大斜度井的固井方法技术

本发明专利技术公开了一种大斜度井的固井方法。该方法包括：步骤1)、根据预设的套管居中度计算套管偏心距；步骤2)、根据套管偏心距计算上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重；步骤3)、根据单位长度套管在预设的流体中的浮重计算后置流体的密度和后置流体的体积；步骤4)、根据后置流体的密度和后置流体的体积计算浮箍回压；步骤5)、将浮箍回压与浮箍耐回压进行比较，如果浮箍回压大于浮箍耐回压，则重新预设套管居中度，重复步骤1)至4)；否则，停止。该方法通过对套管居中度进行预设，并对浮箍回压与浮箍耐回压进行比较，确定后置流体的密度是否合适，从而进行调整，满足大斜度井对套管居中度的要求。

Cementing Method for High Inclination Wells

The invention discloses a cementing method for high deviation wells. The method includes: step 1), calculating the eccentricity of the casing according to the preset casing centering; step 2), calculating the floating weight of the unit length casing between the upper casing centralizer and the lower casing centralizer in the preset fluid according to the eccentricity of the casing; step 3), calculating the density of the post-positioned fluid and the volume of the post-positioned fluid according to the floating weight of the unit length casing in the preset fluid; (5) Compare the buoyancy hoop back pressure with the buoyancy hoop back pressure. If the buoyancy hoop back pressure is greater than the buoyancy hoop back pressure, reset the casing in the middle, repeat steps 1 to 4); otherwise, stop. By presupposing the middle casing, and comparing the back pressure of floating hoop with the back pressure of floating hoop, the method determines whether the density of the back fluid is appropriate, and then adjusts it to meet the requirements of high inclined wells for the middle casing.

【技术实现步骤摘要】
大斜度井的固井方法
本专利技术涉及一种大斜度井的固井方法。
技术介绍
大斜度井通常是指井斜角大于45°的油气井。由于大斜度井的井斜角较大，下放的套管在井眼内的居中度较低，即套管偏心距较大，套管的下端贴近井底附近的侧壁，套管与井底附近的侧壁的间隙小。在固井时，由于套管与井底附近的侧壁的间隙小，从井口向套管内顶替水泥浆，水泥浆从套管的下端自上而下流入套管与井筒形成的环形空间时，套管与井底附近的侧壁的间隙小，水泥浆在此处循环不畅，导致水泥浆在井底附近的侧壁附着很少，甚至没有水泥浆附着，从而导致大斜度井的固井质量差。在SY/T5724-2008《套管柱结构与强度设计》中规定套管居中度大于等于67％，套管在大斜度井内的工作要求。在实际操作中，为了保证在大斜度井中套管居中度大于等于67％，通常需要在每根套管上均安装套管扶正器，即增加套管扶正器的安装数量，提高套管在井眼内的居中度。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：由于套管扶正器的最大外径大于套管的外径，增加套管扶正器的数量容易导致套管在下入大斜度井的过程中发生卡阻，并且增加套管扶正器的数量还会增加套管扶正器整体的刚度，导致套管很难下入至大斜度井中。如何在不增加套管扶正器的数量的情况下，提高套管在井眼内的居中度成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种大斜度井的固井方法。技术方案如下：本专利技术提供一种大斜度井的固井方法，所述方法包括：步骤1)、根据预设的套管居中度计算套管偏心距；步骤2)、根据所述套管偏心距计算上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重；步骤3)、根据所述单位长度套管在预设的流体中的浮重计算后置流体的密度和后置流体的体积；步骤4)、根据所述后置流体的密度和所述后置流体的体积计算浮箍回压；步骤5)、将所述浮箍回压与浮箍耐回压进行比较，如果所述浮箍回压大于所述浮箍耐回压，则重新预设所述套管居中度，重复步骤1)至步骤4)；如果所述浮箍回压小于等于所述浮箍耐回压，则停止。具体地，所述步骤1)中，所述套管偏心距的公式为：e＝(R-R1)×(100％-ε)(1)其中，e为套管偏心距，单位为cm；R为井眼半径，单位为cm；R1为套管外半径，单位为cm；ε为预设的套管居中度，单位为％。具体地，所述步骤2)中，当所述上套管扶正器和所述下套管扶正器均为弹性套管扶正器时，所述上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重的公式为：KGFWe2+(KBF+200F-eG)We-eB＝0(2)其中，G＝π3A/L(3)A＝2(Ht-H)+Lcosα(5)Δα＝α1-α2(6)α＝(α1+α2)/2(7)B＝8π4EJ/L3(10)J＝π(Do4-Di4)×10-8/64(11)其中，We为上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重，单位为N/m；K为弹性扶正器载荷挠度系数，单位为cm/N；G为第一过渡参数，无量纲；F为第二过渡参数，单位为m；B为第三过渡参数，单位为N/m；e为套管偏心距，单位为cm；A为第四过渡参数，单位为m；Ht为套管下入垂深，单位为m；H为下套管扶正器井眼垂深，单位为m；L为上套管扶正器与下套管扶正器之间距离，单位为m；Δα为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼井斜角变化量，单位为°；α为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井眼井斜角，单位为°；α1为下套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；α2为上套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；β为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井斜全角变化量，单位为°；为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼方位角变化量，单位为°；为下套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；为上套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；E为套管弹性模量，单位为N/m2；J为套管横截面惯性矩，单位为m4；Do为套管外径，单位为cm；Di为套管内径，单位为cm。具体地，所述步骤2)中，当所述上套管扶正器和所述下套管扶正器均为刚性套管扶正器时，所述上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重的公式为：其中，eg＝e-(D-Df)/2(13)G＝π3A/L(3)A＝2(Ht-H)+Lcosα(5)Δα＝α1-α2(6)α＝(α1+α2)/2(7)B＝8π4EJ/L3(10)J＝π(Do4-Di4)×10-8/64(11)其中，We为上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重，单位为N/m；eg为第五过渡参数，单位为cm；D为井眼直径，单位为cm；Df为刚性套管扶正器直径，单位为cm；G为第一过渡参数，无量纲；F为第二过渡参数，单位为m；B为第三过渡参数，单位为N/m；e为套管偏心距，单位为cm；A为第四过渡参数，单位为m；Ht为套管下入垂深，单位为m；H为下套管扶正器井眼垂深，单位为m；L为上套管扶正器与下套管扶正器之间距离，单位为m；Δα为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼井斜角变化量，单位为°；α为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井眼井斜角，单位为°；α1为下套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；α2为上套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；β为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井斜全角变化量，单位为°；为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼方位角变化量，单位为°；为下套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；为上套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；E为套管弹性模量，单位为N/m2；J为套管横截面惯性矩，单位为m4；Do为套管外径，单位为cm；Di为套管内径，单位为cm。具体地，所述步骤2)中，当所述上套管扶正器为刚性套管扶正器和所述下套管扶正器均为弹性套管扶正器、或所述上套管扶正器为弹性套管扶正器和所述下套管扶正器均为刚性套管扶正器时，所述上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重的公式为：KGFWe2+(KBF+400F-eiG)We-eiB＝0(14)其中，ei＝2e-(D-Df)/2(15)G＝π3A/L(3)A＝2(Ht-H)+Lcosα(5)Δα＝α1-α2(6)α＝(α1+α2)/2(7)B＝8π4EJ/L3(10)J＝π(Do4-Di4)×10-8/64(11)其中，We为上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重，单位为N/m；ei为第六过渡参数，单位为cm；D为井眼直径，单位为cm；Df为刚性套管扶正器直径，单位为cm；G为第一过渡参数，无量纲；F为第二过渡参数，单位为m；B为第三过渡参数，单位为N/m；e为套管偏心距，单位为cm；A为第四过渡参数，单位为m；Ht为套管下入垂深，单位为m；H为下套管扶正器井眼垂深，单位为m；L为上套管扶正器与下套管扶正器之间距离，单位为m；Δα为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼井斜角变化量，单位为°；α为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井眼井斜角，单位为°；α1为下套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；α2为上套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；β为上套管扶正器与下套管扶正器之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大斜度井的固井方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1)、根据预设的套管居中度计算套管偏心距；步骤2)、根据所述套管偏心距计算上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重；步骤3)、根据所述单位长度套管在预设的流体中的浮重计算后置流体的密度和后置流体的体积；步骤4)、根据所述后置流体的密度和所述后置流体的体积计算浮箍回压；步骤5)、将所述浮箍回压与浮箍耐回压进行比较，如果所述浮箍回压大于所述浮箍耐回压，则重新预设所述套管居中度，重复步骤1)至步骤4)；如果所述浮箍回压小于等于所述浮箍耐回压，则停止。

【技术特征摘要】
1.一种大斜度井的固井方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1)、根据预设的套管居中度计算套管偏心距；步骤2)、根据所述套管偏心距计算上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重；步骤3)、根据所述单位长度套管在预设的流体中的浮重计算后置流体的密度和后置流体的体积；步骤4)、根据所述后置流体的密度和所述后置流体的体积计算浮箍回压；步骤5)、将所述浮箍回压与浮箍耐回压进行比较，如果所述浮箍回压大于所述浮箍耐回压，则重新预设所述套管居中度，重复步骤1)至步骤4)；如果所述浮箍回压小于等于所述浮箍耐回压，则停止。2.根据权利要求1所述的固井方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述套管偏心距的公式为：e＝(R-R1)×(100％-ε)(1)其中，e为套管偏心距，单位为cm；R为井眼半径，单位为cm；R1为套管外半径，单位为cm；ε为预设的套管居中度，单位为％。3.根据权利要求1所述的固井方法，其特征在于，所述步骤2)中，当所述上套管扶正器和所述下套管扶正器均为弹性套管扶正器时，所述上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重的公式为：KGFWe2+(KBF+200F-eG)We-eB＝0(2)其中，G＝π3A/L(3)A＝2(Ht-H)+Lcosα(5)Δα＝α1-α2(6)α＝(α1+α2)/2(7)B＝8π4EJ/L3(10)J＝π(Do4-Di4)×10-8/64(11)其中，We为上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重，单位为N/m；K为弹性扶正器载荷挠度系数，单位为cm/N；G为第一过渡参数，无量纲；F为第二过渡参数，单位为m；B为第三过渡参数，单位为N/m；e为套管偏心距，单位为cm；A为第四过渡参数，单位为m；Ht为套管下入垂深，单位为m；H为下套管扶正器井眼垂深，单位为m；L为上套管扶正器与下套管扶正器之间距离，单位为m；Δα为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼井斜角变化量，单位为°；α为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井眼井斜角，单位为°；α1为下套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；α2为上套管扶正器对应的井眼井斜角，单位为°；β为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的平均井斜全角变化量，单位为°；为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼方位角变化量，单位为°；为下套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；为上套管扶正器对应的井眼方位角，单位为°；E为套管弹性模量，单位为N/m2；J为套管横截面惯性矩，单位为m4；Do为套管外径，单位为cm；Di为套管内径，单位为cm。4.根据权利要求1所述的固井方法，其特征在于，所述步骤2)中，当所述上套管扶正器和所述下套管扶正器均为刚性套管扶正器时，所述上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重的公式为：其中，eg＝e-(D-Df)/2(13)G＝π3A/L(3)A＝2(Ht-H)+Lcosα(5)Δα＝α1-α2(6)α＝(α1+α2)/2(7)B＝8π4EJ/L3(10)J＝π(Do4-Di4)×10-8/64(11)其中，We为上套管扶正器与下套管扶正器之间的单位长度套管在预设的流体中的浮重，单位为N/m；eg为第五过渡参数，单位为cm；D为井眼直径，单位为cm；Df为刚性套管扶正器直径，单位为cm；G为第一过渡参数，无量纲；F为第二过渡参数，单位为m；B为第三过渡参数，单位为N/m；e为套管偏心距，单位为cm；A为第四过渡参数，单位为m；Ht为套管下入垂深，单位为m；H为下套管扶正器井眼垂深，单位为m；L为上套管扶正器与下套管扶正器之间距离，单位为m；Δα为上套管扶正器与下套管扶正器之间的井段对应的井眼井斜角变化量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学强，唐世忠，步宏光，吴华，李娟，滕国权，曹磊，韩克玉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11