[发明专利]利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰的系统及方法

说明书

本发明涉及一种利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰的系统，包括：配液罐、泵车、泡沫发生器、制氮车组、指挥车、井控放喷闸阀、防喷器、流体通道转换装置、旋塞阀、返排管、返排液存储罐、煤层气井井筒、洗井作业管柱；煤层气井筒顶部安装有井控放喷闸阀，泵车通过管线将配液罐和泡沫发生器连接，制氮车组通过管线与泡沫发生器相连，指挥车通过电缆与泵车和制氮车组相连，泡沫发生器与井控放喷闸阀相连，井控放喷闸阀顶部安装有防喷器，防喷器顶部安装有流体通道转换装置，流体通道转换装置顶部安装有旋塞阀，旋塞阀顶部安装有返排管。本发明捞灰效率高、洗井液地层滤失少、用水量小、洗井液携灰能力强，对储层伤害小、解堵能力强。

技术领域

本发明属于油气资源开发领域，具体地涉及一种利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰的系统及方法。

背景技术

煤层气藏(煤岩)强度低、节理裂隙发育，在煤层气井钻井过程中井眼周围的煤岩因为受到钻井扰动而发生破坏，形成大量的煤岩颗粒。同时，在煤层气开采过程中需要进行排水抽采，导致钻井过程中形成的煤岩颗粒和煤岩中粉煤灰被携带到井筒中。这些煤岩颗粒和粉煤灰大量聚集在井筒中后将会堵塞水和煤层气渗流通道，导致煤层气产量下降甚至停产。因此，在煤层气抽采过程中需要周期性进行冲粉煤灰作业。目前清除煤层气井中的粉煤灰方法主要包括：清水冲洗粉煤灰法、机械打捞粉煤灰法和二者结合捞灰法。它们主要存在以下技术难题和缺点。

(1)清水冲洗粉煤灰法。由于煤岩孔隙大、节理裂隙发育，而清水粘滞系数小，导致在利用清水进行粉煤灰冲洗作业过程中地层漏失严重，不能建立循环，无法将粉煤灰携带至地面。同时，由于漏失严重导致用水量大、经济性差、效率低、工期长，还会造成储层污染严重。

(2)机械打捞粉煤灰法。该方法通过向煤层气井中下入机械打捞粉煤灰工具，不断起下管柱将井筒内的粉煤灰携带至地面。起下管柱速度较慢，导致机械打捞粉煤灰法的效率低且打捞不彻底，工作量较大、经济性差。

(3)机械打捞和清水清洗二者结合打捞粉煤灰法。该方法一般先进行机械打捞粉煤灰，然后再利用清水冲洗粉煤灰。虽然这两种方法可以提高清除粉煤灰效率，但是不能从本质上克服二者存在的缺点和不足。

基于上述技术背景亟需发明一种利用氮气泡沫冲洗煤层气井中粉煤灰方法，提高煤层气井打捞粉煤灰效率，减少用水量和近井地层污染。

发明内容

针对目前采用清水冲洗粉煤灰、机械打捞粉煤灰和二者结合打捞粉煤灰方法中存在的地层漏失严重、用水量大、经济性差、效率低(携灰能力差)、工期长、造成储层污染严重和捞灰不彻底的缺点，本发明提供了一种利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰方法，以克服清水冲洗、机械打捞和二者结合使用方法中存在的上述缺点，提高了粉煤灰打捞效率、避免捞灰作业对储层二次污染。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰的系统，包括：配液罐、泵车、泡沫发生器、制氮车组、指挥车、井控放喷闸阀、防喷器、流体通道转换装置、旋塞阀、返排管、返排液存储罐、煤层气井井筒、洗井作业管柱；其中：煤层气井筒为竖直井，顶部安装有井控放喷闸阀，煤层气井筒底部位于煤层气藏中，中下部煤层气井筒中堆积有粉煤灰；泵车通过管线将配液罐和泡沫发生器连接，制氮车组通过管线与泡沫发生器相连，指挥车通过电缆与泵车和制氮车组相连，泡沫发生器与井控放喷闸阀相连，井控放喷闸阀顶部安装有防喷器，防喷器顶部安装有流体通道转换装置，流体通道转换装置顶部安装有旋塞阀，旋塞阀顶部安装有返排管。

利用氮气泡沫洗井液冲洗煤层气井中粉煤灰的方法，包括以下步骤：

S1、井筒准备

S2、下洗井作业管柱至冲灰面顶部

S3、洗井液配液准备

S4、地面设备准备及流程连接

S5、地面流程试压