂作業(yè)結束后，向套管內注入熱水，注水時間為10～30min；(4)燜井，燜井時間為60～120min；(5)卸壓，使使套管內壓力降低到0.2p。本發(fā)明通過加熱水使套管和水泥環(huán)向外膨脹，內壓下降引起的向內收縮，兩個位移一正一負，剛好避免套管和水泥環(huán)剝離；合理設計溫度、壓力變化范圍來消除微環(huán)隙，保證了固井界面的密封性。

技術領域

本發(fā)明屬于油氣井開采領域，涉及一種預防油氣井固井界面密封失效的方法。

背景技術

油氣井固井界面是指水泥環(huán)與套管或井壁的膠結界面。在進行水力壓裂或注水過程中，容易發(fā)生固井界面剝離，即水泥環(huán)與套管或井壁之間形成間隙，該間隙稱微裂縫，微裂縫會引起井筒密封失效和油氣泄漏。

目前，水力壓裂或注水主要是從提高油氣產量角度進行設計和進行，并沒有從保障井筒密封完整性進行考慮，為了避免井筒密封失效，現有的井筒密封失效防治技術主要有開發(fā)韌性水泥漿體系、降低注水壓力和修井。在一定程度上緩解了水泥環(huán)密封失效的幾率，但這些技術應用難度大、成本高，且減低了油氣產量，不能經濟有效地預防井筒密封失效問題。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種預防油氣井固井界面密封失效的方法，該方法通過調節(jié)壓力和注水溫度解決了水泥環(huán)密封失效的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種預防油氣井固井界面密封失效的方法，包括如下步驟：

(1)在注水作業(yè)或壓裂作業(yè)前，調節(jié)套管內壓力至80～120MPa；

(2)進行注水作業(yè)或壓裂作業(yè)，向套管內注入常溫水，注水壓力p為80～120MPa；

(3)注水作業(yè)或壓裂作業(yè)結束后，向套管內注入熱水，注水時間為10～30min；

(4)燜井，燜井時間為60～120min；

(5)卸壓，使使套管內壓力降低到0.2p。

進一步地，所述熱水溫度為80～100℃。

本發(fā)明通過加熱水使套管和水泥環(huán)向外膨脹，內壓下降引起的向內收縮，兩個位移一正一負，剛好避免套管和水泥環(huán)剝離；合理設計溫度、壓力變化范圍來消除微環(huán)隙，保證了固井界面的密封性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

圖2為通過本發(fā)明方法水泥環(huán)和套筒的徑向位移圖。

具體實施方式

通過向井壁與套管之間環(huán)空注入水泥漿，水泥漿凝固后形成水泥環(huán)。油氣井固井界面是指水泥環(huán)與套管或井壁的膠結界面，通常固井界面的膠結強度較小。在水力壓裂或注水過程中，因為溫度和壓力變化大，固井界面處套管與水泥環(huán)的位移會出現差異，表明固井界面上產生了微裂縫，進而會引起井筒密封失效和油氣泄漏。

如圖1所示，本實施例提供的一種預防油氣井固井界面密封失效的方法，該方法包括如下步驟：

(1)準備注水作業(yè)或壓裂作業(yè)，包括準備注水作業(yè)所需設備、水、以水溫測試。

(2)在注水作業(yè)或壓裂作業(yè)前，采用套管憋壓作業(yè)調節(jié)套管內壓力，使套管內初始壓力p₁為80～120MPa。