[發明專利]海底鉆井的鉆井液選擇方法和其在鉆井深度計算中的用途

有效

• 申請號: 201610101662.7
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN107120107B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張輝;柯珂;王磊;張進雙;王果;孫連忠;郭瑞昌;孫連環
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/001
• 分類號: E21B47/001;E21B21/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張少輝;劉華聯

1.一種用于海底鉆井的鉆井液選擇方法，在鉆井過程中，相鄰的鉆井深度區域的當量鉆井液密度不同，所述方法包括以下步驟，

步驟一：在鉆井過程中，基于上層鉆井深度區域H_cs的下游末端處恒定的壓強P1、相鄰的下層鉆井預定深度H和在所述下層鉆井預定深度H的范圍內預使用的鉆井液的密度ρ_H得到所述下層鉆井預定深度H處的壓強P3與所述密度ρ_H的關系，

步驟二：由所述壓強P3大于所述下層鉆井預定深度H處的地層孔隙壓強P4并且小于所述下層鉆井預定深度H處的地層破裂壓強P5得到所述密度ρ_H的范圍；

步驟三：在所述密度ρ_H的范圍內選擇所述預使用的鉆井液；

在所述步驟一中，所述壓強P3與所述密度ρ_H的關系由下式來表示：

P3=P1+ρ_Hg(H-H_cs)；

所述密度ρ_H的范圍表示為：

，

其中，g為重力加速度，對于所述下層鉆井預定深度H，所述壓強P4和壓強P5為已知量；

所述H_cs和H均以海平面為參考，在所述上層鉆井深度區域Hcs范圍內的當量鉆井液密度ρ_ecs為定值，所述壓強P1由下式來表示：

P1=ρ_ecsgH_cs；

所述壓強P4由下式來表示：

P4=ρ_pHgH，

所述壓強P5由下式來表示：

P5=ρ_fHgH,

其中，所述ρ_pH為對應于所述壓強P4的當量密度，所述ρ_fH為對應于所述壓強P5的當量密度，對于所述下層鉆井預定深度H，所述ρ_pH和ρ_fH為已知量，

由此，

；

在計算下層鉆井預定深度H處所需使用的鉆井液的密度ρ_H時，使用了與下層鉆井預定深度H相鄰的上層鉆井深度區域的下游末端處恒定的壓強作為參考基準，而非海底井口處的壓強為參考基準，隨著鉆進深度逐漸加深，不同下層鉆井預定深度的參考基準也是逐漸移動到地層深處。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述上層鉆井深度區域Hcs范圍內存在有密度不同的至少兩種鉆井液，

其中，在鉆井過程中，通過更換所述至少兩種鉆井液而將所述上層鉆井深度區域Hcs范圍內的當量鉆井液密度ρ_ecs保持為定值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述上層鉆井深度區域Hcs范圍內的鉆井液保持不變，以使得所述當量鉆井液密度ρ_ecs保持為定值。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述上層鉆井深度區域Hcs范圍內存在有第一密度的第一鉆井液，

在準備使用密度大于所述第一密度的第二鉆井液來對所述上層鉆井深度區域Hcs的相鄰下層進行鉆井時，需要將所述第一鉆井液全部更換為所述第二鉆井液，

通過在上層鉆井深度區域Hcs的下游末端處抽走所述第二鉆井液，而使所述當量鉆井液密度ρ_ecs保持為定值。

5.根據權利要求1到4中任一項所述的方法，其特征在于，在所述上層鉆井深度區域H_cs內安裝有套管，所述壓強P1對應于所述套管下游末端的壓強。

6.根據權利要求1到4中任一項所述的用于海底鉆井的鉆井液選擇方法在鉆井深度計算中的用途。