冻胶阀,一种在特定条件下实现特定功能的智能化学胶体,可用于在石油行业钻井过程中替代套管阀实现欠平衡完井。冻胶阀具有固体和液体的特性,在金属筒体中具备一定的抗压差能力,既能对油气起到封隔作用,同时也能被管柱穿透。冻胶阀技术正是利用这些特性来实现井下”阀”的功能。
(二)关键技术
1.冻胶阀封隔井筒理论。
2.冻胶阀欠平衡完井工艺技术。
3.冻胶阀系列产品。
(三)工艺流程
1.冻胶阀放置:通过地面设备将冻胶阀基液注入到油井中的设计位置,成胶后形成
合格的冻胶。
2.欠平衡完井:冻胶阀密封井筒油气后,实施下筛管、下生产管柱、更换井口等工
序。
3.冻胶阀解除:采用氮气或清水循环返排。
1.冻胶阀基液粘度:100~150mPa.s,流动性好,满足地面泵注要求。
2.冻胶阀成胶后强度:1~20x104mPa.s,冻胶自身具有强度具有一定固体特性。
3.冻胶阀成胶时间:1min-120min,根据不同工艺要求,成胶时间可调。
4.冻胶阀抗压差值:2~5MPa/100m,对井筒油、气有密封性。
5.冻胶阀液化后后粘度:小于100mPa•s,满足返排需求。
冻胶阀欠平衡完井技术已经通过9口井的矿场试验,均一次性获得成功,在欠平衡状态下实现了安全完井,技术充分显示出成本低、安全性好、操作性强等优势。与进口套管阀相比,单井节约钻井投资180万元,共节省投资1620万元,经济社会效益十分显著,对推动石油钻井技术的发展起到了促进作用,同时为致密气藏经济有效开发提供了有效的技术手段。
中国石油土哈油田分公司准噶尔盆地陆梁隆起滴南凸起滴西141井常规天然气藏冻胶阀欠平衡完井,应用自主研发的冻胶阀技术替代进口套管阀技术实现欠平衡完井,完井作业时间5天,一次性获得成功,投资35万元,比进口套管阀降低了180万元。完井后日产天然气12万方,增加之谜砂岩气产量2190万方。
欠平衡钻井是提高致密砂岩气藏产量的重要手段,是中国石油天然气集团公司在”十二五”期间重点推广的钻井技术,2011年应用达到350口,2012年计划实施500井次。欠平衡钻井技术的规模应用为冻胶阀欠平衡技术应用提供了广阔的市场空间。