一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法技术

本发明专利技术属于采油工程技术领域，具体涉及一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，以段塞方式多轮次挤注不同粒径和不同比例的暂堵剂，所述暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起。本发明专利技术解决了部分水平井固井后套管外水泥胶结质量差，导致压裂过程发生管外窜影响施工质量甚至无法正常施工的问题，从而使目的层得到有效改造，提高水平井的开发效益。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于采油工程
，具体涉及一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法。

技术介绍

近年来，随着钻井技术的发展，为了切实提高油田开发的经济效益，水平井技术已经成为油气田开发的一种有效的手段，在利用水平井进行油气开采之前，需要对水平井进行改造，来实现油层和水平井井筒的沟通，国内油田水平井的改造以分段改造为主，通过分段压裂的方式产生数条相互独立的裂缝来沟通油层和水平井井筒，从而最终达到提高单井产量的目的。目前，水平井的分段压裂工作主要采用桥塞分段压裂、液体胶塞分段压裂、限流法压裂、水力喷射分段压裂及封隔器分段压裂等工艺方法。
然而，合格的固井质量也成为套管完井水平井分段压裂的前提和关键。随着水平段长度不断增加，由于受井眼质量、套管下入及居中情况、钻井液性能、钻进过程出水和水泥浆析水等多种因素影响，部分水平井固井后套管外水泥胶结质量差，导致分段压裂有效封隔长度变短和抗突破、抗击穿能力变低，压裂过程易发生管外窜影响施工质量甚至无法正常施工。水平井固井质量的问题逐渐凸显，已经成为制约水平井钻完井和后续储层改造效果的重要因素。
目前，针对水平井固井质量差导致管外窜的问题，常规的解决方案是进行二次固井，即对固井质量不合格或水泥返高不够的井段，通过人工补孔炮眼，将水泥注入套管与井眼的环形空间，重新形成合格的或新的水泥环。
上述方法主要存在以下不足：水泥凝固后易收缩，有效期短，施工安全可靠性差，在井筒内留塞多，塞段较长，钻塞费用高；而且在钻塞时对套管伤害较为严重，水泥浆进入深度有限，效果差，不能形成有效封堵。另外，由于二次固井技术难度大、工序多、封堵效果难以预测，新形成的水泥环封隔效果无法满足分段压裂要求。
因此，当前急需一套有效的封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，使目的层具备分段压裂条件，正常完成压裂作业。

技术实现思路

本专利技术的目的在于提供一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，以解决部分水平井固井后套管外水泥胶结质量差，导致压裂过程发生管外窜影响施工质量甚至无法正常施工的问题，从而使目的层得到有效改造，提高水平井的开发效益。
为此，本专利技术提供了一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，以段塞方式多轮次挤注不同粒径和不同比例的暂堵剂，所述暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起。
一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，包括以下步骤：
步骤1）使用通井规通井：通井至作业井的人工井底，检查作业井的内径是否有变形或者堵塞，若作业井有变形或者堵塞，则修井完后再实施压裂；
步骤2）清洗井筒机械杂质；
步骤3）井筒试压；
步骤4）采用油管传输方式下入测井仪器进行声幅变密度测井，检测全井段固井质量；
步骤5）对计划压裂段进行射孔；
步骤6）通过压裂液泵送粒径组合为0.85mm、2mm、4mm的暂堵剂，质量比例为3:1:1，混合暂堵剂在压裂液中的体积分数为0.15~0.20；
步骤7）关井侯凝后打开井口，继续泵注前置液，若井口压力达到30MPa以上，则表明封堵形成具有较高的突破压力和击穿压力的隔层，水平井射孔段之间完全封隔，继续进行步骤8）；若井口压力未达到30MPa，则重新进行步骤6）；
步骤8）进行主压裂施工；
步骤9）重复第4）至第7）步骤，压裂作业井全部层段；
步骤10）放喷、求产和完井。
所述暂堵剂为油溶性暂堵剂。
步骤2）所述清洗井筒机械杂质至返出洗井液中机械杂质含量不大于0.2%。
步骤3)井筒试压过程，清水试压20MPa，5分钟压力下降小于0.5MPa；清水试压55MPa，30分钟压力下降小于0.7Mpa；若压力下降幅度超过上述标准，则找漏和修井。
步骤5）中采用水力喷砂射孔或者火力射孔。
步骤6）中当井口压力上升至20MPa则停止泵注。
步骤7)中关井侯凝时间为30分钟。
所述暂堵剂为桥接暂堵材料CDD-3。
本专利技术的有益效果是：
本专利技术方法可解决水平井因套管外水泥胶结质量差导致管外窜而无法分段压裂的问题，通过混合暂堵剂封堵水平井管外窜槽，达到射孔段之间完全封隔，从而使目的层具备分段压裂条件，正常完成压裂作业。
为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
附图说明
图1是本专利技术实施例提供的采用混合暂堵剂封堵水平井管外窜的方法流程图；
图2是采用本专利技术混合暂堵剂封堵水平井管外窜并实施压裂施工的特征曲线。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，以段塞方式多轮次挤注不同粒径和不同比例的暂堵剂，所述暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起。
本专利技术原理：
本专利技术是为解决部分水平井因套管外水泥胶结质量差导致管外窜而无法分段压裂的问题而设计的，即在主压裂施工前，根据试压情况，以段塞方式多轮次注入一定数量和不同比例的混合暂堵剂；混合暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，关井侯凝，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起，形成具有较高的突破压力和击穿压力的隔层，起到二次固井的作用，达到射孔段之间完全封隔，之后进行主压裂施工；重复上述步骤，直至完成所述作业井全部层段压裂作业。
本实施例提供的这种水平井分段压裂的方法通过混合暂堵剂不断提高封堵层在窜槽中的密实性，最终形成具有较高的突破压力和击穿压力的隔层，起到二次固井的作用，达到射孔段之间完全封隔。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，包括以下步骤：
步骤1）使用通井规通井：通井至作业井的人工井底，检查作业井的内径是否有变形或者堵塞，若作业井有变形或者堵塞，则修井完后再实施压裂；
步骤2）清洗井筒机械杂质；
步骤3）井筒试压；
步骤4）采用油管传输方式下入测井仪器进行声幅变密度测井，检测全井段固井质量；
步骤5）对计划压裂段进行射孔；
步骤6）通过压裂液泵送粒径组合为0.85mm、2mm、4mm的暂堵剂，质量比例为3:1:1，混合暂堵剂在压裂液中的体积分数为0.15~0.20；
步骤7）关井侯凝后打开井口，继续泵注前置液，若井口压力达到30MPa以上，则表明封堵形成具有较高的突破压力和击穿压力的隔层，水平井射孔段之间完全封隔，继续进行步骤8）；若井口压力未达到30MPa，则重新进行步骤6）；
步骤8）进行主压裂施工；
步骤9）重复第4）至第7）步骤，压裂作业井全部层段；
步骤10）放喷、求产和完井。
采用本专利技术混合暂堵剂封堵水平井管外窜并实施压裂施工的特征曲线如图2所示。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，其中，暂堵剂为油溶性暂堵剂，在本实施例中暂堵剂为桥接暂堵材料CDD-3，购自中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，由不同粒径0.85mm、2mm、4mm的CDD-3暂堵剂组成，质量比例为3:1:1，混合暂堵剂在压裂液中的体积分数为0.15~0.20。本专利技术还可以使用其他类型不同粒径的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，其特征在于：以段塞方式多轮次挤注不同粒径和不同比例的暂堵剂，所述暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起。

【技术特征摘要】
1.一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，其特征在于：以段塞方式多轮次挤注不同粒径和不同比例的暂堵剂，所述暂堵剂进入水平井套管外窜槽部位后，固化并微膨胀，与地层和套管胶结在一起。
2.根据权利要求1所述的一种采用混合暂堵剂封堵管外窜实现水平井分段压裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）使用通井规通井：通井至作业井的人工井底，检查作业井的内径是否有变形或者堵塞，若作业井有变形或者堵塞，则修井完后再实施压裂；
步骤2）清洗井筒机械杂质；
步骤3）井筒试压；
步骤4）采用油管传输方式下入测井仪器进行声幅变密度测井，检测全井段固井质量；
步骤5）对计划压裂段进行射孔；
步骤6）通过压裂液泵送粒径组合为0.85mm、2mm、4mm的暂堵剂，质量比例为3:1:1，混合暂堵剂在压裂液中的体积分数为0.15~0.20；
步骤7）关井侯凝后打开井口，继续泵注前置液，若井口压力达到30MPa以上，则表明封堵形成具有较高的突破压力和击穿压力的隔层，水平井射孔段之间完全封隔，继续进行步骤8）；若井口压力未达到30MPa，则重新进行步骤6）；
步骤8）进行主压裂施工；
步骤9）重复第4）至第7）步骤，压裂作业井全部层段；
步骤10）放喷、求产和完井。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜现飞，赵振峰，李宪文，张矿生，唐梅荣，薛小佳，王文雄，马兵，徐创朝，张彦军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11