井筒中的气态密封注入制造技术

一种用于处理井的方法，该方法包括：使被加热至气相的密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥，其中该环空形成在安装在井筒中的套管与套管径向外侧的圆筒形壁之间。水泥包括随时间推移形成的流体漏失开口。该方法包括：使处于气相的密封剂流动通过环空的水泥中的流体漏失开口，以及将处于气相的密封剂冷却至产生密封剂的相变。该相变包括密封剂从气相到固相的沉积或密封剂从气相到液相的冷凝。进一步地，密封剂响应于冷却密封剂而密封流体漏失开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井筒中的气态密封注入优先权要求本申请要求于2018年5月30日提交的美国专利申请第15/992,835号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及井处理，并且更具体地涉及通过油气井的套管-套管-环空内的水泥中的紧密的微裂纹和通道来堵塞和密封流体开口。
技术介绍
井控流体可以用在井筒密封操作、井筒测试操作或其它井下类型的堵塞操作中，以例如通过堵塞裂纹或裂缝来减小井筒或注水泥套管中的井下壁或表面的渗透性。有时，井控流体是一种液体凝胶或固体材料，所述液体凝胶或固体材料被注入到井筒的环空中到达环空位置以堵塞并密封环空中的裂纹或其它裂缝。
技术实现思路
本公开描述了用于处理井的井处理系统，该井处理系统例如用于堵塞和密封井筒的注水泥环空中的裂纹或裂缝。本公开的某些方面包括一种用于处理井的方法。该方法包括使被加热至气相的密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥，该环空形成在安装在井筒中的套管与套管的径向外侧的圆筒形壁之间，其中水泥包括随时间推移在水泥中形成的流体漏失开口。所述方法还包括使处于气相的密封剂流动通过环空的水泥中的流体漏失开口，并且响应于使密封剂流动通过流体漏失开口，将处于气相的密封剂冷却至产生密封剂的相变，该相变包括密封剂从气相到固相的沉积或密封剂从气相到液相的冷凝中的至少一种。该方法还包括响应于冷却密封剂，利用密封剂密封流体漏失开口。该方面以及其它方面可以包括以下一个或多个特征。该方法可以包括：在加热室中加热密封剂并且将密封剂转化为气相。将密封剂转化成气相可以包括密封剂从固相到气相的升华或密封剂从液相到气相。的蒸发中的至少一种。加热室可以包括电加热室，并且加热密封剂可以包括在电加热室中加热密封剂。该方法可以包括使用以流体连通的方式到加热室的惰性气体室吹扫加热室。使密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥可以包括利用压缩机将密封剂泵送到水泥中。使密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥包括使处于气相的密封剂连续地流动到水泥中，直到环空的正压测试发生为止。使密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥可以包括使处于气相的密封剂从井筒的顶部井眼表面沿井身向下流动通过环空。流体漏失开口可以包括在井筒的水泥中的裂纹，并且利用密封剂密封流体漏失开口可以包括利用密封剂对井筒的水泥中的裂纹进行压力密封。处于气相的密封剂可以包括惰性气体。本公开的某些方面包括用于处理井的井处理系统，该井处理系统包括加热室，该加热室以流体连通的方式连接至井筒的环空，该加热室用于将密封剂加热至气相。处于气相的密封剂用于与设置在井筒的环空中的水泥中的流体漏失开口接合，并且在冷却密封剂时，密封剂从气相相变到液相或固相中的至少一种并堵塞流体漏失开口。该方面以及其它方面可以包括以下一个或多个特征。井处理系统可以包括用于使处于气相的密封剂从加热室流动到井筒的环空的气体压缩机。井处理系统可以包括套管四通法兰，所述套管四通法兰用于接收来自加热室的密封剂流并将所述密封剂流引导到井筒的环空中。设置在井筒的环空中的水泥中的流体漏失开口可以包括水泥中的裂纹。环空的水泥中的裂纹可以包括水泥中的微裂纹。加热室可以包括电加热室。井处理系统可以包括以流体连通的方式连接到加热室以吹扫加热室的惰性气体室。环空可以形成在安装在井筒中的套管与在套管的径向外侧的圆筒形壁之间。圆筒形壁可以包括第二套管，该第二套管从第一套管或井筒的内壁径向向外地安装在井筒中。本公开的某些方面包括一种用于处理井的方法。该方法包括：使处于气相的密封组合物流动通过井中的流体漏失开口；将密封组合物冷却至产生密封组合物的相变，该相变包括密封组合物从气相到固相的沉积或密封组合物从气相到液相的冷凝中的至少一种；和响应于将密封组合物冷却至产生密封组合物的相变，利用密封组合物密封流体漏失开口。该方面以及其它方面可以包括以下一个或多个特征。流体漏失开口可以包括设置在井的井筒环空中的水泥中的开口。该方法可以包括在使处于气相的密封组合物流动通过井中的流体漏失开口之前，在加热室中加热密封组合物，并将密封组合物转化为气相。在附图和说明书中阐述了本公开中描述的主题的一种或多种实现方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。附图说明图1是包括井处理系统的示例性井系统的示意性局部剖视图；图2是示例性井处理系统的示意图；以及图3和图4是示出用于处理井筒的示例性过程的流程图。在各个附图中，相同的参考数字和标记指示相同的元件。具体实施方式本公开描述了用于密封例如在井筒的套管附近的注水泥环空中的井筒中的裂纹、裂缝或其它开口的系统和方法。井处理系统向一个或多个开口提供呈气态形式的密封剂，并且该密封剂冷却以发生从气相到固相或液相的相变以堵塞并密封一个或多个开口。本公开描述密封微裂纹，该微裂纹包括对于常规的液体或固体密封剂而言太小而无法填充的裂纹或其它开口。许多井筒包括：套管，该套管内衬井筒长度的至少一部分；以及水泥，所述水泥填充形成在套管和另一个外圆筒形壁(例如，井筒壁或另一个套管)之间的环空。由于随着时间的推移，水泥易于开裂和磨损，因此井流体或地层流体(或两者)的迁移可以通过水泥中的流体漏失开口发生，例如通过水泥中的与流体开口区域连通的裂纹和微通道发生。本公开描述了将气态密封剂注入到裂纹和微通道以及其它流体漏失开口中，并且本公开描述了当密封剂被设置在流体漏失开口内时密封剂到固体或液体形式的相变，从而堵塞和密封流体漏失开口以防止流体漏失或其它流体迁移。尽管本公开描述了在井筒的环空的水泥中的微裂纹或其它流体漏失开口，但是流体漏失开口可以存在于井筒的其它区域中。例如，流体漏失开口可以存在于井筒的裸眼部分中，存在于设置在井筒内的井下型井工具中，存在于井筒套管中，存在于这些的组合或井筒内的其它表面中。本公开也适用于这些额外的流体漏失开口的密封。在常规的密封系统中，液相或固相密封流体(例如，凝胶流体或水泥浆)被泵送到井筒的裂纹或其它流体漏失开口的位置以密封该开口。流体漏失开口可以包括裂纹、裂缝、射孔或井筒中的部件(例如套管、井筒环空中的水泥、井工具、地层或井系统的其它部件)中的其它开口。然而，在某些情况下，由于形成开口的介质的渗透性不足，因此使密封剂在其液相或固相中流动到流体漏失开口可能是困难的或不可能的。相反，使密封剂以气态形式流动更加容易，这是因为处于气相的密封剂能够流动通过具有一渗透性的介质，所述渗透性则可能会限制液相或固相密封剂流动通过所述介质。例如，液相或固相密封流体太大而无法渗透和密封一些小型(例如，微型)的流体漏失开口。例如，微裂纹的尺寸可以为十至五十微米。水泥具有天然孔隙率，但渗透率有限，除非例如在油井或气井的整个生命周期中形成微裂纹或较大的裂纹，并且所述微裂纹或较大的裂纹相互连接，并导致从高压地层到地面井口装置的压力传递。在本公开中，密封组分例如在井筒的地面处的加热室中被加热至气相，然后被泵送到流体漏失开口(一个或多个)的位置。处于其气相的密封组分可以进入包括小型开口和微裂纹的流体漏失开口，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理井的方法，所述方法包括：/n使被加热至气相的密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥，所述环空形成在安装在所述井筒中的套管与所述套管径向外侧的圆筒形壁之间，其中所述水泥包括随时间推移在所述水泥中形成的流体漏失开口；/n使处于气相的所述密封剂流动通过所述环空的所述水泥中的所述流体漏失开口；/n响应于使所述密封剂流动通过所述流体漏失开口，将处于气相的所述密封剂冷却至产生所述密封剂的相变，所述相变包括所述密封剂从所述气相到固相的沉积或所述密封剂从所述气相到液相的冷凝中的至少一种；和/n响应于冷却所述密封剂，利用所述密封剂密封所述流体漏失开口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180530 US 15/992,8351.一种用于处理井的方法，所述方法包括：
使被加热至气相的密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥，所述环空形成在安装在所述井筒中的套管与所述套管径向外侧的圆筒形壁之间，其中所述水泥包括随时间推移在所述水泥中形成的流体漏失开口；
使处于气相的所述密封剂流动通过所述环空的所述水泥中的所述流体漏失开口；
响应于使所述密封剂流动通过所述流体漏失开口，将处于气相的所述密封剂冷却至产生所述密封剂的相变，所述相变包括所述密封剂从所述气相到固相的沉积或所述密封剂从所述气相到液相的冷凝中的至少一种；和
响应于冷却所述密封剂，利用所述密封剂密封所述流体漏失开口。


2.根据权利要求1所述的方法，包括：
在加热室中加热所述密封剂，并将所述密封剂转化为所述气相。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述密封剂转化为所述气相包括所述密封剂从固相到气相的升华或所述密封剂从液相到气相的蒸发中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加热室包括电加热室，并且加热所述密封剂包括：
在所述电加热室中加热所述密封剂。


5.根据权利要求2所述的方法，还包括：
使用惰性气体室吹扫所述加热室，所述惰性气体室以流体连通的方式连接到所述加热室。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述密封剂流动到设置在所述井筒的环空中的水泥包括：
利用压缩机将所述密封剂泵送到所述水泥中。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述密封剂流动到设置在井筒的环空中的水泥包括：
使处于所述气相的密封剂连续地流动到所述水泥中，直到所述环空的正压测试发生为止。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述密封剂流动到设置在所述井筒的环空中的水泥包括：
使处于所述气相的所述密封剂从所述井筒的顶部井眼表面沿井身向下流动通过所述环空。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体漏失开口包括在所述井筒的水泥中的裂纹，并且利用所述密封剂密封所述流体漏失开口包括：
利用所述密封剂对所述井筒的所述水泥中的所述裂纹进行压力密封。


10.根据权利要求1所述的方法，其中，处于气相的所述密封剂包括惰性气体。


11.一种用于处理井的井处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿迪布·A·阿尔穆梅恩，阿哈迈德·阿尔拉马丹，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA