低成本快速封窜堵漏技术研究与应用

低成本快速封窜堵漏技术研究与应用

吴志红

中国石化集团中原石油勘探局有限公司培训中心 河南濮阳 457001

摘 要：中原油田下辖的文中-文东、文南油田具有高压高盐、储层非均质严重等特点，大部分油藏已经进入高含水开发后期，层间矛盾越来越突出。针对上述难题，本论文开展了高分子复合堵漏技术攻关，形成了高分子复合堵漏工艺。针对套管存在轻微套变、漏失段长的恶性漏失井，创新提出“隔离段塞+驻留段塞”多段塞复合堵漏新思路，有效提高了封堵成功率及封堵强度，为提高油田后期开发整体效益奠定了坚实的基础。

关键词：封窜堵漏；高压高盐；管外串槽；封堵强度

中原油田下辖的文中-文东、文南油田具有高压高盐、储层非均质严重等特点。目前大部分油藏已经进入高含水开发后期，层间矛盾越来越突出，造成层间压差进一步增大，层间窜流问题增多，甚至产生倒灌现象，同时受频繁压裂、酸化、补孔、腐蚀、长期超高压注水以及部分井固井质量差等因素的影响，导致油水井套管腐蚀老化穿孔、管外水泥环损坏，管外串槽和套漏的问题不断增多。因此封窜堵漏工艺已成为提高油田后期开发整体效益的重要措施之一。

1 项目概况

统计2018年底文中-文东、文南油田共有各类事故井1240口，占总数的47%，其中套漏井254口，占事故井总数的20.1%，共损失控制储量965.2×104t，可采储量241.3×104t。不仅影响了油水井的正常生产，导致原油产量下降，部分井甚至由于套漏导致报废，严重影响油田开发效果，因此封窜堵漏工艺已成为提高油田后期开发整体效益的重要措施之一。

为解决上述问题，2019年以来在分公司科技部大力支持下，文中-文东、文南油田开展了《低成本快速封窜堵漏技术研究与应用》项目攻关。一是针对套管无变形、漏失点明确且漏失段小于5m的井开展高分子复合堵漏技术攻关，通过高分子材料配方的研制、配套输送工具的设计及可行性评价，形成了高分子复合堵漏工艺，二是针对套管存在轻微套变、漏失段长的恶性漏失井，创新提出“隔离段塞+驻留段塞”多段塞复合堵漏新思路，配套研发了W/O反向乳液及固化胶结堵剂，有效提高了封堵成功率及封堵强度。

2 取得的主要成果

2.1高分子复合材料快速堵漏技术研究

针对文中-文东油田、文南油田套漏井逐年增多，而常规封窜堵漏工艺施工周期长、堵漏强度低、费用高的难题，开展快速、耐酸碱、封堵强度高的低成本高分子复合材料堵漏剂及现场输送配套工具的研发工作，以提高封窜堵漏施工的效率，降低堵漏成本。

1.高分子复合堵剂材料配方的筛选

（1）环氧树脂类型的选择: 环氧树脂是指分子结构中含有两个及两个以上环氧基的高分子化合物，由于结构上的不同，有不同类型的环氧树脂。我们在调查不同环氧树脂物理化学性质的基础上，做了大量试验，选用CYD型环氧树脂，其中CYD-128型环氧树脂的环氧值更高，更有利于形成性质稳定的高分子聚合物。

（2）稀释剂类型选择及用量的确定：由于环氧树脂本身粘度很大，直接用于灌浆可灌性不好，因此需要加稀释剂来降低其粘度。经过凝胶时间（min）与粘度（cp）试验结果得出CWl—CW9系列配方浆液牯度均较低，具有良好的可灌性。

2.高分子复合材料堵剂室内评价

开展高分子复合材料堵剂耐酸碱试验以及在高矿化度条件下不同温度的固化试验、固化产物的强度试验，得出结论：高分子材料固化反应固化时间3-60min，根据温度的不同而不同；从强度测试数据看，该堵剂完全能适应高温、高盐的苛刻地层条件。

3.堵剂输送配套工具的研制

高分子复合材料反应迅速，不能直接泵入井内，在入井输送过程中各组分浆液需要隔离，在到达预定位置后于井下迅速完成混合搅拌、注入的过程，因此开展了高分子复合材料配套专用输送工具的研制。

2.2 浅层套漏复合堵漏技术研究

因高分子复合材料堵漏技术，在应用过程中对井况要求高，无法满足套管变形、井筒出砂等井况复杂井的封堵要求，为此，我们与相关院校合作，合成快速反相凝胶，将其设计为隔离段塞，推走地层流体，确保后续固化成网堵剂有效封堵。

1.快速反相凝胶研究

W/O型乳状液选用油溶性转相剂，合成较高分子量的聚合物乳液，通过提高水相比例和转相剂加量，进行乳液转相凝胶化，并在地层温度作用下形成凝胶塞。

2.固化胶结堵剂研究

浅层套管漏失因井深不同，需要固化堵剂的稠化时间也有差异，为满足不同井深的要求，需要通过添加缓凝剂来调整固化堵剂的稠化时间。固化堵剂除了具有较好的封堵效果外，还应该具有良好的流动性便于泵送，按照水灰比1:1.6配制堵漏浆，其流动性好，能用钻井液方式测定，静切力高悬浮能力强，触变指数为5 ，便于泵送。

2.3 技术创新点

1.研发了高分子复合堵漏剂配方及配套井下输送工具，具有施工周期短、堵剂用量少、无需后续钻塞施工等优点，有效提高了作业效率和堵漏强度。

2.研制了W/O反向乳液及固化胶结堵剂，有效提高了浅层套管漏失井的一次堵漏成功率。

3 现场应用效果分析

2019年以来共实施堵漏封窜9井次，其中高分子复合堵漏施工5井次，浅层套管堵漏4井次，施工成功率100%，累计增油1597.7吨，累计减少作业施工周期36天，取得了显著的效果。

1.总投入费用：347万元，平均单井费用38.5万元前期研究费：30万元

其中材料费用：123万元；施工费用：21万元；作业费用:173万。

2.总产出：821.25万元

（1）累计增油1597.7吨，原油按3250元/吨计算；

产出3250×1597.7=519.25万元；

（2）减少作业周期36天，小修作业费按2万元/天计算；

20000×35=72万元

（3）其中文92-132井、文33-2井原定措施下4吋套和取换套，预算费用共计235万，通过该项目的实施，节约修井费用235-38.5×2=158万元。

3.投入产出比:347:821.25=1:2.36

4 结论与认识

1、针对常规封窜堵漏工艺存在的堵漏施工周期长、费用高、强度低等问题开展了高分子复合堵漏工艺技术研究，通过精确定位利用配套输送工具将高分子复合堵漏剂搅拌输送至套管破漏处发生快速固化反应形成高粘度、耐温、抗盐的高强度固体凝胶堵塞漏点，常规堵漏工艺相比，该技术具有施工周期、侯凝时间短、无需钻塞的优点。

2、开展了浅层复合堵漏剂及堵漏工艺的研究，研制的W/O反向乳液能够在地层中破乳形成具有交联网结构的聚合体封堵地层大孔道，通过固化胶结堵剂进一步作用成网封口，有效提高了浅层套管漏失井的一次堵漏成功率及堵漏强度。

参考文献

[1] 杨振杰，阎培渝，董家斌等. 热采井高效封窜堵漏剂的研究与应用[J]. 西安石油大学学报（自然科学版），2006，（04）：54-57.

[2] 范志毅，吕清河，朱永良等. 封窜堵漏技术研究与应用[J]. 钻采工艺，2006，（03）：87-89.

[3] 程东风,付建平,史运芳等. 封窜堵漏技术在濮城油田的推广应用[J].内蒙古石油化工，2003，（04）：202-204.

作者简介：吴志红（1971-），男，工程师，2014年7月毕业于中国石油大学（北京）石油工程专业，现工作于中国石化集团中原石油勘探局有限公司培训中心，研究方向为油气田开发工程。

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