穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构及其构建方法技术

本发明专利技术提供了一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构及其构建方法，该构建方法包括：步骤S10，下入第一开次套管串，固井；步骤S20，下入第二开次套管串，固井；步骤S30，第三开次井段钻至高压层上部，下入第三开次套管串，固井；步骤S40，第四开次井段钻穿高压层，且钻进至玄武岩垮塌层上部，下入第四开次套管串，固井；步骤S50，第五开次井段钻穿玄武岩垮塌层，且钻至油气目的层上部，下入第五开次套管串，固井；步骤S60，第六开次井段钻进至油气目的层，下入第六开次尾管串，固井。通过本发明专利技术，缓解了在具有高压层和玄武岩垮塌层的地质条件下钻井时，容易出现溢流、井漏、井壁坍塌、卡钻等事故与复杂的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构及其构建方法
本专利技术涉及石油与天然气勘探开发的
，尤其涉及一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构及其构建方法。
技术介绍
石油与天然气勘探开发中需要在地面和地下油气层之间建立一个油气通道，即为油气井。油气井在建立中，用套管将地层进行封隔，并用水泥将套管外壁与地层固定，从而形成一组套管与水泥的组合。该套管与水泥的组合即为井身结构。井身结构作为油气勘探的关键内容之一，需要充分考虑所钻遇地层孔隙压力及地质条件的特殊性，不同套管封隔不同压力及复杂地层，消除或降低钻井中可能发生的事故与复杂的风险。目前，深部地层进行的油气资源的勘探开发，油气超深井井深一般为6000m-9000m，现已经突破8000m。超深井钻井中由于地质条件复杂多变，往往钻遇复杂地层孔隙压力系统，地层岩性多变，高压层、漏失层及垮塌层交替出现，地质条件比较复杂，对井身结构的构建挑战比较大。四川盆地的超深井，经常在深部地层钻遇高压盐水、泥岩地层及玄武岩层等复杂地层，采用常规井身结构时，钻井中常发生溢流、井漏、坍塌及卡钻等事故与复杂，处理这些事故与复杂会给油气钻井带来巨大经济损失，甚至最终也无法继续钻进至油气目的层，造成井眼报废。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构及其构建方法，以缓解在具有高压层和玄武岩垮塌层的地质条件下钻井时，容易出现溢流、井漏、井壁坍塌、卡钻等事故与复杂的技术问题。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，包括：步骤S10，钻第一开次井段，下入第一开次套管串，固井；步骤S20，钻第二开次井段，下入第二开次套管串，固井；步骤S30，钻第三开次井段，所述第三开次井段钻至高压层上部，下入第三开次套管串，固井；步骤S40，钻第四开次井段，所述第四开次井段钻穿所述高压层，且钻进至玄武岩垮塌层上部，下入第四开次套管串，固井；步骤S50，钻第五开次井段，所述第五开次井段钻穿所述玄武岩垮塌层，且钻至油气目的层上部，下入第五开次套管串，固井；步骤S60，钻第六开次井段，所述第六开次井段钻进至所述油气目的层，下入第六开次尾管串，固井。在优选的实施方式中，所述下入第四开次套管串包括：所述第四开次套管串悬挂于所述第三开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述第五开次套管串包括第五开次尾管串，所述第五开次尾管串悬挂设置。在优选的实施方式中，所述第五开次尾管串悬挂于所述第三开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述构建方法包括设于所述步骤S60之后的步骤S70，所述步骤S70包括：下入第五开次回接套管至所述第五开次尾管串的顶端，固井。在优选的实施方式中，所述下入第六开次尾管串包括：所述第六开次尾管串悬挂于所述第五开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述第一开次井段钻穿地表疏松层及易漏地层，所述第二开次井段钻穿上部浅层气及低压漏失层。在优选的实施方式中，所述高压层包括高压盐水层。本专利技术提供一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构，包括：第一开次套管串；设于所述第一开次套管串内的第二开次套管串；第三开次套管串，所述第三开次套管串下入至高压层顶部；第四开次套管串；所述第四开次套管串贯穿所述高压层，且下入至玄武岩垮塌层上部，所述第四开次套管串封隔所述高压层；第五开次套管串，所述第五开次套管串贯穿所述玄武岩垮塌层，且下入至油气目的层上部，所述第五开次套管串封隔所述玄武岩垮塌层；第六开次尾管串，所述第六开次尾管串下入所述油气目的层。在优选的实施方式中，所述第四开次套管串通过四开次尾管悬挂器悬挂于所述第三开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述第五开次套管串包括第五开次尾管串，所述第五开次尾管串悬挂设置。在优选的实施方式中，所述第五开次尾管串通过五开次尾管悬挂器悬挂于所述第三开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述井身结构包括第五开次回接套管，所述第五开次回接套管下入至所述第五开次尾管串的顶端。在优选的实施方式中，所述第六开次尾管串通过六开次尾管悬挂器悬挂于所述第五开次套管串的内壁。在优选的实施方式中，所述第一开次套管串贯穿地表疏松层及易漏地层，所述第二开次套管串贯穿上部浅层气及低压漏失层。本专利技术的特点及优点是：本专利技术提供的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，第一开次套管串封固上部疏松、不稳定及易漏失井段，为下一步井口安装，提供支撑。第二开次套管串封固浅层气及低压易漏失地层。第三开次套管串下至高压层上部，封隔上部孔隙压力相对较低的地层，避免下开次钻遇高压层时，因提高钻井液密度而造成上部孔隙压力相对较低的地层出现井漏。第四开次井段钻穿高压层后，下第四开次套管串封固地层，而不是钻进至下部玄武岩垮塌层后再下入套管封固地层，第四开次套管串封隔需要高密度钻井液来维持井壁稳定的高压层，能有效避免钻进至玄武岩垮塌层时，因降低钻井液密度而造成上部高压盐水层发生溢流、井壁坍塌等事故，第四开次套管串封固上部适宜高密度钻井液钻进的高压层，为下开次降低钻井液密度钻进创造条件。第五开次套管串封固易坍塌的玄武岩垮塌层，为下开次保护储层而进一步降低钻井液密度钻进创造条件。第六开次尾管串封固油气目的层。通过该井身结构的构建方法，可以构建钻达油气目的层的条件，缓解在具有高压层和玄武岩垮塌层的地质条件下钻井时，容易出现溢流、井漏、井壁坍塌、卡钻等事故与复杂的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的结构示意图；图2a为本专利技术提供的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构与地层中的各结构层相配合的示意图；图2b为地层中的各结构层与地层孔隙压力的关系图；图3为本专利技术提供的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法的示意图。附图标号说明：100、固井水泥环；10、第一开次套管串；101、第一开次井段；20、第二开次套管串；201、第二开次井段；30、第三开次套管串；301、第三开次井段；40、第四开次套管串；401、第四开次井段；402、四开次尾管悬挂器；50、第五开次套管串；51、第五开次尾管串；52、第五开次回接套管；501、第五开次井段；502、五开次尾管悬挂器；60、第六开次尾管串；601、第六开次井段；602、六开次尾管悬挂器；71、高压层；711、高压盐水层；712、高压泥岩地层；72、玄武岩垮塌层；73、油气目的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，包括：/n步骤S10，钻第一开次井段，下入第一开次套管串，固井；/n步骤S20，钻第二开次井段，下入第二开次套管串，固井；/n步骤S30，钻第三开次井段，所述第三开次井段钻至高压层上部，下入第三开次套管串，固井；/n步骤S40，钻第四开次井段，所述第四开次井段钻穿所述高压层，且钻进至玄武岩垮塌层上部，下入第四开次套管串，固井；/n步骤S50，钻第五开次井段，所述第五开次井段钻穿所述玄武岩垮塌层，且钻至油气目的层上部，下入第五开次套管串，固井；/n步骤S60，钻第六开次井段，所述第六开次井段钻进至所述油气目的层，下入第六开次尾管串，固井。/n

【技术特征摘要】
1.一种穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，包括：
步骤S10，钻第一开次井段，下入第一开次套管串，固井；
步骤S20，钻第二开次井段，下入第二开次套管串，固井；
步骤S30，钻第三开次井段，所述第三开次井段钻至高压层上部，下入第三开次套管串，固井；
步骤S40，钻第四开次井段，所述第四开次井段钻穿所述高压层，且钻进至玄武岩垮塌层上部，下入第四开次套管串，固井；
步骤S50，钻第五开次井段，所述第五开次井段钻穿所述玄武岩垮塌层，且钻至油气目的层上部，下入第五开次套管串，固井；
步骤S60，钻第六开次井段，所述第六开次井段钻进至所述油气目的层，下入第六开次尾管串，固井。


2.根据权利要求1所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述下入第四开次套管串包括：所述第四开次套管串悬挂于所述第三开次套管串的内壁。


3.根据权利要求2所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述第五开次套管串包括第五开次尾管串，所述第五开次尾管串悬挂设置。


4.根据权利要求3所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述第五开次尾管串悬挂于所述第三开次套管串的内壁。


5.根据权利要求3所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括设于所述步骤S60之后的步骤S70，所述步骤S70包括：下入第五开次回接套管至所述第五开次尾管串的顶端，固井。


6.根据权利要求1所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述下入第六开次尾管串包括：所述第六开次尾管串悬挂于所述第五开次套管串的内壁。


7.根据权利要求1所述的穿过高压层和玄武岩垮塌层的井身结构的构建方法，其特征在于，所述第一开次井段钻穿地表疏松层及易漏地层，所述第二开次井段钻穿上部浅层气及低压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪，邹灵战，刘力，汪海阁，卓鲁斌，毕文欣，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11