一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法技术

本发明专利技术涉及石油钻井技术领域，特别是涉及一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，包括以下步骤：当发现溢流，分别记录不同时刻t

【技术实现步骤摘要】
一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法


[0001]本专利技术涉及石油钻井
，特别是涉及一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法。

技术介绍

[0002]近年来“先注后采”已经成为众多石油开采企业的主体开发模式，随着注水量和注水规模的不断提高，导致油区储层压力异常，储层出水、出水/漏失同存等复杂问题普遍存在，但是目前的开发模式下均没有随钻压力测量方法，这就导致了钻井、后期压裂改造井控风险高，如何快速根据井口返出液体、井口套压、钻井等参数快速计算出地层压力和所需的压井液密度就显得格外重要。
[0003]目前现场采用获得井口套压值的方法是：发现溢流或者疑似溢流，立即关井。关井后等待井口套压值缓慢上升至稳定值。如果套压值大于最大允许关井套压时，还需要不断进行节流循环，以免破坏井口设备或者压漏地层。在这个过程中，将会耽误宝贵的压井处置时间，少则30分钟，多则5
‑
6个小时。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，仅仅依靠地面采集数据就能快速、准确的预测最终的关井套压，能为钻井现场节约大量宝贵的压井处置时间，为后续的压井方案制定提供数据支持。
[0005]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：
[0006]一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007]当发现溢流，分别记录不同时刻t
i
的溢流数据，形成若干组溢流数据组；其中，i＝1、2、3
……
n，t
n
时刻形成的溢流数据组为关井前的最后一组溢流数据组；
[0008]根据每组溢流数据组中的溢流数据，计算钻井液出口密度和入口密度的差值，同时计算在t
i
时刻下的预关井套压P
套
i：
[0009]P
套
i＝p
i
+(ρ
i
‑
ρ
i+1
)gh
‑
(Q
i+1
‑
Q
i
)μ
w
d/k
地
A
漏
[0010]其中，P
套
i为t
i
时刻下的预关井套压；p
i
为t
i
时刻的井口处环空压力；h为溢流层位垂深，ρ
i
为t
i
时刻的钻井液出口密度，ρ
i+1
为t
i+1
时刻的钻井液出口密度，Q
i+1
为t
i+1
至t
i+2
时间段的溢流总量，Q
i
为t
i
至t
i+1
时间段的溢流总量；μ
w
为漏失进去环空液体的粘度，d为漏失点长度，k
地
为漏失点地层渗透率，A
漏
为漏失点的横截面积；
[0011]当钻井液出口密度和入口密度的差值位于预设范围值内，关井，停止记录溢流数据，并根据计算得到的n个预关井套压P
套
i计算关井套压P
套
：
[0012]P
套
＝(P
套
1+P
套
2+P
套
3+
……
+P
套
n)ψ
[0013]其中，ψ为修正系数，常量；
[0014]根据关井套压P
套
进行后续工序施工。
[0015]根据关井套压P
套
进行后续工序施工具体指：若P
套
≥最大允许关井套压，进行节流循环压井工序；若P
套
＜最大允许关井套压，进行压井施工。
[0016]当P
套
＜最大允许关井套压，根据计算的关井套压，计算相应的压井钻井液密度，组织压井施工。
[0017]所述预设范围值为0.01
‑
0.02g/cm3。
[0018]所述溢流数据包括钻井参数和钻井液性能参数。
[0019]所述钻井参数包括入口密度、出口密度、入口流速和出口流速。
[0020]所述钻井液性能参数包括密度、漏斗粘度、塑性粘度、表观粘度、动切力、静切力、流性指数和稠度系数。
[0021]分别记录不同时刻t
i
的溢流数据具体指：在关井前每间隔2分钟记录一组溢流数据。
[0022]所述预关井套压P
套
i的具体计算方法包括以下步骤：
[0023]计算出正常钻进时地层压力P0：
[0024]P0＝ρ
×
g
×
h+P
△
[0025]其中，ρ为正常钻进时，入口钻井液密度；h为溢流层位垂深，P
△
为循环压耗；
[0026]根据井筒连续方程、动量守恒定理以及伯努利方程，再根据溢流总量及达西定律建立井筒连续流动方程：
[0027]P
压差
＝P
地层
‑
P
井底
＝(Q
i+1
‑
Q
i
)μ
w
d/k
地
A
漏
[0028]其中，P
压差
为地层与环空间的压差，P
地层
为漏失点位置地层的孔隙压力，P
井底
为井底压力；所述Q
i+1
为t
i+1
至t
i+2
时间段的溢流总量，Q
i
为t
i
至t
i+1
时间段时刻的溢流总量；μ
w
为漏失进去环空液体的粘度，d为漏失点长度，k
地
为漏失点地层渗透率，A
漏
为漏失点的横截面积；
[0029]根据伯努利原理，由于钻杆入口与环空套压位置相同，且关井时钻杆内、环空内流速为零，即入口流速和出口流速等于0，则有整个系统动量守恒关系：
[0030]p
i
+ρ
i
gh＝(Q
i+1
‑
Q
i
)μ
w
d/k
地
A
漏
+P
套
i+ρ
i+1
gh
[0031]所述p
i
为t
i
时刻的井口处环空压力；h为溢流层位垂深，ρ
i
为t
i
时刻的钻井液出口密度，ρ
i+1
为t
i+1
时刻的钻井液出口密度；
[0032]故：
[0033]P
套...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：当发现溢流，分别记录不同时刻t
i
的溢流数据，形成若干组溢流数据组；其中，i＝1、2、3
……
n，t
n
时刻形成的溢流数据组为关井前的最后一组溢流数据组；根据每组溢流数据组中的溢流数据，计算钻井液出口密度和入口密度的差值，同时计算在t
i
时刻下的预关井套压P
套
i：P
套
i＝p
i
+(ρ
i
‑
ρ
i+1
)gh
‑
(Q
i+1
‑
Q
i
)μ
w
d/k
地
A
漏
其中，P
套
i为t
i
时刻下的预关井套压；p
i
为t
i
时刻的井口处环空压力；h为溢流层位垂深，ρ
i
为t
i
时刻的钻井液出口密度，ρ
i+1
为t
i+1
时刻的钻井液出口密度，Q
i+1
为t
i+1
至t
i+2
时间段的溢流总量，Q
i
为t
i
至t
i+1
时间段的溢流总量；μ
w
为漏失进去环空液体的粘度，d为漏失点长度，k
地
为漏失点地层渗透率，A
漏
为漏失点的横截面积；当钻井液出口密度和入口密度的差值位于预设范围值内，关井，停止记录溢流数据，并根据计算得到的n个预关井套压P
套
i计算关井套压P
套
：P
套
＝(P
套
1+P
套
2+P
套
3+
……
+P
套
n)ψ其中，ψ为修正系数，常量；根据关井套压P
套
进行后续工序施工。2.根据权利要求1所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：根据关井套压P
套
进行后续工序施工具体指：若P
套
≥最大允许关井套压，进行节流循环压井工序；若P
套
＜最大允许关井套压，进行压井施工。3.根据权利要求2所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：当P
套
＜最大允许关井套压，根据计算的关井套压，计算相应的压井钻井液密度，组织压井施工。4.根据权利要求1所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：所述预设范围值为0.01
‑
0.02g/cm3。5.根据权利要求1或2所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：所述溢流数据包括钻井参数和钻井液性能参数。6.根据权利要求5所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：所述钻井参数包括入口密度、出口密度、入口流速和出口流速。7.根据权利要求5所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：所述钻井液性能参数包括密度、漏斗粘度、塑性粘度、表观粘度、动切力、静切力、流性指数和稠度系数。8.根据权利要求1所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：分别记录不同时刻t
i
的溢流数据具体指：在关井前每间隔2分钟记录一组溢流数据。9.根据权利要求1所述的一种溢流介质为邻井注入水的关井套压快速预测方法，其特征在于：所述预关井套压P
套
i的具体计算方法包括以下步骤：计算正常钻进时地层压力P0：P0＝ρ
×
g
×
h+P
△
其中，ρ为正常钻进时，入口钻井液密度；h为溢流层位垂深，P
△
为循环压耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文庄，杨赟，高永伟，王培峰，许朝阳，周雄兵，刘洁，李晓黎，杨敏，李岩泽，祝敏荣，韩朝辉，周文兵，赵恒，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：