一种永久废弃的油气水井的封堵方法技术

本发明专利技术公开了一种永久废弃的油气水井的封堵方法，实施分层注水泥封堵+机械封堵的方式，产层、盖层和淡水层分别使用承留器和桥塞封堵，一旦水泥密封失效，它们将为井筒的密封性提供良好的保障，从根本上杜绝油气窜流的发生。采用自下而上的封井程序，依次对产层、盖层井段进行封堵，彻底封隔油气上窜通道，对淡水层进行保护，进一步保证封堵的长期性、有效性。有效性。有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种永久废弃的油气水井的封堵方法


[0001]本专利技术涉及石油钻探行业，尤其是一种永久废弃的油气水井的封堵方法。

技术介绍

[0002]油气水井封堵涉及的方面很多，如一些停产井、报废井，需要实施永久封堵，利用枯竭或半枯竭油气藏改建储气库，首要的问题也是老井封堵。老井封堵一般采用超细水泥封堵产层，普通浆体封堵盖层，再配合使用水泥承留器，既使封堵施工有效进行，又保障封堵的严密性。
[0003]但现有的工艺措施很难保证封堵的长期性有效，有的井在实施封堵后几年甚至几个月，便出现油气窜流，直接导致封堵失败。而且随着城市建设的多元化，一些井占据了城市发展的空间，为了保障城市建设，需要实施永久封堵；在一些环境敏感地区，例如陕北黄土高原，为了保护水资源，也需要对区域内的井实施永久性封堵。这些新的情况不仅要求对井筒实施完整的封堵，而且还要对城市淡水层实施保护。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种永久废弃的油气水井的封堵方法，通过该方法的实施，保证封堵的长期性、有效性，同时对淡水层实施保护，保证油田及城市建设的需要。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种永久废弃的油气水井的封堵方法，实施分层注水泥封堵+机械封堵的方式，具体包括以下步骤：
[0006](1)产层封堵：产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，最上部射孔层使用水泥承留器挤注超细水泥浆封堵；
[0007](2)盖层封堵：如果盖层以下油顶以上有大于20m连续固井优质段或油顶以上至盖层顶部之间有200m固井质量合格段，则对盖层位置直接注水泥浆封堵；否则，先在盖层位置以下15-20m处下桥塞，然后锻铣套管25m，实施裸眼注水泥浆封堵；
[0008](3)淡水层封堵：淡水层底部以下至少30m位置，套管固井质量合格处下桥塞，桥塞上部注水泥浆封堵至淡水层底部；如果固井质量不合格或无固井，先下桥塞后射孔挤水泥浆以固定套管，然后锻铣25m套管后注水泥浆封堵，水泥塞厚度不小于50m。
[0009]步骤(1)中产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，采用从下至上依次注水泥浆的方式，灰塞覆盖射孔段底界以下至少50m及顶界以上至少50m，灰塞总厚度不小于100m。
[0010]一次注水泥浆厚度不超过300m，如果射孔段长度超过300m则进行分段注水泥浆封堵。
[0011]步骤(1)中承留器座封位置位于最上部射孔层的顶部以上15m，承留器下部挤注超细水泥浆封堵半径0.5m-2m，承留器上部水泥塞厚度至少50m。
[0012]所述超细水泥浆颗粒粒径D
50
≤10um，D
90
≤20um；流变性能n≥0.50，K≤0.70Pa
·
S
n
。
[0013]步骤(2)中盖层位置直接注水泥浆封堵，形成灰塞厚度不小于50m；盖层锻铣后注水泥浆封堵，灰塞厚度覆盖锻铣井段底界以下至少30m及顶界以上至少30m，灰塞厚度不小于60m。
[0014]所述盖层封堵所需水泥浆，使用低渗透、微膨胀水泥浆，水泥石渗透率≤0.05
×
10-3
um2，水泥石线性膨胀率≥0.02％。
[0015]本专利技术的有益效果是：采用分层注水泥封堵与机械封堵相结合的方式，产层、盖层和淡水层分别使用承留器和桥塞封堵，一旦水泥密封失效，它们将为井筒的密封性提供良好的保障，从根本上杜绝油气窜流的发生。
附图说明
[0016]图1封堵前井身结构图；
[0017]图2封堵后井身结构图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术的保护范围。
[0019]本专利技术的一种永久废弃的油气水井的封堵方法，实施分层注水泥封堵+机械封堵的方式，具体包括以下步骤：
[0020](1)产层封堵：产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，最上部射孔层使用水泥承留器挤注超细水泥浆封堵；
[0021](2)盖层封堵：如果盖层以下油顶以上有大于20m连续固井优质段或油顶以上至盖层顶部之间有200m固井质量合格段，则对盖层位置直接注水泥浆封堵；否则，先在盖层位置以下15-20m处下桥塞，然后锻铣套管25m，实施裸眼注水泥浆封堵；
[0022](3)淡水层封堵：淡水层底部以下至少30m位置，套管固井质量合格处下桥塞，桥塞上部注水泥浆封堵至淡水层底部；如果固井质量不合格或无固井，先下桥塞后射孔挤水泥浆以固定套管，然后锻铣25m套管后注水泥浆封堵，水泥塞厚度不小于50m。
[0023]步骤(1)中产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，采用从下至上依次注水泥浆的方式，灰塞覆盖射孔段底界以下至少50m及顶界以上至少50m，灰塞总厚度不小于100m。
[0024]一次注水泥浆厚度不超过300m，如果射孔段长度超过300m则进行分段注水泥浆封堵。
[0025]步骤(1)中承留器座封位置位于最上部射孔层的顶部以上15m，承留器下部挤注超细水泥浆封堵半径0.5m-2m，承留器上部水泥塞厚度至少50m。
[0026]所述超细水泥浆颗粒粒径D
50
≤10um，D
90
≤20um；流变性能n≥0.50，K≤0.70Pa
·
S
n
。
[0027]步骤(2)中盖层位置直接注水泥浆封堵，形成灰塞厚度不小于50m；盖层锻铣后注水泥浆封堵，灰塞厚度覆盖锻铣井段底界以下至少30m及顶界以上至少30m，灰塞厚度不小于60m。
[0028]所述盖层封堵所需水泥浆，使用低渗透、微膨胀水泥浆，水泥石渗透率≤0.05
×
10-3
um2，水泥石线性膨胀率≥0.02％。
[0029]本专利技术的原理是：
[0030]1、“三塞”彻底阻断流体上移通道
[0031]产层挤、注水泥浆封堵将可能产生的油气水流体阻断在地层中；盖层采用低渗透、微膨胀水泥浆封堵，降低了水泥石的渗透性、保证了胶结质量，有效地防止地层流体向上运移；淡水层底部打塞，有效地保护了民用水层。
[0032]2、“承留器+桥塞”坚固的机械屏障
[0033]产层、盖层和淡水层分别使用承留器和桥塞封堵，一旦水泥密封失效，它们将为井筒的密封性提供良好的保障。
[0034]现以某三开井为例对本专利技术实施方案进行说明(封堵前后示意图见图1、2)。
[0035]该井2003年7月完钻，完钻井深1943m。一开采用D339.7mm套管下深113.51m，水泥返至地面；二开采用D177.8mm套管下深1796.33m，水泥返深819.2m；三开为尾管悬挂固井，下入深度1742.31-1937.44m，水泥返深1738.68m。共3个射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永久废弃的油气水井的封堵方法，其特征在于，实施分层注水泥封堵+机械封堵的方式，具体包括以下步骤：(1)产层封堵：产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，最上部射孔层使用水泥承留器挤注超细水泥浆封堵；(2)盖层封堵：如果盖层以下油顶以上有大于20m连续固井优质段或油顶以上至盖层顶部之间有200m固井质量合格段，则对盖层位置直接注水泥浆封堵；否则，先在盖层位置以下15-20m处下桥塞，然后锻铣套管25m，实施裸眼注水泥浆封堵；(3)淡水层封堵：淡水层底部以下至少30m位置，套管固井质量合格处下桥塞，桥塞上部注水泥浆封堵至淡水层底部；如果固井质量不合格或无固井，先下桥塞后射孔挤水泥浆以固定套管，然后锻铣25m套管后注水泥浆封堵，水泥塞厚度不小于50m。2.根据权利要求1所述永久废弃的油气水井的封堵方法，其特征在于，步骤(1)中产层下部射孔层直接注水泥浆封堵，采用从下至上依次注水泥浆的方式，灰塞覆盖射孔段底界以下至少50m及顶界以上至少50m，灰塞总厚度不小于100m。3.根据权利要求1所述永久废弃的油气水井的封堵方法，其特征在于，一次注水泥浆厚度不超过300m，如果射孔段长度超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀妹，王野，杨豫杭，王绮，任强，郭明红，曹洪昌，刘景丽，钟新新，张晔，于万宝，李瑞亮，赵秋羽，李立华，刘超，罗文丽，黄建，张丽华，薛莉，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：