[發明專利]一種環空徑向變化監測方法

無效

• 申請號: 201210491061.3
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103015987A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 高清春;吳興國;丁文正;曹生;彭剛;張世軍
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/08
• 分類號: E21B47/08
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司 21106
• 代理人: 張維龍

技術領域：

本發明涉及一種油田井場地面信息處理技術領域，特別涉及一種環空徑向變化監測方法。

背景技術：

鉆井施工過程中，井眼環空是所鉆井的生命線。環形空間的大小直接影響鉆井作業中鉆進自由、鉆井液水功率的傳遞以及井身、固井質量等。我國油藏地質復雜，在直井段由于巖鹽層、?巖膏層、可膨脹泥頁巖以及斷塊及裂縫發育等特殊巖層的存在，導致鉆井作業過程中地層蠕動，井壁坍塌以及濾餅吸附膨脹等而引起環空縮小或者變大；而在大斜度段或者水平段由于巖屑床的存在或者巖屑濃度過高而引起環空變小，影響正常鉆進甚至造成井下復雜事故，增加了鉆井成本甚至造成不可挽回的損失。現有技術能夠監測鉆井后的井眼尺寸，但對于鉆井中的環空變化前期監測能力較弱。無論哪種原因引起的環空變化都存在時效性，都存在最佳控制期。所以在鉆井施工過程中監測環空變化，掌握環空內井徑變化規律，就能夠及時發現井徑變化，避免發生復雜井下事故，減少損失、降低成本、保證鉆井安全。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供一種環空徑向變化監測方法，該方法實現了能夠時時監測環空徑向變化，減少卡鉆事故的發生，簡單實用，監測精度高，不需要從屬工具，利用原有測錄井資料以及計算機系統即可?？朔爽F有鉆井中的環空變化前期監測能力較弱的不足。

本發明所采取的技術方案是：一種環空徑向變化監測方法，該方法步驟如下：根據現有的環空壓耗數學模型模擬計算環空中各個井段的鉆井液當量循環密度值，做出相應直井段、斜井段、水平段的模擬當量循環密度曲線，通過鉆井作業現場中的測錄井房時時監測實際的鉆井液當量循環密度曲線，將模擬當量循環密度曲線和實測當量循環密度曲線同時輸入計算機系統進行同井段對比分析，環空半徑越小則相應的當量循環密度的值就越大，如果通過對比兩條曲線的變化情況發現環空半徑變化，可再根據鉆具上提和下放阻力判斷是否是縮徑或者是砂橋和巖屑床，再依據現有的鉆井工藝措施進行處理。

本發明的有益效果是：本發明由于采用了通過對比模擬當量循環密度曲線與實測當量循環密度曲線發現環空半徑變化的方式，因而具有能夠時時監測環空徑向變化的功能，減少卡鉆事故的發生，簡單實用，監測精度高，不需要從屬工具，利用原有測錄井資料以及計算機系統即可。

具體實施方式：

根據環空層流或者環空紊流理論可知，在環空內流體物性不變的條件下，水力半徑增大壓耗減小，水力半徑減小壓耗增大。所以某段環空半徑的變化將直接導致環空內相應井段環空壓耗的變化，現有技術還難以實現環空段的壓耗的時時監測，但鉆井現場作業時可以通過測錄井監測到鉆井液當量循環密度即ECD。根據ECD的概念可知ECD由兩種當量密度組成，一是環空壓耗轉化的鉆井液當量密度；一是某點靜液柱轉化的鉆井液當量密度。后者在常溫下變化范圍很小。而環空壓耗和ECD是正比例關系，即環空壓耗越大則相應的ECD值越大。所以環空半徑越小則相應的ECD的值就越大。

一種環空徑向變化監測方法，該方法步驟如下：根據現有的環空壓耗數學模型模擬計算環空中各個井段的鉆井液當量循環密度值，做出相應直井段、斜井段、水平段的模擬當量循環密度曲線，通過鉆井作業現場中的測錄井房時時監測實際的鉆井液當量循環密度曲線，將模擬當量循環密度曲線和實測當量循環密度曲線同時輸入計算機系統進行同井段對比分析，環空半徑越小則相應的當量循環密度的值就越大，如果通過對比兩條曲線的變化情況發現環空半徑變化，可再根據鉆具上提和下放阻力判斷是否是縮徑或者是砂橋和巖屑床，再依據現有的鉆井工藝措施進行處理。

可以理解的是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。