[发明专利]利用地层温度生成封隔阀封堵气层的流体凝胶的封堵方法

说明书

 

技术领域

   本发明涉及一种利用地层温度生成凝胶封隔阀封堵油气层的流体的制备方法，所制备的流体凝胶特别适合于油气藏作为套管阀在储层和地面之间形成一段隔离区域，便于井口拆装等低压作业。

背景技术

对中低压储层井口施工作业过程中，为了防止地层流体（油、气、水）从地层中涌出井口造成危险，常常在井筒一定深度中下放安装机械类封隔器，在井筒与地表之间形成封堵，便于井口施工作业。

目前采用的机械类套管阀价格比较高，且设备主要以进口为主，国内研制的还处于推广阶段，费用高（进口设备约220万元/套，国产设备约120万元/套），进口设备现场技术服务费用高达40-60万元/井次。由于是机械套管阀，受井筒形状的影响较大（当井筒封隔区域因其他因素受损变形断裂等时，机械类套管阀难以形成封堵或存在密封性不强的风险，常发生无法正常开关或关闭不严等问题，一旦失效则无补救措施）。

公开号为CN102276771A，公开日为2011年12月14日的中国专利文献公开了一种井下凝胶段塞及其制备方法，其特征在于其组成为单体、交联剂、引发剂、密度调节剂、粘度调节剂和水；其中各组分的重量百分比为：单体：4.5-9%；交联剂：0.1-0.14%；引发剂：0.005-0.06%；密度调节剂：5-10%；粘度调节剂：0.1-1.0%；水：余量；按配方比例，将单体、交联剂溶解在水中，然后加入粘度调节剂搅拌分散均匀，随后加入密度调节剂搅拌分散均匀，最后在注入前加入引发剂，混合均匀后即制成凝胶段塞基液，将凝胶段塞基液注入井筒预定位置即形成凝胶段塞。本发明的凝胶段塞在井下能安全有效封隔井筒，实现不压井起下钻，具有强度高、耐温性好，制备方法简单，经济效益好的特点。

但以上述专利文献为代表的现有技术，仍然存在以下缺陷：

1、现有专利文献中，都没有公开利用上述凝胶进行封堵的方法；

2、现有的凝胶配方较为复杂，凝胶成本较高，且耐压性密封性不够；

3、现有的凝胶配方成胶后保水性能较差，缺少在凝胶中更好的保水单体；

4、交联剂只采用了过硫酸钾或过硫酸铵属于水溶性无机过氧类凝胶引发剂，该类引发剂受温度的影响大，即必须在一定温度下才能引发反应且反应容易产生凝胶的不均匀，局部容易脱水。

5、现有专利文献中，采用的是钻头机械式破粹凝胶来解堵的方法，但对具有粘弹性的凝胶，机械破粹很难实现。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种可以封隔地层和地表之间的连通通道，消除井筒套管受损变形断裂无法实现机械类封隔地层，达到顺利实施欠平衡作业的流体凝胶的封堵方法，本封堵方法工艺简单、所封堵的流体凝胶成本低廉，具有极高的耐压性。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种利用地层温度生成封隔阀封堵气层的流体凝胶的封堵方法，其特征在于步骤如下：

a、将凝胶交联体系和凝胶引发剂均匀混合，溶液内无鱼眼状即可，形成流体溶液； 

b、待流体溶液配置完后，将流体溶液经由泵送到井筒中，侯凝形成凝胶；

c、当地表作业完成后，向井筒中的凝胶泵入破胶剂水溶液，破胶剂水溶液中破胶剂的质量比为2-5%，破胶剂的总量为凝胶交联体系的总重量的0.1-2%；

d、当泵入的破胶剂水溶液与凝胶接触后，破胶剂使凝胶的高分子链断裂粘度降低，失去封堵性能，当凝胶粘度降低到一定幅度后，采用氮气、二氧化碳等惰性气体或地层流体的作用下，破胶后的凝胶流体返出地面；

所述a步骤中，水、引发单体和交联单体形成所述凝胶交联体系，凝胶交联体系与凝胶引发剂之间的重量份配比为10-30:1；

以形成的凝胶的总质量百分比计，加入的引发单体占2-15%，交联单体占0.1-5%，凝胶引发剂占0.1-2%，其余为水。

所述的凝胶破胶剂选自以下破胶剂类中的一种或两种以上的任意组合：氧化破胶剂、胶囊氧化破胶剂和酶破胶剂。

所述的氧化破胶剂是过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。

所述的胶囊氧化破胶剂采用树脂、石蜡或聚酰胺胶囊包裹过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或混合物。

所述的酶破胶剂是SUN-Y100生物酶破胶剂或SUN-Y500生物酶破胶剂。

所述的引发单体采用丙烯酰胺，分别与N- 羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种以上的任意比例的组合。

所述交联单体是指N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。