[發明專利]海上深水表層套管固井階段的提升力控制方法

在審

• 申請號: 201610244704.2
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105781502A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 羅俊豐;葉吉華;張春杰;陽文學;陳彬;李彬;王彪;田波;田崢;嚴德
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司深圳分公司
• 主分類號: E21B43/10
• 分類號: E21B43/10
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

技術領域

本發明涉及海上深水表層套管固井作業領域，更具體地說，涉及一種海上 深水表層套管固井階段的提升力控制方法。

背景技術

海上深水表層套管固井作業中，由于海底的深水表層土質疏松，且井口載 荷大，水下井口穩定性是深水鉆井作業安全的薄弱環節，尤其采用噴射法下入 的導管-水下井口系統，導管外壁沒有水泥環，承載能力更弱。

國內外深水鉆井作業實踐中，曾多次出現在表層套管固井前循環及注水泥 漿過程中水下井口下沉的案例，如：西非的某鉆井在表層套管固井前循環時井 口下沉2m；加拿大的某鉆井在表層套管固井前循環時井口下沉2.5m；另外一 鉆井在表層套管固井注水泥漿期間井口下沉2米。

井口下沉后，給后期的鉆完井作業帶來很多危害，嚴重的可能導致井眼的 報廢，帶來上億元的經濟損失。

目前，針對深水鉆井水下井口徑向載荷穩定性的研究主要集中在入泥深度 設計、作業參數選擇和橫向抗彎能力校核等方面，沒有在導管下入過程中對入 泥深度進行控制，仍然不可避免的會有井口下沉的問題發生。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種海上深水表層套管固井階段的提 升力控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種海上深水表層套管 固井階段的提升力控制方法，

固井用導管包括表層套管和套設在所述表層套管外的表層導管，所述表層 套管的外壁和表層導管的內壁之間留有空隙；

所述表層套管在固井過程中對導管施加的向上的提升力Q_c滿足以下公 式：

Q_c≥W_casing+W_slurry，其中，Q_c-對導管施加的向上的提升力，KN； W_casing—導管重量，KN；W_slurry—固井水泥漿重量，KN；

Wcasing=λc(L0+Σn=1n≥1Lncosα)kb1;]]>

W_slurry＝0.25βπρ_sL(D²-d²)k_b2；

公式中，L₀—表層套管垂直段長度，m；

L_n—表層套管第n個井斜段長度，m，n＝1，2，3…；

L—表層套管總長度，m；

α—表層套管井斜段井斜角，°；

λ_c—表層套管線重度，KN/m；

ρ_s—水泥漿密度，kg/m3；

D—表層套管段井徑，m；

d—表層套管外徑，m；

β—水泥漿的體積系數；

k_b1—表層套管浮力系數；

k_b2—水泥漿的浮力系數。

優選地，所述導管從下入入泥至下入坐掛到位過程中，對其施加的向上的 提升力逐漸增加，延遲一段時間后再保持在特定的提升力。