【技术实现步骤摘要】
一种固井环空浆柱的设计方法
[0001]本专利技术涉及一种固井环空浆柱的设计方法，属于油气开发固井领域。
技术介绍
[0002]固井过程中，在套管与井壁环形空间中的前置液、水泥浆等浆体构成了固井环空浆柱的结构，环空浆柱结构的设计是固井设计的关键环节。环空浆柱中各种浆体的密度和高度不同，其静液柱压力也会不同。在固井施工过程中，由于环空摩阻的影响，会产生对地层的压力。在水泥浆凝固过程中，由于水泥浆水化过程会失重，导致静液柱压力减小，从而对地层作用的压力减小。当环空浆柱对地层的压力大于破裂压力，会发生水泥浆漏失，导致水泥浆返高不够或污染油层，环空浆柱对油气层所产生的压力小于油气层地层压力，会发生油气窜槽，导致固井质量差，因此要合理设计环空浆柱的结构，即环空浆柱的数量、密度、高度和垂深。
[0003]随着油气资源勘探开发进程的推进，油气井井眼条件越来越复杂，特别是低压易漏失井钻井数量越来越多，因井漏造成的水泥浆返高不足、地层漏封、产层压稳不足等固井复杂情况多发。低压易漏失井固井对固井环空浆柱结构设计的合理性提出了更高要求，而...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采集待固井地层的最薄弱地层的漏失参数、次薄弱地层的漏失参数、井底漏失参数和最大地层压力参数；2)计算固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时井底承受的最大压力参数和固井作业时尾浆胶凝失重时井底压力参数；3)根据最薄弱地层的漏失参数、次薄弱地层的漏失参数、井底漏失参数、最大地层压力参数、固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时井底承受的最大压力参数和固井作业时尾浆胶凝失重时井底压力参数判断环空浆柱是否设计合理。2.根据权利要求1所述的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，步骤3)中，所述判断环空浆柱是否设计合理的方法为：同时满足以下四个条件时，则判断环空浆柱设计合理：固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压压力＜最薄弱地层漏失参数；固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压压力＜次薄弱地层漏失参数；固井作业碰压时井底承受的最大压力＜井底漏失参数；固井作业时尾浆胶凝失重时井底压力＞最大地层压力参数。3.根据权利要求2所述的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，所述最薄弱地层的漏失参数、次薄弱地层的漏失参数、井底漏失参数、最大地层压力参数、固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压参数、固井作业碰压时井底承受的最大压力参数和固井作业时尾浆胶凝失重时井底压力参数用对应的当量密度表示。4.根据权利要求3所述的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，所述固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压参数对应的当量密度的计算方法为：ρ
地1承压
＝ρ
地1环空
+ρ
摩阻地1
ρ
地1承压
为固井作业碰压时最薄弱地层处最大承压参数对应的当量密度，ρ
地1环空
为固井作业碰压时最薄弱地层处环空液柱压力最大参数对应的当量密度，ρ
摩阻地1
为固井作业时最薄弱地层处摩阻参数对应的当量密度。5.根据权利要求4所述的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，所述固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压参数对应的当量密度的计算方法为：ρ
地2承压
＝ρ
地2环空
+ρ
摩阻地2
ρ
地2承压
为固井作业碰压时次薄弱地层处最大承压参数对应的当量密度，ρ
地2环空
为固井作业碰压时次薄弱地层处环空液柱压力最大参数对应的当量密度，ρ
摩阻地2
为固井作业时次薄弱地层处摩阻参数对应的当量密度。6.根据权利要求5所述的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，所述固井作业碰压时井底承受的最大压力参数对应的当量密度的计算方法为：ρ
井底
＝ρ
环空
+ρ
摩阻
ρ
井底
为固井作业碰压时井底承受的最大压力参数对应的当量密度，ρ
环空
为固井作业时井底处环空液柱压力参数对应的当量密度，ρ
摩阻
为固井作业时井底处摩阻参数对应的当量密
度。7.根据权利要求6所述任意一项的固井环空浆柱的设计方法，其特征在于，所述ρ
地1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军义，何斌斌，刘福，毕明清，李明忠，郑文武，韩婧，赵毅博，张向光，张冬生，宋文宇，
申请(专利权)人：中石化华北石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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