[發明專利]控制壓力敏感性地層環空當量密度的尾管固井方法

有效

• 申請號: 201711348935.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108240196B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（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

本發明公開了一種控制壓力敏感性地層環空當量密度的尾管固井方法，以保持井筒穩定的最低當量密度和地層不發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，計算環空壓力，確定保持井筒穩定的最低當量密度ρ_min及地層不發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和防漏的效果。

技術領域

本發明涉及一種控制壓力敏感性地層環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

隨著勘探開發的逐步深入，海上、深層等難動用油氣藏進入快速發展時期，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，固井施工中壓穩與防漏的矛盾突出，環空漿柱結構、注替排量設計難度大，如環空壓力高于地層孔隙壓力可能很小范圍即可能造成井漏，一旦發生井漏則極易誘發井涌、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生環空竄流，影響后期作業及生產安全，固井難度極大。

對于壓力敏感性地層的尾管固井作業，常規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，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。

發明內容

本發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空當量密度的尾管固井方法。本發明實現了在固井過程中既能壓穩油氣水顯示層、避免發生環空竄流，又能避免承壓薄弱地層發生漏失。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種控制壓力敏感性地層環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，確定保持井筒穩定的最低當量密度ρ_min，及地層不發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；