一种控压下套管方法技术

本申请实施例提供的一种控压下套管方法，属于石油钻井领域

【技术实现步骤摘要】
一种控压下套管方法


[0001]本申请涉及石油钻井领域，具体而言，涉及一种控压下套管方法
。

技术介绍

[0002]目前在国内外重点勘探区域存在窄压力窗口
、
压力敏感
、
多压力体系
、
压力衰竭
、
溢漏同存等地层，如四川盆地
、
塔里木山前构造
、
松辽盆地等，安全密度窗口较窄
(0.02g/cm3～
0.10g/cm3)。
在下套管作业期间，易造成井眼漏失复杂，一方面造成储层伤害，另一方面会损失大量的钻井液和堵漏材料
、
增加钻完井周期
。
若下套管过程中井漏控制不当，则可能会因环空静液柱压力不足以平衡地层压力而诱发先漏后溢，或井壁坍塌造成卡套管事故，导致无法完成下套管作业，严重影响固井质量
、
甚至引起安全事故
。
[0003]目前，对于易漏失，溢漏同存地层，常规下套管作业，主要在下套管前通过承压堵漏等方式提高地层承压能力，使其达到下套管或注水泥期间的最高当量循环密度
(ECD)
；或通过控制套管下放速度，减小激动压力
、
调整钻井液性能
、
分段设计钻井液密度等方式，使井底
ECD
在安全密度窗口范围内
。
下套管过程中，若发生漏失，常采用强行下套管至井底，在漏失的情况下完成固井作业；或起出套管，重新下钻处理井眼，待满足下套管条件后重新实施下套管作业
。
下套管过程中，若发生溢流，则需要采取压井作业，待压稳地层后才能继续实施下套管作业
。
[0004]常规下套管技术主要存在以下不足：
(1)
对于裂缝性地层，气层活跃，溢漏复杂突出，往往需要多次承压堵漏才能满足地层的承压能力，不仅对储层造成严重伤害，而且延长钻完井周期；
(2)
下套管过程中，通过控制工程参数和钻井液性能的方式调控井底
ECD
，影响因素多，操作难度大
。
如，控制下套管的速度，甚至加速度在很小的范围内，对司钻的操作要求较高
。(3)
下套管过程发生溢漏或漏失，需要起出套管，重新处理井眼，或转入压井程序，压稳地层
。
该方式会消耗大量钻井液，同时会造成储层伤害
。
[0005]因此，如何解决上述问题是目前亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种控压下套管方法，可以解决裂缝性地层因安全钻井液密度窗口窄而引起的下套管作业前地层难以压稳，下套管过程中溢漏同存的难题，实现套管的安全下入
。
[0007]基于此，本申请提供一种控压下套管方法，该控压下套管方法包括：向井筒内泵入气滞塞和重浆帽；计算防止所述套管上顶所需预先下入的所述套管的套管串长度以及计算扶正器下入数量；根据所述套管串长度和所述扶正器下入数量确定常规下套管井段；判断是否满足所述常规下套管井段的安全作业时间；若是，控制所述套管下至所述常规下套管井段，安装旋转控制头，继续实施下套管作业；确定在实施所述下套管作业时是否发生气侵；若发生气侵，控压下所述套管并调控井底压力
。
[0008]在一可能的实施例中，所述向井筒内泵入气滞塞和重浆帽，包括：计算需要额外补
偿的液柱压力以及附加的安全压力；获取重浆密度
、
上层套管与钻杆之间的内横截面积以及钻井液密度；根据所述液柱压力
、
所述附加的安全压力
、
所述重浆密度
、
所述套管的内横截面积以及所述钻井液密度，确定向井筒内泵入的重浆帽；确定所述气滞塞泵入井段的长度；根据所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞
。
[0009]在一可能的实施例中，所述重浆帽满足：
[0010][0011]其中，
V1为注入井筒的重浆量；
p
t
为需要额外补偿的所述液柱压力；
p
附
为所述附加的安全压力
(
起钻时为抽吸压力，取正值；下套管时为激动压力，取负值
)
；
g
为重力加速度；
ρ
为所述钻井液密度；
ρ
重
为所述重浆密度；
S
为所述上层套管与钻杆之间的内横截面积
。
[0012]在一可能的实施例中，所述根据所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞，包括：获取井眼尺寸和钻杆外径；根据所述井眼尺寸
、
所述钻杆外径和所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞
。
[0013]在一可能的实施例中，所述气滞塞满足：
[0014][0015]其中，
V2为注入井筒的气滞塞，
D
b
为所述井眼尺寸；
d
为所述钻杆外径；
L1为所述气滞塞泵入井段的长度
。
[0016]在一可能的实施例中，所述计算防止所述套管上顶所需预先下入的所述套管的套管串长度，包括：获取所述套管的套管线重
、
所述钻井液密度
、
所述套管内的体积
、
所述套管的管壁及内部体积之和
、
所述套管的底部横截面和所述套管的底部环空压强；根据所述套管的套管线重
、
所述钻井液密度
、
所述套管内的体积
、
所述套管的管壁及内部体积之和
、
所述套管的底部横截面和所述套管的底部环空压强计算得到防止所述套管上顶所需预先下入的所述套管的套管串长度
。
[0017]在一可能的实施例中，所述套管的套管串长度满足：
[0018][0019]其中，
L
为所述套管串长度；
q
为所述套管线重；
ρ
为所述钻井液密度；
V4为所述套管内的体积；
V3为所述套管的管壁及内部体积之和；
S2为所述套管的底部横截面；
P
t
为所述套管的底部环空压强；
g
为重力系数
。
[0020]在一可能的实施例中，所述控压下所述套管并调控井底压力，包括：打开节流管汇节流阀至预设开度以调控井底压力；在调整后的所述井底压力下继续控压下所述套管
。
[0021]在一可能的实施例中，所述控压下所述套管并调控井底压力，包括：确定控压下套管的压力控制模式，其中，所述压力控制模式包括井口压力控制模式和井底恒压控制模式；若所述压力控制模式为井口压力控制模式，调节节流阀开度，使井口压力趋向于所述井口压力控制模式下的井口压力设定值；在所述井口压力下继续控压下所述套管
。
[0022]在一可能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种控压下套管方法，其特征在于，所述方法包括：向井筒内泵入气滞塞和重浆帽；计算防止所述套管上顶所需预先下入的所述套管的套管串长度以及计算扶正器下入数量；根据所述套管串长度和所述扶正器下入数量确定常规下套管井段；判断是否满足所述常规下套管井段的安全作业时间；若是，控制所述套管下至所述常规下套管井段，安装旋转控制头，继续实施下套管作业；确定在实施所述下套管作业时是否发生气侵；若发生气侵，控压下所述套管并调控井底压力
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向井筒内泵入气滞塞和重浆帽，包括：计算需要额外补偿的液柱压力以及附加的安全压力；获取重浆密度
、
上层套管与钻杆之间的内横截面积以及钻井液密度；根据所述液柱压力
、
所述附加的安全压力
、
所述重浆密度
、
所述套管的内横截面积以及所述钻井液密度，确定向井筒内泵入的重浆帽；确定所述气滞塞泵入井段的长度；根据所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重浆帽满足：其中，
V1为注入井筒的重浆量；
p
t
为需要额外补偿的所述液柱压力；
p
附
为所述附加的安全压力
(
起钻时为抽吸压力，取正值；下套管时为激动压力，取负值
)
；
g
为重力加速度；
ρ
为所述钻井液密度；
ρ
重
为所述重浆密度；
S
为所述上层套管与钻杆之间的内横截面积
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞，包括：获取井眼尺寸和钻杆外径；根据所述井眼尺寸
、
所述钻杆外径和所述气滞塞泵入井段的长度确定向井筒内泵入的气滞塞
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气滞塞满足：其中，
V2为注入井筒的气滞塞，
D
b
为所述井眼尺寸；
d
为所述钻杆外径；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劲歌，臧艳彬，周号博，张东清，范红康，张洪宁，刘建华，陈小锋，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：