煤层气直井炮眼堵塞清理方法与流程

本发明涉及煤层气开发领域，具体而言，涉及一种煤层气直井炮眼堵塞清理方法。

背景技术：

1、由于煤储层一般胶结程度较差，储层疏松，在压裂及排水采气过程中产生大量煤粉、煤屑。正常排采过程中煤粉、煤屑通常会排出地层直至举升至地面，但由于频繁停井或受到邻井压裂干扰影响，煤粉发生激动造成堵塞近井地层及射孔炮眼，导致煤层气井无法正常排水降压，地层中的甲烷气无法解吸产出，气井产能明显下降。目前常规检泵不能清除射孔炮眼或近井地层的煤粉、煤屑堵塞，常规压裂解堵受到邻井高产或临近煤矿等原因存在较大施工风险和经济损失风险。

2、因此迫切需要一种解除煤层气直井炮眼及近井同地层解堵疏通的施工方法，恢复气井正常生产的煤层气直井炮眼堵塞清理方法。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、因此，本发明的第一个目的在于提供一种煤层气直井炮眼堵塞清理方法。

3、为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种煤层气直井炮眼堵塞清理方法，包括：将煤层气直井生产管柱从套管中抽出。疏通套管的内腔，采用反洗工艺对煤层气直井进行清洗。安装压裂井口，下入喷射洗井管柱，采用油管注入、油套环控放喷的方式，上下活动管柱对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗。安装放喷管线，采用油套环控注入、油管放喷的方式，清理煤层气直井的井筒和炮眼。将压裂液由油套环控注入煤层气直井中进行压裂解堵，压裂后将煤层气直井的井口关闭憋压。当井口无压力差，且无压裂液流出后，清理压裂液，完成对煤层气直井炮眼堵塞的清理。

4、本发明所提供的煤层气直井炮眼堵塞清理方法包括：首先将煤层气直井上的原有的抽气井生产管柱卸下。在抽气井管柱卸下后，采用通井规疏通套管的内腔，使得套管内腔保持通畅的状态，同时保证将套管内壁粉尘和污物清理干净。在清理套管内壁之后，将液体注入煤层气直井中，通过反洗工艺对煤层气直井进行清理，也就是将液体从套管外部注入煤层气直井中，液体会从套管内部流出的清洗方式，反洗工艺能够有效的将煤层气直井中的污物返至地面。相比于对井底的冲击较大、有利于带起井底积存污物的正洗工艺，反洗工艺携带污物上升的能力更强，有利于煤层气直井中的污物带至地面。当反洗至进出水的水质相同，说明煤层气直井中已经没有常压下能够清洗的污物了。这时采用油套环控注入、油管快速放喷的方式，对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗，冲洗的压力会使得一些常压下的无法清理的污物变得可清理，因此可进一步的清洗煤层气直井，使得管路更加通畅，并使得井筒和炮眼内的污物的厚度下降，使得后续的压裂解堵的效果更加明显。在进行冲洗后，将压裂液注入至煤层气直井中，通过压裂解堵工艺，并将煤层气直井的井口封死，通过压力使得井筒和炮眼中由煤粉、煤屑形成的堵塞被冲开，进而使得井筒和炮眼能够正常的产气，同时能够将井筒和炮眼进行疏通，使得能够通气的截面积更大，进而实现了对煤层气直井炮眼堵塞的清理。由于本技术中在对炮眼和井筒进行清理之前已经进行了多次的清洗，且采用油套环控注入、油管快速放喷的方式，对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗，使得井筒和炮眼中的堵塞程度变小，在进行压裂解堵时，所需要的压力值变小，因此在疏通井筒和炮眼时，可以选择对煤层的影响度较小的压裂解堵工艺，如降低压裂解堵工艺的规模，采用小规模的压裂解堵工艺，从而防止压裂解堵工艺对整个煤层产生影响，因此在清洗的煤层气直井周边的煤层气直井依旧可以正常的工作，在保证了能够疏通煤层气直井的井筒和炮眼的同时无需暂停周边煤层气直井的生产。无需因为一个煤层气直井的清理，而导致整片煤层气直井均需停产的情况。

5、另外，本发明提供的上述技术方案中的煤层气直井炮眼堵塞清理方法，还可以具有如下附加技术特征：

6、在上述技术方案中，采用油管注入、油套环控放喷的方式，上下活动管柱对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗的步骤包括：将压裂井口安装在煤层气直井的井口上；将喷射洗井管柱插入至套管中，喷射洗井管柱包括水力喷枪；上下活动油管，并确保水力喷枪在计划施工层段活动，同时，通过水力喷枪向煤层气直井的井筒和炮眼喷水，以实现对煤层气直井的井筒和炮眼的冲洗；冲洗后，将煤层气直井的压力释放。

7、在该技术方案中，首先需要将煤层气直井的井口更换为压裂井口，压裂井口是为了压裂解堵工艺而专门制造的井口，能够承受较大的压力，并能检测井口的压力值。在更换为压裂井口后，将喷射洗井管柱插入至套管中，喷射洗井管柱上包括水力喷枪，上下活动油管，进而调整水力喷枪的位置，使得水力喷枪在计划施工层段上活动，计划施工层段包括有多个堵塞的井筒和炮眼，水力喷枪通过调整位置对井筒和炮眼进行冲洗，在冲洗时整个煤层气直井并不会直接将水压释放，使得水力喷枪具有更大的冲击压力，使井筒和炮眼中的堵塞变薄，变松，从而更容易被清理。虽然水力喷枪在一定程度上能够解决一些轻微的堵塞，但是对于较深较厚的堵塞，并不能将其清理干净，只能一定程度上降低堵塞的程度，使之变薄变松，变得更容易清理。而在冲洗后，将煤层气直井的压力释放，使得堵塞两端又一次形成压差，进一步的降低了堵塞的程度。

8、在上述技术方案中，喷射洗井管柱还包括：井口防喷器，安装在喷射洗井管柱靠近煤层气直井的井口的一端，防止在对煤层气直井进行清洗时水从煤层气直井的井口溢出；单流阀，安装在远离煤层气直井井口的一端设置，使得喷射洗井管柱中的液体从井口流至水力喷枪。

9、在该技术方案中，喷射洗井管柱还包括靠近煤层气直井井口的一端设置的井口防喷器和远离煤层气直井井口的一端设置的单流阀。在使用喷射洗井管柱时需要在煤层气直井中产生一定的压力，从而起到更好的清洗效果，因此为了防止在压力的作用下流入煤层气直井中的液体直接流出，无法起到蓄压的作用，在靠近煤层气直井的井口处设置了井口防喷器，一方面能够有效的蓄压，另一方面能够保护在井口附近工作的人员不会因突然喷出的液体而受伤。同时单流阀能有效的防止流入煤层气直井中的液体倒流至油管中，从而保证水力喷枪喷出的液体具有一定的冲击力，能够对堵塞进行清理，降低堵塞的程度。

10、在上述技术方案中，采用油套环控注入、油管放喷的方式，清理煤层气直井的井筒和炮眼时，冲洗的次数为两次和/或两次以上，直至从煤层气直井流出的液体水质与流入煤层气直井的液体水质相同。

11、在该技术方案中，在对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗时，需要至少冲洗两遍以上，将能够被水力喷枪冲洗掉的堵塞全部冲洗下来，最大可能的降低堵塞的程度。由于每次冲洗的最后均会一起泄压，泄压的过程中，堵塞会向与水力喷枪的冲击力方向的反方向产生运动的趋势，使堵塞有往返运动的趋势，从而降低堵塞的强度，在下一次水力喷枪进行冲击时，就能对松懈的堵塞进行进一步的清理，直至水力喷枪不再能清理掉堵塞，也就是煤层气直井流出的液体水质与流入煤层气直井的液体水质相同，停止使用水力喷枪进行冲洗。

12、在上述技术方案中，压裂井口包括：油管闸门和环套闸门；采用油套环控注入、油管放喷的方式，对煤层气直井的井筒和炮眼进行冲洗的具体步骤还包括：关闭油管闸门，打开环套闸门，采用环空注入的方式注入液体，液体的体积大于等于30立方米，且小于等于50立方米，注入速度大于等于0.5立方米/分钟，且小于等于2.0立方米/分钟；当液体全部注入煤层气直井后，打开油管闸门，关闭环套闸门，采用油管放喷的方式将煤层气直井中的液体排放至地面，直至井口压力为零。

13、在该技术方案中，压裂井口包括有油管闸门和环套闸门，油管闸门设置在出水口处，环套闸门设置在进水口处。首先关闭油管闸门，开启环套闸门，采用环空注入的方式注入液体，注入的液体体积应大于等于30立方米，且小于等于50立方米，从而保证有足够长的时间对堵塞进行冲击，而注入液体时的注入速度应大于等于0.5立方米/分钟，且小于等于2.0立方米/分钟，从而保证了注入的液体具有一定的冲击力，能将堵塞冲散或者直接将堵塞冲开。当液体全部注入煤层气直井后，打开油管闸门，关闭环套闸门，采用油管快速放喷的方式直至井口压力为零，通过油管将注入的液体快速的排放，使得堵塞在油管侧的压力变小，进而使得堵塞产生与水力喷枪方向相反的运动趋势，堵塞的反复运动，使得堵塞的强度下降，更容易被压力冲开。

14、在上述技术方案中，压裂液包括：前置液、携砂液、压裂砂和顶替液；压裂液的注入方式为油套环控注入、油管放喷。

15、在该技术方案中，压裂液包括：前置液、携砂液、压裂砂和顶替液。其中前置液能对井筒和炮眼进行预冲洗，以调整吸收能力并作为缓冲液体，提高注液效率和处理效果，减少地层损坏，同时还能降低井筒和炮眼的温度，使得后续注入的压裂液具有更好的物理性质提高了工作效率。加入携砂液，能对井筒和炮眼进行进一步的冲洗，由于携砂液中具有砂，因此冲击效果更好，且悬砂液中的砂能够支撑井管和炮眼，防止井管和炮眼塌陷。压裂砂将能够支撑井管和炮眼从而进一步的提高井管和炮眼的强度，防止井管和炮眼闭合。顶替液的加入使得压裂砂能够完全的填充在井管和炮眼中，从而压裂砂能够有效的支撑井管和炮眼，提高压裂砂的使用效率。

16、进一步地，采用油套环控注入、油管放喷的方式注入压裂液，通过压力的作用，使得压裂液中压裂砂能够注入至井管和炮眼中的每一个裂缝中，从而防止裂缝关闭，提高压裂砂的使用效率。

17、在上述技术方案中，注入压裂液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟。

18、在该技术方案中，以大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟的注入速度注入压裂液，使得压裂液中的砂能够有效的进入到细小的缝隙中并将缝隙进行填充，从而保证了井管和炮眼不会进一步的堵塞。

19、在上述技术方案中，前置液的注入体积大于等于70立方米，且小于等于100立方米，和/或注入前置液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟。

20、在该技术方案中，以大于等于70立方米，且小于等于100立方米的注入体积注入前置液，使得前置液能够对整个煤层气直井的井筒和炮眼预冲洗，以调整煤层气直井的井筒和炮眼的吸收能力。注入前置液的注入速度应大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟，带有一定冲击力的前置液能注入至更加细小的裂缝中。

21、在上述技术方案中，携砂液的注入体积大于等于100立方米，且小于等于150立方米，和/或携砂液的含砂比大于等于10％，且小于等于12％，和/或注入携砂液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟。

22、在该技术方案中，携砂液的注入体积大于等于100立方米，且小于等于150立方米，通过注入足够的携砂液，对井管和炮眼中的裂纹进行填充。携砂液的含砂比大于等于10％，且小于等于12％，过大的含砂量不易于砂的流动，而过小的含砂量使得携砂液中的砂无法完全的填充至井管和炮眼中的裂缝里，进而导致压裂效果变差。注入携砂液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟，带有一定冲击力的携砂液能注入至更加细小的裂缝中。

23、在上述技术方案中，压裂砂的注入体积大于等于5立方米，且小于等于10立方米，和/或压裂砂的直径大于等于0.4毫米，且小于等于0.85毫米，和/或注入压裂砂的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟。

24、在该技术方案中，压裂砂的注入体积应大于等于5立方米，且小于等于10立方米，由于在注入压裂砂之前已经注入了大量的携砂液，因此压裂砂的作用在于对携砂液中的砂填充后留下的裂缝进行进一步的填充，从而防止裂缝堵塞，影响排气，因此压裂砂的直径大于等于0.4毫米，且小于等于0.85毫米，较细的砂能能够填充更多的裂缝，但是不能采用过细的砂，过细的砂会影响排气效果。注入压裂砂的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟，带有一定冲击力的压裂砂能注入至更加细小的裂缝中。

25、在上述技术方案中，顶替液的注入体积大于等于5立方米，且小于等于10立方米，和/或注入顶替液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟。

26、在该技术方案中，最后充入注入体积大于等于5立方米，且小于等于10立方米的顶替液，注入合适的顶替液使得压裂砂能够完全的填充在井管和炮眼中，从而压裂砂能够有效的支撑井管和炮眼，提高压裂砂的使用效率。注入顶替液的注入速度大于等于2.5立方米/分钟，且小于等于3.0立方米/分钟，带有一定冲击力的压裂砂能注入至更加细小的裂缝中。

27、在上述技术方案中，采用压裂液对煤层气直井进行压裂解堵，之前还包括：对煤层气直井进行封堵并加压至第一压力值，并维持第一时间；第一压力值大于等于45兆帕，且小于等于55兆帕；和/或第一时间大于等于150秒，且小于等于210秒。

28、在该技术方案中，在采用压裂液对煤层气直井进行压裂解堵之前还需要对煤层气直井进行压裂检测，具体为对煤层气直井进行封堵并对煤层气直井施加45兆帕至55兆帕的压力，并维持150秒至210秒，进而确定煤层煤层气直井处于独立的状态，不会对其他的井体产生影响，同时说明之前的冲洗过程和之后的压裂解堵的操作是有效的。

29、在上述技术方案中，清理压裂液的步骤还包括：对煤层气直井进行冲砂处理，当从煤层气直井流出的液体水质与流入煤层气直井的液体水质相同时，停止冲砂处理。

30、在该技术方案中，清理压裂液具体采用冲砂处理的方式，由于压裂液的注入一定是较多的，因此在完成压裂解堵的工艺后，还会有多余的压裂液留在煤层气直井中，而多余的压力液长时间留在井中同样会产生堵塞。因此需要将剩余的压裂液清除，当冲砂处理至从煤层气直井流出的液体水质与流入煤层气直井的液体水质相同，说明煤层气直井中已经没有多余的压裂液，即可停止冲砂处理。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。