[发明专利]一种油气井封堵材料及封堵方法

说明书

本发明公开了一种油气井封堵材料及封堵方法，所述封堵材料为铁块，所述铁块还包括(0,0.28％]范围内的C元素、(0,0.3％]范围内的Al元素、(0,0.25％]范围内的Cr元素、(0,1.60％]范围内的Mn元素、(0,0.045％]范围内的P元素、(0,0.25％]范围内的Cu元素，所述铁块中的铁元素与C元素的比例大于5.7。本发明能够通过熔化所述封堵材料形成封堵层，以达到永久性封堵油气井的目的。

技术领域

本发明涉及油气井封堵技术领域，特别涉及一种油气井封堵材料及封堵方法。

背景技术

当井达到一定寿命时，或者生产力较低且所有用于改善生产力的方法均失败时，或者井的生产效益达不到预期理想值甚至低于生产成本时，需堵塞丢弃，不然会影响周围环境，严重的甚至会危害当地人民群众的生活质量，因此最好能够永久性封井。

进行封堵作业时，根据井况不同可能会非常耗时，因此成本很高。封堵作业时最常用的封堵材料为水泥，其在固化过程中可能会收缩、破裂，在机械和/或化学作用下降解，甚至在安装后很长时间也会泄漏到相邻区域或大气中。另外，在水泥浇筑过程中水泥材料可能在充分固化之前就失去静液压平衡，从而使气体或液体迁移到材料中，从而形成了开放的通道并形成了流动路径。而其他类型的替代封堵材料和新兴封堵材料，例如高炉矿渣、树脂等也存在不同的缺点。高炉矿渣实际应用时，固化的矿渣水泥很容易产生裂纹。树脂在井下环境中，例如原油和H₂S，强度会下降。因此，亟需一种环保且成本更低，能够永久弃井的封堵材料及封堵方法。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种油气井封堵材料及封堵方法。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种油气井封堵材料，所述封堵材料为铁块，所述铁块还包括(0,0.28％]范围内的C元素、(0,0.3％]范围内的Al元素、(0,0.25％]范围内的Cr元素、(0,1.60％]范围内的Mn元素、(0,0.045％]范围内的P元素、(0,0.25％]范围内的Cu元素，所述铁块中的铁元素与C元素的比例大于5.7。

作为优选，所述铁块为圆柱状。

作为优选，所述铁块的高度小于1m，半径在4-12英寸范围内。

作为优选，所述铁块的外表面为光滑面。

另一方面，还提供一种油气井封堵方法，包括以下步骤：将封隔器下井至待封堵位置并坐封；向井下注入绝热材料或耐高温材料，所述耐高温材料能耐3000℃以上；将上述任意一项所述的封堵材料下井至所述封隔器的顶部，熔化所述封堵材料，熔化后形成堵塞物封堵油气井。

作为优选，在封隔器下井前，将部分封堵材料制成圆柱状固定在所述封隔器的顶部，注入所述绝热材料或耐高温材料后再将剩余的封堵材料下井至所述封隔器的顶部。

作为优选，将所述剩余的封堵材料制成圆柱状二，圆柱状二的顶部与连接杆相连，圆柱状二的底部中心设有与固定在封隔器顶部的圆柱状封堵材料匹配的凹槽。

作为优选，所述圆柱状二的顶面和底面，以及固定在封隔器顶部的圆柱状封堵材料的底面均设有密挤压层，所述挤压层由所述绝热材料或所述耐高温材料制成。

作为优选，所述封堵材料通过放热反应物进行熔化。

作为优选，所述放热反应物为铝热反应物。

本发明的有益效果是：

本发明通过熔化所述封堵材料形成封堵层，根据所述封堵材料的性能能够形成永久封井，所述封堵材料具有不可渗透、不收缩、能够承受机械载荷/冲击、耐H₂S、CO₂、碳氢化合物等化学药品等优点，且封井操作方法简单，封堵材料熔化速度快，成本较低。

附图说明