油水井套管堵漏修复技术

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石油工程技术 井下作业 找漏与堵漏关键技术

石油工程技术   井下作业   找漏与堵漏关键技术

找漏与堵漏关键技术1套管破漏情况分析油层套管的破漏,直接影响油水井的正常生产,破漏严重的使油水井不能生产。

甚至造成地面环境污染。

大修作业对套管破漏的维修是常见而重要的工序之一。

油水井套管破漏绝大部分发生在水泥返高以上,发生的原因有:固井质量不好,管外水泥返高不够,未能将水层封住,套管受硫化氢水腐蚀和管外水的侵蚀、氧化等影响发生腐蚀性损坏。

套管质量存在缺陷,不能承受过高的压力以及增产或作业措施不当而损坏套管。

在注采过程中,由于技术处理不当,压差过大引起油水井出砂、地层坪塌、地层结构被破坏所发生的内外力的作用致使套管损坏。

由于套管质量、管外油、气、水的腐蚀和施工原因造成套管在不同位置、不同类型的漏失,根据现场实际情况,套管的破漏大体可分为以下三种情况:1.1腐蚀性破漏腐蚀性破漏多发生在水泥返高以上的套管,由管外硫化氢水等腐蚀性物质引起。

其特点是:破漏段长,破漏程度严重,多伴有腐蚀性穿孔和管外出油、气、水。

1.2裂缝性破漏由于受压裂高压或作业因素所产生内力作用造成破漏。

其特点是:破漏段长,试压时压力越高漏失量越大。

1.3套损破漏由于受地层应力作用形成的外挤力所造成的破漏,其特点都是向内破,属局部性的套损破漏。

2找漏各种因素造成的套管破漏均会影响油井正常生产。

因此要恢复油井正常生产必须堵漏。

要成功堵漏:首先要确定漏失的类型、漏失位置、漏失压力和漏失量,以便于确定堵漏方法和提高施工效率。

套管找漏的方法目前有测流体电阻法、木塞法、井径仪测井法、封隔器试压法、FD找漏法、井下视像等。

随着科学技术的发展,生产工艺水平的不断提高,找漏方法甚多,但目前现场采用较多的还是工程测井、FD找漏、封隔器试压为主要找漏方法。

2.1测流体电阻法找漏其原理是利用井内两种不同电阻的流体,采用流体电阻仪测出不同液面电阻差值的界面决定其漏失位置。

2.2木塞法找漏木塞法找漏是用一个木塞较套管内径小6~8mm,两端胶皮比套管内径大4~6mm的组合体投入套管内,坐好井口后替挤清水,当木塞被推至破口位置以下后,泵压下降,流体便从破口处排出管外,不再推动木塞,停泵后测得的木塞深度,即为套管破漏位置。

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧随着油水井的开采和运营,管线腐蚀漏成为了不可避免的问题。

管线腐蚀漏不仅会影响油水井的正常生产,还可能对环境和人员的安全造成威胁。

及时有效地修补管线腐蚀漏是非常重要的。

本文将就油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧进行探讨。

一、管线腐蚀漏的修补方式1. 管道局部修补管道局部修补是指对发生腐蚀漏的局部进行修理。

修理方式可以分为以下几种:(1) 焊接修补:适用于管道开裂或破损的情况,通过焊接技术将裂口或破损处进行修补,需要较高的焊接技术和设备。

(2) 粘接修补:适用于管道表面腐蚀的情况,通过粘接材料将腐蚀处进行修补,修补材料可以选择聚合物材料或金属材料。

管道更换修补是指对发生腐蚀漏的整段管道进行更换修理。

该方式适用于腐蚀漏比较严重或管道老化的情况,需要进行全面更换修理。

1. 熟悉管线腐蚀漏的类型及程度在进行管线腐蚀漏修补前,需要对腐蚀漏的类型及程度进行充分了解。

不同类型的腐蚀漏需要采用不同的修补方式,而腐蚀漏的程度也会影响修补的难度和技术要求。

2. 选择合适的修补材料和工艺在进行管线腐蚀漏修补时,需要选择合适的修补材料和工艺。

修补材料的选择需要考虑其与管道材料的兼容性、耐腐蚀性和强度等方面的要求,而修补工艺的选择需要充分考虑修补的难度和操作的方便性。

3. 严格按照操作规程进行修补在进行管线腐蚀漏修补时,需要严格按照相关的操作规程进行操作。

操作规程可以包括修补流程、操作步骤、安全注意事项等内容,必须严格遵守,以确保修补操作的安全和有效性。

4. 进行修补后的检测和监控在完成管线腐蚀漏的修补后,还需要进行修补后的检测和监控。

检测可以包括各种无损检测技术的应用,以确保修补的质量和有效性;而监控则可以通过定期检查和维护来对修补效果进行跟踪和评估。

对于油水井管线腐蚀漏的修补,既需要选择合适的修补方式和技巧,又需要严格遵守操作规程和进行后续的检测和监控。

只有这样,才能有效地解决管线腐蚀漏问题,确保油水井的正常生产和安全运行。

浅析油水井管线穿孔堵漏焊接技术

浅析油水井管线穿孔堵漏焊接技术

浅析油水井管线穿孔堵漏焊接技术采油矿在生产中经常遇到各种油,水管线渗漏穿孔,需要停泵停井影响产量。

为了保证油水井管线正常运行,不影响正常生产,就要把泄漏的管线及时进行焊补,在补焊中有时管道中压力卸不净,就要想各种办法短时间内焊补上。

本文主要介绍了油田在油水井管线穿孔渗漏的特点和原因,常用的堵漏操作方法、注意事项。

标签:油水管线堵漏焊接1.管线穿孔渗漏的特点和原因1.1渗漏的特点油田集输运行系统和注水工艺系统大多采用钢铁材质管线流程,管线之多,距离之长,并且随着油田开发时间的延长,管线腐蚀穿孔渗漏越来越多,严重影响油水井站的正常生产。

焊接漏点成为采油矿电焊维修班的工作重点。

金属管线发生穿孔分地面和地下两部分,大多数发生的穿孔在地面以下。

1.2造成渗漏的原因大多数油水井铁质管线焊接连接工艺,埋在地下1.2-2米深的管线沟里,管线受到周围土壤中酸碱性离子的不断腐蚀,管壁逐渐变薄,管线中流动的液体含有的硫化物也在不断对管材内壁进行化学和应力腐蚀,在工作压力下管线个别材质薄的地方就容易腐蚀穿孔,形成漏点,是穿孔形成的主要原因。

管线工艺焊接连接时施焊标准不严形砂眼和管线焊接后防腐工作没有做到位是产生渗漏穿孔的另一个原因。

2.焊接前的准备及焊接材料的选择2.1焊接设备的选择常用的焊接设备是电焊工程车的旋转直流焊机,或者是ZX7系列具有陡降外特性的弧焊逆变焊机。

2.2焊接材料、工用具的选择在进行管线堵漏焊接时,大多时都有水油和压力,所以要选择对油、水和铁锈都不敏感的酸性焊条。

一般我们都会选用型号为GBE4303(J422)酸性焊条,规格为直径2.5毫米和直径3.2毫米的电焊条。

焊接漏点前还应准备的辅助工具有:工服、工鞋、手套、电焊面罩、钢丝刷子、尖头锤等。

2.3操作施工现场的情况焊接穿孔管线的操作坑要满足焊工操作方便,坡度符合安全要求,油水管线阀门是否关闭,管线里压力尽可能卸掉,如操作坑里有水和原油需要清理干净。

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧1. 引言1.1 介绍修补方式的重要性修补方式对于油水井管线的维护保养至关重要。

管线腐蚀漏是管道运行过程中常见的问题,一旦发生漏损,不仅会影响管线的正常运行,还可能造成严重的环境污染和安全事故。

及时有效的修补方式成为保障管线安全运行的关键。

修补方式的选择需要根据管道的具体情况和腐蚀程度进行合理取舍,不同的修补技术有其适用的范围和优势。

化学修补技术主要适用于表面腐蚀较为轻微的情况,通过添加特定的化学药剂形成保护膜达到修补的目的;机械修补技术则是利用各种工具和设备,在管道上进行实体修复,适用于较为严重的腐蚀损坏;材料修补技术则是通过更换或添加修复材料实现漏损部位的修补,可根据需要选择合适的材料进行修复;探测技术则是及早发现管道问题的关键,可通过各种探测技术对管道进行全面检测,从而提前发现和修复潜在问题。

修补方式的选择至关重要,只有根据管道情况和腐蚀程度合理选用修补技术,才能有效确保管道的安全运行。

加强对修补方式的研究和了解,及时采取有效的修复措施,对于保障管线的安全运行具有重要意义。

2. 正文2.1 常见的修补方式修补方式是解决油水井管线腐蚀漏的关键步骤,下面介绍一些常见的修补方式:1. 粘合修补:粘合修补是最常见的修补方式之一,通过使用特制的粘合剂将漏点处的管道连接起来,实现密封。

这种修补方式操作简单,成本较低,适用于一些小面积的漏点。

2. 焊接修补:焊接修补是一种耐高温、高压的修补方式,通过焊接设备将漏点处的管道进行熔接修复,确保管道的完整性和密封性。

这种修补方式适用于一些较大的漏点或者在较为恶劣的工作环境下。

3. 补贴修补:补贴修补是通过在漏点处粘贴或包裹一层特制的补贴材料,如胶带、玻璃纤维布等来进行修补。

这种修补方式适用于一些无法直接进行焊接或粘合修补的情况,能够有效防止漏点继续蔓延。

4. 钢套管修补:钢套管修补是在漏点处套设一段新的钢套管来实现修复,保证管道的安全运行。

油水井高效堵水堵漏技术PPT课件

油水井高效堵水堵漏技术PPT课件
井况
该井经堵漏后解,决又问焕题发了青春, 措施19前84,年产4油月0投.4产t/的d,一含口水老9井9,%, 措施后完产钻油自井8由-深1段33套t3/漏d0,0含、米水。30%,
该井变经2形注00破水0裂见年段效4月套后大漏,修。 S2下2,4,2502产070量6年2稳.76到月-23换808封t0/未d米,成的。挤堵封层
段套管腐蚀 穿孔和变形破裂,
一般采用起换套大修井工艺。 由于工艺和费用成本的限制,
许多腐蚀穿孔和变形破裂的 套损井得不到及时的修复利用,
影响了油田的开发效益 和产能的提高。
.
40
采用
油水井高效堵水堵漏技术 具有下列 优点
.
41
-1不用上修井架子, 只用普通的作业架子 就能满足施工需要。


位大 家位
领 导

专 家
.
1
油水井高效堵水堵漏技术
唐长久
中原油田分公司采油工程技术研究院
.
2
新型 高强度 微膨胀 化学 堵漏剂
YLD-1
摘要
性能
作用机理
特殊的封固技术 文33-107等井 成功的应用
.
3
目录
前言
主要研究内容
现场应用示例
应用前景
几点认识
.
4
前言
.
5
适应的地质概况

高 温
高 压
3 54.0 43.0 11.0 3.0/6.0 9/10.5
.
15
图1 温度与胶结强度的关系
40
胶 结 强 度 MPa
30
20
10
0
30 40
图1
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

油水井封窜堵漏堵水技术

油水井封窜堵漏堵水技术

具有代表性的是

果壳、青石粉、石灰乳、

膨润土、轻度交联的PAM


缺点是

为容易堵塞低渗透油层,

造成油层污染,粒间隙脱水

固化后体积收缩,
耐水冲刷性差
常规化学堵漏堵水技术
具有代表性的是

酚醛树脂、脲醛树脂

及其它氨基树脂等

封 堵 技 术
缺点是 选择性差, 误堵后难解堵, 材料费用高,风险大
常规化学堵漏堵水技术
多孔介质中运移、驻留、抗窜机制 自增强、自增韧机制 “再生自愈”界面固化机制 耐温、抗盐机制 长期耐久机制
作 用 机 理
堵剂进入封堵层后,能够通过特殊的机制, 快速形成互穿网络结构,有效地滞留在封堵 层内,具有很好的抗窜能力。
用于油水(气)井LTTD堵剂,在压差的作用 下,组份中的结构形成剂迅速将堵剂的其它 组份聚凝在一起,挤出堵浆中的部分自由水, 从而快速形成具有一定强度的互穿网络结构, 增大了封堵剂在漏失层中的流动阻力,限制 了封堵剂往漏失层深部的流动。随着封堵剂 的间断挤入,互穿网络结构的空隙不断地被 充填,挤入压力不断上升,相邻的吸水较差 的漏失层得以启动和封堵,保证了堵漏修复 的可靠性和成功率。
油水气井封窜堵漏堵水技术
目录
前言 常规性能 施工工艺 应用案例 几点认识
几点认识
前言
常规性能
油水气井井况


类 型 的 水
管 外 窜
层 间 窜
底 水 锥 进
套 管 损 坏
难 卡 封

油水气井井况
第1、2 界面固
井差
复杂井况及影响因素
地质因素

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧

浅谈油水井管线腐蚀漏的修补方式及技巧一、腐蚀漏的原因及危害在油水井管线运行过程中,腐蚀是不可避免的问题。

腐蚀会导致管线表面变薄,形成孔洞,并最终导致管线漏水或漏油。

腐蚀漏不仅会造成环境污染,影响生态平衡,还会损失大量的资源,造成经济损失。

及时有效地修补腐蚀漏是油水井管线管理中至关重要的一环。

二、修补方式1. 焊接修补在发现腐蚀漏的部位,可以采用焊接的方式进行修补。

首先需要清洗腐蚀漏的部位,清除表面的污垢和氧化物。

然后使用适当的焊接材料对腐蚀漏部位进行填补。

焊接修补方式适用于较大面积的腐蚀漏,并且能够确保修补部位的强度和密封性。

2. 粘贴修补粘贴修补是在腐蚀漏部位使用特殊的粘合剂或胶水进行修补。

首先需要对腐蚀漏部位进行清洁处理,然后使用适当的粘合剂或胶水进行粘贴修补。

粘贴修补方式适用于较小面积的腐蚀漏,能够快速有效地修复漏洞,并且成本较低。

3. 换管修补对于腐蚀严重的管线部位,可以考虑进行换管修补。

即将腐蚀严重的管线部位进行切割拆除,然后更换新的管线进行安装。

换管修补方式适用于管线腐蚀严重无法修复的情况,能够彻底解决腐蚀漏的问题。

4. 包覆修补包覆修补是在管线表面包覆一层防腐蚀材料,用以防止或延缓腐蚀进一步扩散。

包覆修补方式适用于管线表面腐蚀轻微的情况,能够有效地延长管线的使用寿命。

三、修补技巧1. 定期检查定期对油水井管线进行检查,发现腐蚀漏问题及时进行修补,能够减少腐蚀漏对管线的损害,延长管线的使用寿命。

2. 选择适当的修补方式根据腐蚀漏的具体情况选择适当的修补方式,能够确保修补效果和修补质量。

3. 注意安全在进行腐蚀漏修补时,要注意安全防护措施,避免因操作不当导致安全事故的发生。

4. 合理使用材料在进行腐蚀漏修补时,要选择适当的材料进行修补,确保修补部位的强度和密封性。

四、结语油水井管线的腐蚀漏修补是一个复杂的工程,需要综合考虑多个因素并采用合适的修补方式和技巧才能取得良好的修补效果。

只有合理利用修补方式和技巧,才能有效地解决管线腐蚀漏问题,延长油水井管线的使用寿命,确保生产运行的安全和稳定。

石油工程技术 井下作业 套管损坏原因及修井作业技术简介

石油工程技术   井下作业    套管损坏原因及修井作业技术简介

套管损坏原因及修井作业技术简介引言在油田正常生产过程中,一旦油水井发生套管损坏,就会导致注采井网被破坏,给油田的正常生产带来了严重的影响。

为了恢复油水井正常生产,通常需要对破损套管进行修复,从而有效地避免油水井因套管损坏而导致停产问题的发生。

对油水井的正常生产,提升油田开发经济效益具有十分重要的现实意义。

套管损坏的原因多种多样,套管损坏的原因不同,其采用的修复技术也不同,因此,需要针对套管损坏程度,合理选择修复工艺技术。

1套管损坏原因分析1.1物理因素套管在井下服役过程中会受到多种力的作用,并且作用力来自不同的方向,如果作用力超过了套管允许的极限强度,套管就会发生损坏,所以,在进行下套管设计的过程中,需要对套管的材料及其强度进行合理的选择。

但是,由于我国大多数油田地质情况复杂,套管在井下的情况难以预测,另外,油水井在井下作业的过程中,有些井下工具在起下的时候经常会与套管发生碰撞或者刮擦,也会对套管质量造成一定的损坏。

综合而言,套管损坏的物理影响因素主要有地层运动产生的力对套管的破坏和套管在外加力的作用下造成的损坏,其中,地层力对套管的损坏程度较为严重。

地层力对套管产生的破坏主要有以下几种情况:1.1.1岩层产生塑性流动对套管的破坏。

如果地层中的岩层发生塑形流动就会对井下套管产生一定的破坏作用,轻则使套管变形,严重时可导致套管损坏,甚至发生断裂。

例如,地层中如果发育盐膏层或者盐层,这些地层一旦受到外力的作用,或者在高温高压的情况下就会发生塑性流动,并对套管形成挤压,通常套管在完井的过程中会采用水泥固井,对油层套管段进行封固,其目的主要是防止套管外壁受到外力的挤压,但是如果由于盐膏层或者盐层发生塑性变形产生的地层力远大于固井水泥承受的最大压力时,不均匀分布的载荷就会通过固井水泥外壁传递到套管中,进而对套管进行挤压,造成套管破坏。

1.1.2盐层坍塌对套管的破坏。

地层中的盐层遇水后会发生溶解,随着溶解的不断进行,井径也会不断地增加,当溶解达到一定程度时,就会发生盐层坍塌,从而对套管形成挤压和冲击,造成套管损坏。

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油水井套管堵漏修复技术(胜利油田中利石油工程技术有限公司)前言胜利油田由于特殊复杂的地质条件,加上长期的注水开发,特别是增压注水,油水井破损现象十分普遍,井况恶化问题日益突出,特别是一些老井,由于油层套管使用年限过长,固井水泥又没有完全封固油层套管,在套管自由段和封固段因腐蚀造成穿孔,再加上套管变形、破损等现象造成了地层出泥浆、出水,严重影响油水井的正常生产。

套损井的出砂、出水、漏失,严重影响了油水井的正常生产,制约了部分采油工艺的应用,加大了措施难度和投入,降低了油田开发水平及经济效益。

目前,解决油水井因腐蚀和其它原因造成的套管破漏穿孔问题主要采用常规无机胶凝材料堵漏和热固性树脂堵漏方法,以及部分换套大修工艺和内衬小直径套管等工艺技术。

但这些技术常常由于受到使用效果、使用有效期和施工费用限制,许多油水井的漏失问题不能得到有效及时的解决,制约了油气生产。

以最常用的无机胶凝材料堵漏技术(如水泥般土堵漏技术)和热固性树脂堵漏技术(如尿醛树脂堵漏技术)为例,对于油水井的化学堵漏修复而言,主要存在下列问题:1、堵剂不能有效地驻留在封堵层位,堵剂替至目的层后未凝固前就已漏失掉,造成堵浆注入量大,施工时间长。

2、堵剂形成的固化体脆性大,易收缩,不能与周围介质形成牢固的界面胶结,在注采压力的作用下使封堵失效,缩短了施工有效期。

3、堵剂适应性和安全可靠性差,现场施工风险大。

施工设备一旦出现问题造成时间延误时,往往使施工无法进行,甚至发生事故。

为了克服上述工艺的技术缺陷,更好地解决胜利油田油水井破损套管的修复问题,降低油水井生产作业成本,提高油气开发经济效益,我们重点针对套管破损穿孔漏失等问题,开展了油水井化学堵漏技术的研究,研制开发出了能在漏失位置有效驻留,并能形成界面胶结强度高、有效期长的封固层的新型高强度微膨胀化学堵剂YLD-1,先后在文33-107井等10口井推广应用,新型油水井化学堵漏技术取得重大突破,显示出良好的应用前景。

一、主要研究内容(一)堵剂材料的选择及其功能1、结构形成剂,主要功能是快速形成互穿网络结构。

2、胶凝固化剂,主要功能是使化学堵剂形成高强度的固化体。

3、膨胀型活性填充剂,主要功能是强化堵剂固化体的界面胶结强度。

4、活性微晶增强剂,主要功能是使固化体结构致密,强化固化体本体强度和界面胶结强度。

5、活性增韧剂,主要功能是提高堵剂固化体的韧性,提高界面胶结强度。

6、施工性能调节剂,主要调节堵剂的初终凝时间。

(二)油水井破损套管化学堵漏技术对化学堵剂的性能要求根据油水井破损套管化学堵漏技术施工的特殊要求,所研究的化学堵剂必须达到下列性能:1、化学堵剂进入封堵层后,能够通过特殊的机制,快速形成互穿网络结构,有效地滞留在封堵层内。

2、在井下温度和压力的养护条件下,通过有机和无机材料的协同效应和化学反应,能够在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微胀涨和有效期长的固化体。

3、在各种油水井破损套管化学堵漏技术工况下,都能将周围介质胶结成一个牢固的整体,与所胶结的界面具有较高的胶结强度,从而大大提高施工有效期。

4、配制的堵浆流动性和稳定性好,挤注压力低,固化时间易于调整。

5、堵剂固化体的本体强度优于油井水泥。

6、现场施工验收指标为:油井15MPa,30min压降〈0.5MPa;水井25MPa,30min压降〈0.5MPa。

(三)油水井破损套管化学堵漏剂的性能研究1、驻留性和胶结强度研究现场实践表明油水井封堵层的失效往往不是封堵层本身的强度不够,而是与周围界面不能形成良好的胶结,即胶结强度不够。

因此,在保证封堵层本体强度的基础上(达到或超过水泥),通过强化封堵层与封堵界面的胶结强度和封堵层自身的韧性和致密性,是提高油水井化学堵漏有效期的技术关键。

表1 固化体胶结强度试验样品号互穿网络结构形成时间s网络结构形成后的承压能力MPa突破压力MPa击穿压力MPa化学堵剂20 4.0 8.5 24.0油井水泥无网络结构形成0 3.8 7.5超细水泥无网络结构形成0 4.5 8.2 从表1可以看出,所研究的化学堵剂与水泥相比具有截然不同的性能。

水泥浆进入漏层后不能形成具有一定承压能力的互穿网络结构,而且击穿压力很低,说明是由于水泥与外界的胶结界面存在一个结构薄弱的过渡层,还有水化反应后的收缩效应的影响。

而我们研究的化学堵剂YLD-1,由于引入了结构形成剂和多种活性材料,堵剂进入岩心后能够在很短时间内形成具有一定承压能力的互穿网络结构,有利于堵浆在漏失层内的驻留;而且由于活性材料与胶结固化材料形成的水化反应,使界面过渡层硬度和强度大大提高,再加上堵剂的微膨胀作用,强化了界面胶结强度。

表2 封堵层的形成速度和强度试验样品号封堵层形成时间s封堵层厚度mm封堵层粘接强度KPa备注化学堵剂28 32 50.39油井水泥无封堵层形成0 0 全部穿过模拟漏失层超细水泥无封堵层形成0 0 全部穿过模拟漏失层从表2的数据可以进一步看出,化学堵剂进入漏失层后能快速形成封堵层,不会从漏失层中全部漏失掉,有较强的驻留性。

并且封堵层的形成速度越快,其强度越高。

两种水泥浆在漏失层中都没有驻留性。

2、施工性能研究上述研究表明化学堵剂进入漏失层后能快速形成互穿网络结构,从试验中还可以看出化学堵剂YLD-1性能的另一个特点,即堵剂只要不进入漏失层,不产生失水,就不会很快起反应,反而具有很温和的性能,能长时间保持良好的流动性,这对现场施工十分有利。

表3 化学堵剂YLD-1施工性能研究编号表观粘度mPa.s塑性粘度mPa.s动切力Pa初切/终切Pa初凝/终凝h1 15.5 15.0 0.5 2.5/5.0 15/17.42 27.5 25.0 2.5 2.8/5.5 12/13.53 54.0 43.0 11.0 3.0/6.0 9/10.5通过室内试验我们看出,用化学堵剂YLD-1配制的堵浆,配制容易,流动性好,悬浮稳定性强,可泵性好易于施工。

而且只要不进漏失层,堵浆在套管内能长时间保持流动性,初终凝时间容易调整,根本不会出现闪凝现象,大大地保证了施工安全。

3、抗温性能研究使用ZLS智能HTHP封堵模拟实验仪研究了温度对所研究的化学堵剂的影响,试验结果见图1。

图1 温度与胶结强度的关系由试验可以看出化学堵剂YLD-1在高温下反而有较高的胶结强度,可用于高温深井(30-150℃)。

4、抗盐性能研究评价条件:Ca++=1500mg/L,Mg++=1000mg/L,Cl-= 150000 mg/L,总矿化度=200000mg/L。

从图2可以得到:无论单独无机盐或复合盐,其矿化度不同的地层水对化学堵剂YLD-1的强度几乎没有影响,即所研制新型高强度微膨胀化学堵漏剂YLD-1有抗盐的能力。

(四) 作用机理1、化学堵剂进入封堵层后,能够通过特殊的机制,快速形成互穿网络结构,有效地滞留在封堵层内,具有很好的抗窜能力。

用于油水井化学堵漏剂,在压差的作用下,组份中的结构形成剂迅速将化学堵剂的其它组份聚凝在一起,挤出堵浆中的自由水,从而快速形成具有一定强度的互穿网络结构,增大了堵剂在漏失层中的流动阻力,限制了堵剂往漏失层深部的流动。

随着堵剂的间断挤入,互穿网络结构的空隙不断地被充填,挤入压力不断上升,相邻的析水较差的漏失层得以启动和封堵,保证了堵漏修复的可靠性和成功率。

2、在井下温度和压力的养护条件下,通过有机和无机组份的协同效应和化学反应,能够在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微胀涨和有效期长的固化体。

施工结束后,挤注过程中形成的封堵层中的胶凝材料在井下温度压力作用下,通过微晶材料、增韧剂和活性微细填充剂的协同增效作用,使界面上的水化抗压强度(MPa)图2 地层水矿化度对YLD-1的影响反应产物,不再是造成界面强度薄弱晶体,而是具有高强度的水化产物,改变了界面过渡层的性质,增强了界面硬度和强度。

由此形成了本体强度和界面胶结强度高的固化体,将周围介质牢固地胶结为一个牢固的整体,从而有效地进行油水井化学堵漏,化学修复套损得以实现。

3、在各种油水井化学堵漏工况下,都能将周围介质胶结成一个牢固的整体,与所胶结的界面具有较高的胶结强度,从而大大提高施工有效期。

化学堵剂YLD-1中的微膨胀活性组分在与胶凝材料形成高强度水化产物的同时,通过自身的微膨胀作用进一步增强了界面胶结的紧密程度,在封闭性的内压力作用下使堵剂微粒紧密接触,形成的水化产物结构细密,水化反应充分,促进了固化体本体和界面胶结强度的提高。

4、堵剂固化体的本体强度优于油井水泥结构形成剂本身是一种多孔的微细材料,能吸附大量的水分,在水化反应过程中能不断形成水化产物充填空隙,并放出吸附水,保证了界面水化反应的顺利进行。

随着水化产物的不断发育,水化产物不断壮大,形成的本体结构不断增强,优于油井水泥。

用扫描电镜(SEM)观察堵剂固化体和G级油井水泥石的微观结构,如图3和图4,从图3看出水泥石是颗粒与颗粒互相搭接起来的结构,在颗粒表面有纤维状水化物,养护30天的(图4)比8天的更加明显,而且纤维质变粗;从图5和图6、图7、图8照片中堵剂固化体照片中可以看出,堵剂固化体也是颗粒之间的搭接结构,而且在颗粒周围存在许多针状水化物,其水化产物非常致密,但颗粒之间的空洞比水泥石少,结构比水泥石致密,强度比水泥石高。

图3 水泥石8d 图4 水泥石30d 图5 堵剂固化体8d 图6 堵剂固化体30d图7 油井水泥固化体内部微观结构图8 YLD-1堵剂固化体内部微观结构(五)施工工艺技术1、根据施工井的具体情况,制定配浆方案,使之适应不同漏失程度、不同井温和不同漏失特征的施工井。

2、根据施工难度和深度,选择空井筒全井平推、下管柱挤堵和下管柱下封隔器挤堵等施工方法。

3、在现场施工过程中动态调整各项施工参数。

二、现场应用示例油水井化学堵漏技术目前已应用了10井次,其中堵高压盐水层1井次,破损套管堵漏修复4井次,封窜1井次,堵炮眼和封堵大孔道4井次,一次封堵成功率在94%以上。

下面简单介绍各种工况下施工作业示例。

1、W33-107井(油井堵套漏、封层),是1984年4月投产的一口老井,完钻井深3300米。

该井2000年4月大修,下封隔器化堵时,封隔器于2196米遇阻,化堵时套压打平衡14MPa,60min漏失约10m3清水。

2000年7月换封未成,下φ114mm×2mm通井规于2605米遇阻,该井起油管22根时有卡钻现象,经活动后解卡。

该井尽管投入了近200万元大修费,因自由段套管腐蚀穿孔漏失和封固段套管变形破裂造成的漏失严重,且漏失点多,具体位置不清,作业效果不好,准备报废。

因此该井的施工,必须解决自由段破漏套管的化学堵漏修复、变形破裂段套管严重窜漏的堵漏修复和S2下2,4,52762.6-2880米的挤堵封层三个难题。

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