【边际(老)油田开发工程】光纤测井及高强度封堵技术

作者:日期:2026-08-17阅读:

面向油气井全生命周期完整性管理需求,本技术集成分布式光纤测井、微漏失压差激活堵漏及严重漏失井超高压封堵三项核心技术,形成从问题精准诊断到差异化封堵治理的完整解决方案。通过光纤测井技术实时捕获井下温度、声波与应变信号,精准识别套管漏失、水泥环缺陷及压裂效果异常等井筒完整性问题;在此基础上,根据漏失严重程度与工况条件,灵活选用压差激活堵漏剂或超高压有机硅堵剂,实现由微小渗漏至大型漏失的全尺度封堵,有效延长油气井生产寿命,降低修井作业频次。

【核心技术突破】

分布式光纤测井技术:本技术以光纤自身作为敏感元件,依托背向散射光测量原理,同步获取井下温度、声波及应变多维信息,实现对生产动态、压裂改造效果及管输安全的连续实时监测。自主研发的DTS分布式温度采集系统,温度分辨率可达0.01℃(最高0.004℃),处于行业领先水平;DAS分布式声学采集系统支持0.001Hz–50kHz超宽频带测试,兼具超低频与超高频响应能力,综合性能显著优于国内同类产品,为井筒完整性评价与措施优化提供高精度数据支撑。

微漏失压差激活堵漏技术:本堵剂由多元酸酯、添加剂、纳米颗粒及增粘剂等复配而成,基液为悬浮颗粒型乳液体系,常温下软相组分处于高弹态、硬相组分处于玻璃态,具有独特的压差响应特性。施工作业时,仅当漏失位置压差达到5–10MPa时,堵剂即在泄漏界面激活凝固,实现精准封堵;其余堵剂保持液态,施工结束后无需钻塞,大幅简化作业流程。该技术封堵强度高、有效期长,适用于油管、套管及悬挂器等微小漏失工况,有效避免反复修井带来的成本增加。

严重漏失井超高压封堵技术:本堵剂为纯液态有机硅聚合物,不含任何固体组分,基础密度1.03–1.10 SG,基础粘度30–60 cp,泵送性能优良,可有效进入复杂漏失通道及窜槽段。堵剂固化过程仅由温度和时间控制,固化后微膨胀,与套管胶结强度>60 MPa,抗压强度>150 MPa,耐温>360℃,有效期超过10年,机械性能远优于常规堵剂,专用于套管严重漏失井的永久性封堵及油、气、水井的封窜治理,为解决极端漏失工况提供了可靠技术手段。

【成果支撑】

现场应用:分布式光纤测井技术已成为川渝地区诊断页岩气井井筒完整性的重要技术手段;微漏失压差激活堵漏技术已在现场应用100多口井,成功率100%,其中堵套漏后验收标准大于100MPa的井已超过10口,典型井东页深3-1井试压130MPa并在完成了18段压裂施工后仍保持封堵有效;严重漏失井超高压封堵技术已在现场应用1000多口井,成功率98%以上。

【应用前景】

深层超深层油气勘探领域:分布式光纤测井技术耐高温特性(可适配超高温井况)与超高压堵剂协同,可支撑万米级深井在极端工况下的井筒完整性监测与套管损坏治理,为解决超深层高温高压环境下的环空带压、管外窜流等世界级难题提供可靠技术手段。

页岩油气与致密气开发领域:光纤测井技术可服务于长水平段压裂改造全过程监测,精准评价各簇射孔段的进液均匀性与裂缝扩展效果,为压裂参数优化提供数据支撑;压差激活堵漏技术可在压裂前快速封堵套管微漏点,确保后续百兆帕级压裂施工安全实施,已在川渝页岩气区块实现规模化应用,有效降低压裂期间套管漏失导致的作业风险。

海上油气田开发领域:全液态有机硅堵剂便于深海远程泵送,无固相特性可避免水下井口及深水防喷器组的沉积堵塞风险,适用于海上平台套管严重漏失的永久性封堵;分布式光纤可沿水下管缆与生产管柱布设,实时监测深水采油树、海底管道及井筒的温度/应变/声学异常,支撑我国南海深水油气资源的自主开发与设施安全运维。

老井修复与弃置封井领域:针对国内大量油气田进入开发中后期、套损井逐年增多的现实需求,微漏失压差激活堵漏技术可实现油管、套管微小漏失的在线精准治理,避免拔管大修,大幅降低作业成本;超高压有机硅堵剂固化后有效期超过10年,机械性能远优于常规水泥塞,可作为永久性封井屏障,为废弃井的安全弃置与井筒完整性长期保障提供高可靠性解决方案。

新能源与低碳领域:光纤监测技术可用于二氧化碳驱油与封存(CCUS)项目的全生命周期泄漏监测、咸水层封存体的密封性评价及天然气储气库的井筒完整性预警;超高压封堵剂适用于地热井套管腐蚀修复和废弃地热井的永久封堵,助力清洁能源安全高效开发。