带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置及介质，包括如下步骤：提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值；尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析；尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析；尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析；环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析；目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。本发明专利技术提供的方法能够指导现场尾管固井控压候凝施工方案的设计，有效提高尾管固井候凝过程中的防油、气、水窜能力，改善窄压力窗口地层的尾管固井质量，保证油田的后续安全生产。的后续安全生产。的后续安全生产。

【技术实现步骤摘要】
带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置、介质及设备，属于油气田开发


技术介绍

[0002]在常规油气田开采逐渐步入中后期的大背景下，钻完井作业开始向“深水、深地”领域进军，使得油气井尾管固井技术面临高温、高压、窄压力窗口等严苛工况的挑战，固井注替期间裸眼段漏失、候凝过程油气水窜等问题频发，进而导致尾管段环空封固质量差、井完整性屏障失效，严重影响目标井的后续作业，限制油气田的安全成产及长期有效开发。
[0003]为应对这一难题，现场可以采用控压固井的方式改善尾管段水泥环的封固效果，提高尾管固井质量。在不坐封尾管顶部封隔器的情况下，控压固井技术首先以井筒水力学、动力学模型为基础预测固井循环、注替及候凝期间的井筒压力场变化规律，随后通过施加井口回压，使压力沿环空传递至井底，保证井底压力始终处于地层安全窗口范围内。对于需要坐封尾管顶部封隔器的高温、高压气井，由于封隔器阻断了环空的压力传递路径，导致传统控压固井方式无法实现候凝期间的井底压力控制。现场可以采用胶塞不碰压的水泥浆注替方式，打通尾管柱内部的压力传递路径，实现固井全过程的井底压力控制。
[0004]然而，在需要坐封顶部封隔器的尾管控压固井作业过程中，封隔器的存在会改变水泥浆顶替到位后候凝期间的环空压力场分布规律，井口回压首先需要经过尾管柱内部传至井底，再沿环空向上传递，常规控压候凝的压力传递路径失效。因此，在坐封尾管顶部封隔器的条件下，常规尾管固井候凝期间的施工参数设计方法不再适用。现有带封隔器尾管控压候凝技术也未给出考虑全裸眼段压稳防漏的施工参数设计方法。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术提供一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置、介质及设备，利用本专利技术的分析方法，能够对尾管顶部封隔器坐封条件下的控压候凝参数进行分析，指导现场实时调节循环排量及井口回压，弥补水泥浆“失重”导致的井底压力损失，保证候凝期间井下环空全裸眼段的压力始终处于地层安全密度窗口范围内。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法，包括如下步骤：
[0008]提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值；
[0009]尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析；
[0010]尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析；
[0011]尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析；
[0012]环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析；
[0013]目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。
[0014]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值，具体步骤如下：
[0015]水平裸眼段：对于水平裸眼段地层的特征值提取，首先分析目标井段所处深度地层压力在横向上的非均质性，选择水平裸眼段最大孔隙压力对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，选择水平裸眼段最小破裂压力对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点；在忽略地层横向非均质性的条件下，水平裸眼段选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点；
[0016]垂直或定向裸眼段：对于垂直或定向裸眼段地层的特征值提取，首先分析目标裸眼段地层中是否存在异常高压或异常低压地层，当存在异常高压地层时，则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，当存在异常低压地层时，则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点；当不存在异常压力地层时，则选择裸眼段最大孔隙压力当量密度位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，选择裸眼段最小破裂压力当量密度位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点。
[0017]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，尾管顶部封隔器坐封前控压施工参数分析，具体步骤如下：
[0018]以提取到的考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值为基础，分别建立井下不发生漏失及不发生窜流条件下的井口回压的分析范围；
[0019]为了给后续控压候凝施工作业预留更大的操作空间，获取尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果。
[0020]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析，具体步骤如下：
[0021]在尾管送入工具完成丢手动作后，设置循环洗井排量时应充分考虑水泥浆稠化对固井作业安全的影响，保证固井注替作业结束后尾管顶部封隔器以上的水泥浆在进入快速水化期前被全部循环出井；
[0022]同时，在尾管送入工具完成丢手动作后的循环洗井过程中，循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求。
[0023]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析，具体步骤如下：
[0024]上提尾管送入工具的作业过程，分为送入工具上提和井口拆甩立柱两种工况，关键控压施工参数为送入工具上提速度以及环空返出位置井口回压；在尾管送入工具上提工况下，管柱在流体中的运动会产生抽汲压力，影响井筒原有压力场的分布规律；而在井口拆甩立柱工况下，抽汲压力消失；针对各自特点给出尾管送入工具上提过程中不同工况下的控压施工参数分析方法。
[0025]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析，具体步骤如下：
[0026]在尾管送入工具上提至某一位置后，开泵循环钻井液，同时在井口施加一定的回压，控压候凝直至尾管段环空中的水泥浆具备足够的防窜能力，该过程的关键施工参数为循环排量及井口回压。
[0027]所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，优选地，目标井带封隔器的尾管控压候
凝过程的极限可作业窗口评价，具体步骤如下：
[0028]根据目标井裸眼段漏失、窜流风险观测点的地层压力参数确定带封隔器尾管控压候凝过程的极限可作业窗口；在极限条件下，目标裸眼段地层需要满足水泥浆完全失重，即水泥浆孔隙压力变为孔隙水静液柱压力时整个裸眼段的防漏失及防气窜要求；由于水平裸眼段没有垂向深度变化，不需要考虑静液柱压力的影响，因此极限可作业窗口评价针对垂直或定向裸眼段。
[0029]基于上述尾管控压候凝施工参数分析方法，本专利技术还提供该方法的分析装置，包括：
[0030]第一处理单元，用于提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值；
[0031]第二处理单元，用于分析尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数；
[0032]第三处理单元，用于分析尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数；
[0033]第四处理单元，用于分析尾管送入工具上提过程中控压施工参数；
[0034]第五处理单元，用于分析环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数；
[0035]第六处理单元，用于对目标井带封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法，其特征在于，包括如下步骤：提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值；尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析；尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析；尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析；环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析；目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。2.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，其特征在于，提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值，具体步骤如下：水平裸眼段：对于水平裸眼段地层的特征值提取，首先分析目标井段所处深度地层压力在横向上的非均质性，选择水平裸眼段最大孔隙压力对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，选择水平裸眼段最小破裂压力对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点；在忽略地层横向非均质性的条件下，水平裸眼段选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点；垂直或定向裸眼段：对于垂直或定向裸眼段地层的特征值提取，首先分析目标裸眼段地层中是否存在异常高压或异常低压地层，当存在异常高压地层时，则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，当存在异常低压地层时，则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点；当不存在异常压力地层时，则选择裸眼段最大孔隙压力当量密度位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点，选择裸眼段最小破裂压力当量密度位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点。3.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，其特征在于，尾管顶部封隔器坐封前控压施工参数分析，具体步骤如下：以提取到的考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值为基础，分别建立井下不发生漏失及不发生窜流条件下的井口回压的分析范围；为了给后续控压候凝施工作业预留更大的操作空间，获取尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果。4.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，其特征在于，尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析，具体步骤如下：在尾管送入工具完成丢手动作后，设置循环洗井排量时应充分考虑水泥浆稠化对固井作业安全的影响，保证固井注替作业结束后尾管顶部封隔器以上的水泥浆在进入快速水化期前被全部循环出井；同时，在尾管送入工具完成丢手动作后的循环洗井过程中，循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求。5.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：范白涛，李中，殷志明，任美鹏，赵以鹏，郭华，武治强，焦金刚，张兴全，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：