CN114635667B - 一种采卤井组井周裂隙封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井周水泥环裂隙封堵技术领域，公开了一种采卤井组井周裂隙封堵方法，包括以下步骤：测井，选定射孔层位进行射孔；封隔器插入射孔层位下方，钻杆插入射孔层位上方，井口密封处理并设置有放浆装置和压力表；往放浆装置内注入水泥浆搅拌；抽吸井内卤水，当压力表显示为负压P时停止抽吸卤水，放出放浆装置内搅拌好的水泥浆，水泥浆被动吸入井周的裂隙中进行封堵；把钻杆缓缓提出水泥浆面，通过增压泵增大压力，直至30分钟内降压小于0.5MPa停止增压，等候水泥浆凝固。本发明结构简单，施工成本低，可实现全井段封堵，胶结质量好。
Description
技术领域
本发明涉及井周水泥环裂隙封堵技术领域，具体是一种采卤井组井周裂隙封堵方法。
背景技术
通常的采卤井是在盐层顶板上方下入技术套管固井，然后钻开顶板，井眼在盐层中穿过对接另一口井。开采方式是一口井注入淡水溶蚀岩盐，另一口井排出卤水，在开采后期，由于岩盐易于上溶的水溶特性，将导致岩盐顶板暴露直至顶板和盖层垮塌，使得套管鞋裸露，再加上不良的固井质量和生产过程中的震动作用，采卤井井周水泥环的胶结质量较差，裂隙发育并连通，在缺乏盐层顶板和盖层阻挡的状况下，卤水和腐蚀性伴生气极易侵入并腐蚀水泥环，进一步扩展井周裂隙通道，甚至污染浅层地下水和空气，对生态环境造成严重破坏。另外，井周裂隙的存在破坏了采卤型盐腔的密闭性，不利于盐腔地质存储的应用。
套管外封堵是行业技术难点，传统方法只能封堵部分层段，无法做到井周裂隙的大面积封堵，特别是受到卤水侵蚀的下部井周裂隙。由于盐层盖层的垮塌和卤水的侵蚀，下部井周裂隙空间相对较大，卤水充填其间，传统的封堵技术无法在不规则的井周裂隙中将卤水顶替后封固裂隙通道，如果仅仅封堵部分层段，卤水和腐蚀性伴生气会很快破坏其封隔能力。因此，行业需要能一次封固套管外大部分井周裂隙的封堵方法，并且封固效果持久，即可满足采卤井污染防治和盐腔地质存储的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采卤井组井周裂隙封堵方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种采卤井组井周裂隙封堵方法，所述方法包括以下步骤：
S1：测井，并获取井筒周围的裂隙分布数据和卤水液面位置，然后选定射孔层位进行射孔，射孔层位选择盐层的盖层垮塌影响区之上与一开水泥环的底界之下的区间，并且是井周裂隙大且连通性好的层位，射孔孔眼均匀分布在套管管壁上。
S2：封隔器插入射孔层位下方，钻杆插入射孔层位上方，关闭井口和封堵井口周围可能存在的地面泄露通道，保证抽吸卤水时井组系统的封闭性，并设置有放浆装置和压力表。
S3：根据S1步骤中测井后的数据测算出井周裂隙的体积，同时考虑井内余量配置水泥浆量，往放浆装置内注入水泥浆搅拌。
S4：抽吸井组内另一个井内的卤水，井组内的这个井由于连通器的原理在密封状态下卤水液面下降形成负压，当压力表显示为负压P时停止抽吸另一个井内的卤水，放出放浆装置内搅拌好的水泥浆，由于井内处于负压状态，水泥浆被动吸入井周的裂隙中进行封堵，压力表显示的压力P采用水柱压力公式计算，P＝ρgh，ρ是卤水密度，g是重力加速度，h是二开水泥环的底界到卤水液面的垂直高度。
S5：把钻杆缓缓提出水泥浆面，使得水泥浆不会淹没钻杆，通过往井内高压挤注顶替液增大井内的压力，当压力表的压力超过泵注压力1MPa时，泵注压力根据井深和地层压力计算出来，停止挤注顶替液保持压力大小，当压力表的压力降低0.5MPa，再次挤注顶替液增压至超过泵注压力1MPa，如此往复，直至30分钟内降压小于0.5MPa停止，等候水泥浆凝固。
所述放浆装置包括放浆罐，所述放浆罐内设置有搅拌机，所述放浆罐分别与注浆管、放浆管连接，所述注浆管、放浆管分别与主管连接。
作为优选的，所述注浆管设置有第二阀门，所述放浆管设置有第三阀门，所述主管设置有第一阀门。
本发明通过射孔打开套管内外的流动通道，利用采卤井组的连通器原理，在负压吸力和正压挤注的连续作用下实现井周裂隙的全封堵，相比常用的顶替方法，不易出现驱替前缘的指进现象，避免了卤水占位，胶结质量好。
附图说明
图1为本发明的井的结构示意图；
图2为本发明的放浆装置的结构示意图；
图中：1-第一阀门、2-第二阀门、3-第三阀门、4-主管、5-注浆管、6-放浆管、7-放浆罐、8-搅拌机、9-钻杆、10-压力表、11-封隔器、12-套管、13-射孔层位、14-一开水泥环、15-二开水泥环、16-盐层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
如图1-图2所示，一种采卤井组井周裂隙封堵方法，该方法包括以下步骤：
S1：测井，并获取井筒周围的裂隙分布数据和卤水液面位置，然后选定射孔层位13进行射孔，射孔层位13选择盐层16的盖层垮塌影响区之上与一开水泥环14的底界之下的区间，并且是井周裂隙大且连通性好的层位，射孔孔眼均匀分布在套管12管壁上。
S2：封隔器11插入射孔层位13下方，钻杆9插入射孔层位13上方，关闭井口和封堵井口周围可能存在的地面泄露通道，保证抽吸卤水时井组系统的封闭性，并设置有放浆装置和压力表10。
S3：根据S1步骤中测井后的数据测算出井周裂隙的体积，井内保留100米余量，配置水泥浆量，往放浆装置内注入水泥浆搅拌。关闭第一阀门1和第三阀门3，打开第二阀门2，配置的水泥浆通过注浆管5注入放浆罐7内，注浆完成后关闭第二阀门2，打开搅拌机8开始搅拌注入的水泥浆。
S4：抽吸井组内另一个井内的卤水，井组内的这个井由于连通器的原理在密封状态下卤水液面下降形成负压，当压力表10显示为负压P时停止抽吸另一个井内的卤水，打开第三阀门3，通过放浆管6放出放浆装置内搅拌好的水泥浆，由于井内处于负压状态，水泥浆被动吸入井周的裂隙中进行封堵，压力表10显示的压力P采用水柱压力公式计算，P＝ρgh，ρ是卤水密度，g是重力加速度，h是二开水泥环的底界到卤水液面的垂直高度。
S5：把钻杆9缓缓提出水泥浆面，使得水泥浆不会淹没钻杆9，关闭第三阀门3，打开第一阀门1，通过往井内高压挤注顶替液(水或者钻井液)增大井内的压力，当压力表10的压力超过11MPa时，停止挤注顶替液保持压力大小，当压力表10的压力为10.5MPa时，再次挤注顶替液增压至超过11MPa，如此往复，直至30分钟内压力表10的压力大于10.5MPa时停止，等候水泥浆凝固。
放浆装置包括放浆罐7，放浆罐7内设置有搅拌机8，放浆罐7分别与注浆管5、放浆管6连接，注浆管5、放浆管6分别与主管4连接。
注浆管5设置有第二阀门2，放浆管6设置有第三阀门3，主管4设置有第一阀门1。
连通器的原理即几个底部互相连通的容器，同一种液体，在液体不流动时容器的液面总是保持在同一水平面上。利用连通器原理，在井组内的另一口井抽吸卤水会使得这一口井井周裂隙中的卤水液面降低并形成负压，由于射孔孔眼的存在压力变化会迅速体现在压力表10上，打开第三阀门3，在负压吸力的作用下放浆罐7中的水泥浆通过射孔孔眼向下填充一定深度的井周裂隙，同时恢复压力平衡，然后关闭第三阀门3，打开第一阀门1，用顶替液通过高压挤注进入井内，顶替液推挤井内残留的水泥浆充填射孔层位13以上的井周裂隙。在正负压力的连续作用下，无卤水充填的井周裂隙可以实现完全封堵。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：测井，并获取井筒周围的裂隙分布数据和卤水液面位置，然后选定射孔层位（13）进行射孔，射孔层位（13）选择盐层（16）的盖层垮塌影响区之上与一开水泥环（14）的底界之下的区间，并且是井周裂隙大且连通性好的层位，射孔孔眼均匀分布在套管（12）管壁上；
S2：封隔器（11）插入射孔层位（13）下方，钻杆（9）插入射孔层位（13）上方，井口密封处理并设置有放浆装置和压力表（10）；
S3：往放浆装置内注入水泥浆搅拌；
S4：抽吸井组内另一个井内的卤水，井组内的这个井由于连通器的原理在密封状态下卤水液面下降形成负压，当压力表（10）显示为负压P时停止抽吸另一个井内的卤水，放出放浆装置内搅拌好的水泥浆，由于井内处于负压状态，水泥浆被动吸入井周的裂隙中进行封堵；
S5：把钻杆（9）缓缓提出水泥浆面，通过往井内高压挤注顶替液增大井内的压力，当压力表（10）的压力超过泵注压力1MPa时，停止挤注顶替液保持压力大小，当压力表（10）的压力降低0.5MPa，再次挤注顶替液增压至超过泵注压力1MPa，如此往复，直至30分钟内降压小于0.5 MPa停止，等候水泥浆凝固。
2.根据权利要求1所述的一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：所述S2步骤中，井口密封处理包括关闭井口和封堵井口周围可能存在的地面泄露通道，保证抽吸卤水时井组系统的封闭性。
3.根据权利要求1所述的一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：所述S3步骤中，根据S1步骤中测井后的数据测算出井周裂隙的体积，同时考虑井内余量配置水泥浆量。
4.根据权利要求3所述的一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：所述放浆装置包括放浆罐（7），所述放浆罐（7）内设置有搅拌机（8），所述放浆罐（7）分别与注浆管（5）、放浆管（6）连接，所述注浆管（5）、放浆管（6）分别与主管（4）连接。
5.根据权利要求4所述的一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：所述注浆管（5）设置有第二阀门（2），所述放浆管（6）设置有第三阀门（3），所述主管（4）设置有第一阀门（1）。
6.根据权利要求1所述的一种采卤井组井周裂隙封堵方法，其特征在于：所述S4步骤中，压力表（10）显示的压力 P采用水柱压力公式计算，P=ρgh，ρ是卤水密度，g是重力加速度，h是二开水泥环（15）的底界到卤水液面的垂直高度。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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