[發(fā)明專利]控制壓力敏感性地層環(huán)空當量密度的尾管固井方法

有效

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• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108240196B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 馮予淇;陳敏;鮮明;余才焌;聶世均;劉洋;吳朗;趙常青;楊向宇
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團公司
• 主分類號: E21B33/14
• 分類號: E21B33/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

本發(fā)明公開了一種控制壓力敏感性地層環(huán)空當量密度的尾管固井方法，以保持井筒穩(wěn)定的最低當量密度和地層不發(fā)生漏失的最高當量密度為基礎，在固井前降低鉆井液密度，從而降低漏失風險、提高水泥漿頂替效率；完鉆后，以鉆進過程中的水力學參數及漏失、油氣水顯示情況為依據，計算環(huán)空壓力，確定保持井筒穩(wěn)定的最低當量密度ρ_min及地層不發(fā)生漏失的最高當量密度ρ_max。以ρ_min、ρ_max為基礎進行固井施工設計，以環(huán)空水泥漿頂替效率大于90%為目的，通過降低鉆井液密度、井口施加回壓及合理設計注替排量等方法達到壓穩(wěn)和防漏的效果。

技術領域

本發(fā)明涉及一種控制壓力敏感性地層環(huán)空當量密度的尾管固井方法，屬于石油和天然氣工程領域。

背景技術

隨著勘探開發(fā)的逐步深入，海上、深層等難動用油氣藏進入快速發(fā)展時期，鉆完井工程的難度越來越大。油氣井固井時遭遇壓力敏感性地層的幾率愈發(fā)增大，這些地層的地層孔隙壓力與地層破裂壓力接近，鉆井過程中井漏與油氣水顯示同存，固井施工中壓穩(wěn)與防漏的矛盾突出，環(huán)空漿柱結構、注替排量設計難度大，如環(huán)空壓力高于地層孔隙壓力可能很小范圍即可能造成井漏，一旦發(fā)生井漏則極易誘發(fā)井涌、井噴等事故，威脅井下和井控安全，如水泥充填效果差則可能發(fā)生環(huán)空竄流，影響后期作業(yè)及生產安全，固井難度極大。

對于壓力敏感性地層的尾管固井作業(yè)，常規(guī)方法是降低施工排量以降低井漏風險或采取“正注反擠”的技術措施等，但是上述方法或難以保證固井質量，影響后期的鉆完井作業(yè)，或可能對儲層造成污染，影響油氣采收率，均未能達到固井目的，亦無法解決壓力敏感性地層的固井難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的上述問題，提供一種控制壓力敏感性地層環(huán)空當量密度的尾管固井方法。本發(fā)明實現了在固井過程中既能壓穩(wěn)油氣水顯示層、避免發(fā)生環(huán)空竄流，又能避免承壓薄弱地層發(fā)生漏失。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種控制壓力敏感性地層環(huán)空當量密度的尾管固井方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、通過鉆進過程中的水力學參數及漏失、油氣水顯示情況，確定保持井筒穩(wěn)定的最低當量密度ρ_min，及地層不發(fā)生漏失的最高當量密度ρ_max；

b、進行固井施工設計，水泥漿密度ρ_c、隔離液密度ρ_s、鉆井液密度ρ₁關系為：ρ_c＞ρ_s＞ρ₁，獲取入井漿體在井底循環(huán)溫度下的流變性數據，計算注替施工排量Q_s、制定注替施工參數；

c、在下套管前的最后一次通井起鉆前，調整鉆井液密度為ρ₀，此密度鉆井液將在井筒內產生的靜液柱壓力P₀，P₀需滿足：維持地層穩(wěn)定的最低壓力P_p+抽吸壓力≤P₀＜P_max-激動壓力，P_max為井筒不發(fā)生漏失情況下井底所承載的最大動壓力，能夠正常起鉆且下套管過程中不壓漏地層；

d、下送套管至上層套管鞋位置H_s時循環(huán)下調鉆井液密度至ρ₁，此密度鉆井液及裸眼段鉆井液將在井筒內產生靜液柱壓力P₁，P₁需滿足：P_max-激動壓力≥P₁+P_k0≥P_p+抽吸壓力，P_k0為井口旋轉控制頭膠芯所能承受的最大動壓力，經過該步驟后，上層管鞋位置以上的井筒中的鉆井液密度均為ρ₁；