一种用于长井段污染井的解堵管柱及方法与流程

1.本公开属于石油开采技术领域，特别涉及一种用于长井段污染井的解堵管柱及方法。


背景技术：

2.长井段污染井的目的层在钻完井及生产过程中，由于钻井泥浆的浸入或者堵漏材料的性能差等原因，极易造成目的层大面积的污染、堵塞。
3.相关技术中，为缓解目的层的污染和堵塞，常采用笼统酸酸化解堵工艺。笼统酸酸化解堵工艺在具体施工时，首先，注入盐酸酸液溶蚀目的层的无机垢，以对目的层进行预处理；然后再使用土酸体系，以溶蚀、降解目的层的泥浆及堵漏材料，最后使用盐酸酸液再次处理目的层，防止土酸酸化措施对目的层产生二次沉淀，以此彻底解除目的层的泥浆污染、堵塞问题。
4.然而，采用上述笼统酸酸化解堵工艺对目的层进行处理时，由于在酸化过程中，不管是盐酸酸液还是土酸酸液均是依靠酸液在压力作用下，自动进入目的层以实现布酸的目的，这样就会使得酸液不能够均匀分散在目的层，导致解堵效果很差。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种用于长井段污染井的解堵管柱及方法，可以彻底清除目的层及近井地带的堵塞，沟通拓宽原油、目的层流体与井筒的流通通道，达到提高油井产量，注水井注入量。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种用于长井段污染井的解堵管柱，所述解堵管柱包括套管、筛管、油管、皮碗和洗井阀；
7.所述套管的第一端与所述筛管的第一端相连；
8.所述筛管沿其轴向间隔具有多个筛孔，所述筛孔贯穿所述筛管的内壁和外壁；
9.所述油管位于所述套管和所述筛管内，所述油管的第一端靠近所述套管的第二端，所述油管的第二端靠近所述筛管的第二端，所述油管的外壁与所述套管的内壁之间形成油套环空；
10.所述皮碗位于所述筛管与所述油管之间，皮碗位于两个所述筛孔之间，所述皮碗套接在所述油管的外壁，所述皮碗的外边缘和所述筛管的外壁相抵；
11.所述洗井阀连通在所述油管的第二端。
12.在本公开的又一种实现方式中，所述皮碗包括两个环形锥套；
13.两个所述环形锥套分别套接在所述油管的外壁，所述环形锥套的第一端的外径大于第二端的外径，且所述环形锥套的第一端朝向所述套管的第一端，两个所述环形锥套中一个的第二端与两个所述环形锥套中另一个的第一端相连。
14.在本公开的又一种实现方式中，所述筛管的第一端插接在所述套管的第一端内，所述解堵管柱还包括筛管悬挂器，所述筛管悬挂器位于所述筛管和所述套管之间，所述筛
管悬挂器的外壁与所述套管的内壁相连，所述筛管悬挂器的内壁与所述筛管的外壁相连。
15.在本公开的又一种实现方式中，所述解堵管柱还包括密封插管，所述密封插管的两端分别与所述油管和所述洗井阀相连，且所述密封插管的第一端与在所述油管的第二端连通，所述密封插管的第二端与所述洗井阀连通。
16.在本公开的又一种实现方式中，还提供一种用于长井段污染井的解堵方法，所述解堵方法包括：
17.从所述油套环空的第一端注入清洗液，使得所述清洗液通过所述洗井阀从所述油管的第一端排出，所述油套环空的第一端为靠近所述油管的一端；
18.从所述油套环空的第一端注入解堵液，并封闭所述油管的第一端；
19.从所述油套环空的第一端注入保护液，并开启所述油管的第一端，使得所述解堵液通过所述洗井阀从所述油管的第一端排出。
20.在本公开的又一种实现方式中，所述从所述油套环空的第一端注入清洗液，使得所述清洗液通过所述洗井阀从所述油管的第一端排出，所述油套环空的第一端为靠近所述油管的一端，包括：
21.注入所述清洗液的体积满足以下公式：
22.q
清
＝1.5(v
油管
v
套管
) l
筛管
×
π(1.1r
钻-t
筛-r
油
)2；
23.其中，q
清
为清洗液的注入体积；v
油管
为所述油管的体积；v
套管
为所述套管的体积；l
筛管
为所述筛管的长度；π为圆周率；r
钻
为所述长井段污染井的钻眼半径；t
筛
为所述筛管的厚度；r
油
为所述油管的半径。
24.在本公开的又一种实现方式中，所述从所述油套环空的第一端注入解堵液，并封闭所述油管的第一端，包括：
25.将所述解堵液分为第一部分和第二部分；
26.从所述油套环空的第一端注入第一部分的所述解堵液，待第一部分的所述解堵液到达所述筛管时，关闭所述油管的井口闸门；
27.从所述油套环空的第一端注入第二部分的所述解堵液。
28.在本公开的又一种实现方式中，所述从所述油套环空的第一端注入第二部分的所述解堵液，包括：
29.注入的第二部分的所述解堵液的体积满足以下公式：
30.当长井段为直井时，
31.其中，q
解2
为所述第二部分的解堵液的注入体积；r
处
为处理半径；h为所述筛管的长度；为目的层的孔隙度；
32.当长井段为水平井、大斜度井时，q
解2
＝1.5
×
l
筛管
×
π(1.1r-t
筛-r
油
)2；
33.其中，l
筛管
为所述筛管的长度，t
筛
为所述筛管的厚度，r
油
为所述油管的半径。
34.在本公开的又一种实现方式中，所述从所述油套环空的第一端注入保护液，并开启所述油管的第一端，使得所述解堵液通过所述洗井阀从所述油管的第一端排出，包括：
35.注入所述保护液的体积满足以下公式：
36.q
保
＝1.5(v
油管
v
套管
)；
37.其中，q
保
为所述保护液的注入体积；v
油管
为所述油管的体积；v
套管
为所述套管的体积。
38.在本公开的又一种实现方式中，所述清洗液包括4-5份的聚氧乙烯辛基苯酚醚、4-5份的乙醇，3-4份的椰油酰胺丙基甜菜碱，2-3份的二甲苯，0.5-1份的二甲苯磺酸钠，剩余为水；
39.所述解堵液包括8-10份的盐酸、2-3份的氟硼酸、1-2份的缓蚀剂、0.5-1份的粘土稳定剂、0.5-1份的异维生素c钠、0.1-0.2份的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.1-0.3份的氨基三甲基磷酸、0.1-0.2份的肌醇六磷酸，剩余为水；
40.所述保护液包括2份的氯化钾，1-2份的粘土稳定剂，0.3-0.5份的十二烷基苯磺酸钠，0.1-0.2份的石油磺酸钠，0.1-0.2份的二甲基酮肟，剩余为水。
41.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
42.通过本公开实施例提供的用于长井段污染井的解堵管柱在进行解堵时，由于该解堵管柱包括套管、筛管、油管、皮碗，所以能够通过套管进行固井，同时为筛管提供安装基础。并且油管与套管之间形成油套环空，能够通过油套环空与油管之间形成过流通道，使得解堵液能够从油套环空中注入，同时从油管3中反排。
43.而且，由于皮碗位于筛管与油管之间，皮碗的外边缘和筛管相抵，所以能够通过皮碗的导向阻力，使得解堵液由筛管的筛孔从内部流向筛管的外部，进而对筛管外的泥浆、有机垢等污染物进行清洗、分散剥离、降解，渗透，从而扩大筛管以外的流通通道，达到在目的层中均匀布酸的目的。
附图说明
44.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1是本公开实施例提供的用于长井段污染井的解堵管柱的结构示意图；
46.图2是本公开实施例提供的一种用于长井段污染井的解堵方法的流程图；
47.图3是本公开实施例提供的另一种用于长井段污染井的解堵方法的流程图。
48.图中各符号表示含义如下：
49.1、套管；2、筛管；21、筛孔；3、油管；
50.4、皮碗；41、环形锥套；5、洗井阀；6、油套环空；7、筛管悬挂器；8、密封插管。
具体实施方式
51.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
52.本公开实施例提供了一种解堵管柱，如图1所示，解堵管柱包括套管1、筛管2、油管3、皮碗4和洗井阀5；套管1的第一端与筛管2的第一端相连；筛管2沿其轴向间隔具有多个筛孔21，筛孔21贯穿筛管2的内壁和外壁；油管3位于套管1和筛管2内，油管3的第一端靠近套管1的第二端，油管3的第二端靠近筛管2的第二端，油管3的外壁与套管1的内壁之间形成油套环空6；皮碗4位于筛管2与油管3之间，皮碗4位于两个筛孔21之间，皮碗4套接在油管3的外壁，皮碗4的外边缘和筛管2的外壁相抵；洗井阀5连通在油管3的第二端。
53.通过本公开实施例提供的用于长井段污染井的解堵管柱在进行解堵时，由于该解堵管柱包括套管1、筛管2、油管3、皮碗4，所以能够通过套管1进行固井，同时为筛管2提供安装基础。并且油管3与套管1之间形成油套环空6，能够通过油套环空6与油管3之间形成过流通道，使得解堵液能够从油套环空6中注入，同时从油管3中反排。
54.而且，由于皮碗4位于筛管2与油管3之间，皮碗4的外边缘和筛管2相抵，所以能够通过皮碗4的导向阻力，使得解堵液由筛管2的筛孔21从内部流向筛管2的外部，进而对筛管2外的泥浆、有机垢等污染物进行清洗、分散剥离、降解，渗透，从而扩大筛管2以外的流通通道，达到在目的层中均匀布酸的目的。
55.示例性地，皮碗4包括两个环形锥套41；两个环形锥套41分别套接在油管3的外壁，环形锥套41的第一端的外径大于第二端的外径，且环形锥套41的第一端朝向套管1的第一端，两个环形锥套41中一个的第二端与两个环形锥套41中另一个的第一端相连。
56.在上述实现方式中，环形锥套41用于对进入到油套环空6内的流体进行阻隔，使得流体能够在环形锥套41的双重挤压下从筛管2的内部流向外部，进而对地层中的污染物进行清洗解堵。
57.示例性地，筛管2的第一端插接在套管1的第一端内，解堵管柱还包括筛管悬挂器7，筛管悬挂器7位于筛管2和套管1之间，筛管悬挂器7的外壁与套管1的内壁相连，筛管悬挂器7的内壁与筛管2的外壁相连。
58.在上述实现方式中，筛管悬挂器7用于将筛管2与套管1连在一起，以实筛管2的装配。
59.示例性地，解堵管柱还包括密封插管8，密封插管8的两端分别与油管3和洗井阀5相连，且密封插管8的第一端与在油管3的第二端连通，密封插管8的第二端与洗井阀5连通。
60.在上述实现方式中，密封插管8用于将油管3的第二端与洗井阀5装配在一起，以方便通过洗井阀5将目的层中的流体反排至油管3内。
61.需要说明的是，以上解堵管柱中的套管1、油管3、筛管悬挂器7、洗井阀5均为完井管柱。皮碗4、密封插管8为酸化管柱。
62.皮碗4可以根据长井段的长度和污染程度部署具体个数和位置。
63.本公开实施例还提供了一种解堵方法，如图2所示，解堵方法基于上述的解堵管柱，解堵方法包括：
64.s201：从油套环空的第一端注入清洗液，使得清洗液通过洗井阀从油管的第一端排出，油套环空的第一端为靠近油管的一端。
65.s202：从油套环空的第一端注入解堵液，并封闭油管的第一端。
66.s203：从油套环空的第一端注入保护液，并开启油管的第一端，使得解堵液通过洗井阀从油管的第一端排出。
67.通过以上方法进行解堵时，由于以上解堵方法中，依次向目的层注入清洗液、解堵液和保护液，所以能够通过清洗液对目的层进行清洗、分散剥离、降解，渗透，同时降低井筒温度，减缓后续注入的解堵液与地层及垢的反应速度，使得h

能够通向地层深处，进一步沟通地层孔隙及裂缝。与此同时，通过解堵液提高目的层的孔隙度渗透率，沟通原油与井筒的流通。最后通过保护液，使得目的层能够形成致密有序的保护膜，同时将之前注入的解堵液推入地层深处。
68.以上方法使用上述解堵管柱，能够将解堵液均匀分布在目的层，解除长井段污染堵塞问题，增加了措施有效率；且该方法采用一趟管柱，施工安全，简单有效。
69.图3是本公开实施例提供的另一种用于长井段污染井的解堵方法的流程图，结合图3，解堵方法包括：
70.s301：从油套环空的第一端注入清洗液，使得清洗液通过洗井阀从油管的第一端排出，油套环空的第一端为靠近油管的一端。
71.在上述实现方式中，清洗液为具有清洗、分散剥离、降解，渗透作用，并能降低井筒温度，进而通过温度降低，来减缓解堵液与地层及垢的反应速度，提高h

通向地层深处的流量，进一步沟通地层孔隙及裂缝。
72.示例性地，注入清洗液的体积满足以下公式：
73.q
清
＝1.5(v
油管
v
套管
) l
筛管
×
π(1.1r
钻-t
筛-r
油
)2ꢀꢀ
(1)
74.其中，q
清
为清洗液的注入体积；v
油管
为油管的体积；v
套管
为套管的体积；l
筛管
为筛管的长度；π为圆周率；r
钻
为长井段污染井的钻眼半径；t
筛
为筛管的厚度；r
油
为油管的半径。
75.s302：将解堵液分为第一部分和第二部分。
76.s303：从油套环空的第一端注入第一部分的解堵液，待第一部分的解堵液到达筛管时，关闭油管的井口闸门。
77.示例性地，注入第一部分的解堵液的体积满足以下公式：
78.q
解1
＝v
直套-v
直油
ꢀꢀ
(2)
79.其中，q
解1
为第一部分的解堵液的注入体积；v
直套
为套管的直管段体积；v
直油
为油管的直管段体积。
80.s304：从油套环空的第一端注入第二部分的解堵液。
81.示例性地，注入第二部分的解堵液的体积满足以下公式：
82.当长井段为直井时，
83.其中，q
解2
为第二部分的解堵液的注入体积；r
处
为处理半径；h为筛管的长度；为目的层的孔隙度。
84.需要说明的是，当长井段为直井时，此时筛管对应的为套管的射孔段，所以h即为射孔段的长度。
85.当长井段为水平井、大斜井时，q
解2
＝1.5
×
l
筛管
×
π(1.1r-t
筛-r
油
)2ꢀꢀ
(4)
86.其中，l
筛管
为筛管的长度，t
筛
为筛管的厚度，r
油
为油管的半径。
87.在上述实现方式中，解堵液具有溶蚀(溶蚀污染泥浆、垢、地层中酸可溶物)、缓蚀、防膨、螯合等作用，提高地层孔隙度渗透率，沟通原油与井筒的流通。
88.s305：从油套环空的第一端注入保护液，并开启油管的第一端，使得解堵液通过洗井阀从油管的第一端排出。
89.保护液的注入体积通过以下公式计算：
90.q
保
＝1.5(v
油管
v
套管
)
ꢀꢀ
(5)
91.其中，q
保
为保护液的注入体积；v
油管
为油管的体积；v
套管
为套管的体积。
92.在上述实现方式中，保护液能够形成致密有序的保护膜，并将之前注入的解堵液推入地层深处。
93.本实施例中，清洗液包括4-5份的聚氧乙烯辛基苯酚醚、4-5份的乙醇，3-4份的椰
油酰胺丙基甜菜碱，2-3份的二甲苯，0.5-1份的二甲苯磺酸钠，剩余成分为水。
94.解堵液包括8-10份的盐酸、2-3份的氟硼酸、1-2份的缓蚀剂、0.5-1份的粘土稳定剂(有机盐类粘土稳定剂)、0.5-1份的异vc钠、0.1-0.2份的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.1-0.3份的氨基三甲基磷酸、0.1-0.2份的肌醇六磷酸，剩余成分为水。
95.保护液包括2份的氯化钾，1-2份的粘土稳定剂，0.3-0.5份的十二烷基苯磺酸钠，0.1-0.2份的石油磺酸钠，0.1-0.2份的二甲基酮肟，剩余成分为水。
96.在上述实现方式中，以上方法采用清洗液、解堵液、保护液，三种液体协同增效作用提高解堵效果。
97.首先，清洗液为中性液体，其具有清洗、分散剥离、降解，渗透作用，并能降低井筒温度。温度降低可减缓解堵液与地层及垢的反应速度，有效的h 能够通向地层深处，进一步沟通地层孔隙及裂缝。
98.解堵液具有溶蚀(溶蚀污染泥浆、垢、地层中酸可溶物)、缓蚀、防膨、螯合等作用，提高地层孔隙度渗透率，沟通原油与井筒的流通。
99.保护液能够形成致密有序的保护膜，并将酸液推入地层深处。
100.该方法将能够分流布酸，解除长井段污染堵塞问题，增加了措施有效率；且该方法采用一趟管柱，施工安全，简单有效。
101.下面以具体实例进一步说明以上解堵方法的操作：
102.以上解堵方在现场成功试验3井次，施工成功率100％。
103.实例1：枣a井，为一直井，2019.10.19日完井，目的层井段长186米，岩性为细砂岩、胶结良好、不出砂，该井在钻井过程中发生过井漏(具体数据可参见表1)。
104.表1完井套管数据
[0105][0106]
根据井史情况和物性情况，需解除钻井过程中泥浆及堵漏材料的污染，恢复地层渗透率，沟通裂缝，采用长井段酸化解堵工艺，具体施工泵注程序为：
[0107]
表2枣a井施工工序及参数
[0108][0109]
实例2：孔b井，为一口水平井，目的层为ngⅱ，筛管段290.9米，目的层岩性为细砂岩，钻井过程中泥浆漏失污染，2019年6月，检泵，提出原井油管发现外部结垢严重。
[0110]
表3孔b井完井套管数据
[0111][0112]
根据井史情况和储层物性，为解除泥浆及垢污染恢复地层渗流能力，采用上述解堵方法，具体施工泵注程序为：
[0113]
表4孔b井施工工序及参数
[0114][0115]
实例3：南c井，为一口大斜度井目的层为板二上，岩性为粉砂岩、细砂岩、泥岩，采用上部注水泥固井 下部精密复合滤砂管完井，筛管段长度为372m。
[0116]
表5完井套管数据
[0117][0118]
该井为新井，在钻井过程中存在泥浆污染为彻底清洗下部密复合滤砂管，沟通井筒与近井地带原油通道，采用长井段酸化解堵工艺，具体施工泵注程序为：
[0119]
表6南c井施工工序及参数
[0120][0121]
以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。