【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气勘探及钻井领域，具体地涉及一种超深井井筒压力控制方法及系统。
技术介绍
1、碳酸盐岩储层非均质性强并且含有h2s，其缝洞和裂缝相互连通为油气运移和富集提供了良好基础，但同时也增加了钻井过程中溢流和漏失的风险。
2、在溢漏同存工况下，地层安全密度窗口较窄，以致无安全密度窗口，若出现高含量h2s溢出工况，仅采用常规处理如h2s溢流的压回法压井，易出现恶性失返性漏失，这会导致井漏后环空液面下降，增大漏失转溢流风险，h2s也会反复进入井筒，大大影响了井控安全。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种超深井井筒压力控制方法及系统，该方法避免了超深井气侵后因气体进一步上移而引起的事故，将复杂事故控制在井底，实现井筒压力快速控制，为后续配制堵漏压井液及其他作业提供了安全作业时间。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种超深井井筒压力控制方法，用于地层溢流和漏失情况，该方法包括：
3、将井筒内的污染物压回至地层；
4、注入凝胶段塞将井筒的上部和下部封隔开；
5、将井筒上部的污染物循环排出井筒；
6、吊灌控制井底压力，使所述井筒的环空液面压力和地层压力保持平衡。
7、可选的，所述将井筒内的污染物压回至地层，包括：
8、通过钻具环空反推压井液使得井筒内的污染物压至地层；
9、将所述污染物压回地层期间，根据压井液漏失速率确定压井液排量；
10、所述
11、可选的，所述将井筒的上部和下部封隔开，包括：
12、上提钻具至油气层顶部，通过所述钻具向井筒内泵入凝胶形成凝胶段塞，使得井筒的上部和下部封隔开。
13、可选的，根据不同位置的泵排量和凝胶参数确定泵入压力；
14、所述不同位置包括钻杆中、钻头内和环空内；
15、所述凝胶参数包括凝胶密度和凝胶段沿程阻力系数。
16、可选的，凝胶在钻杆中的第一泵入压力为：
17、
18、其中，为第一泵入压力，为节流注入时井口回压，
19、为凝胶密度，为压井液密度，
20、为钻杆内凝胶高度，为钻杆内压井液高度，
21、为环空内压井液高度，为泵排量，
22、为凝胶段沿程阻力系数，
23、为钻杆直径，为环空当量直径，
24、a为钻头水眼总截面积，
25、为压井液经过钻头时钻头流量系数。
26、可选的，凝胶经过钻头时的第二泵入压力为：
27、
28、其中，为第二泵入压力，为节流注入时井口回压，
29、为凝胶密度，为压井液密度，
30、为泵排量，为钻杆直径，
31、为钻杆内凝胶高度，为钻杆内压井液高度，
32、为环空内凝胶高度，为环空内压井液高度，
33、为凝胶段沿程阻力系数，
34、为环空当量直径，
35、a为钻头水眼总截面积，
36、为压井液经过钻头时钻头流量系数。
37、可选的，凝胶到达环空时的第三泵入压力为：
38、
39、其中，为第三泵入压力，为节流注入时井口回压，
40、为凝胶密度，为压井液密度，
41、为钻杆内压井液高度，
42、为环空内凝胶高度，为环空内压井液高度，为泵排量，
43、为凝胶段沿程阻力系数，
44、为钻杆直径，为环空当量直径，
45、a为钻头水眼总截面积，
46、为压井液经过钻头时钻头流量系数。
47、可选的，当环空雷诺数小于阈值时，则压井液在井筒中为层流流动，所述凝胶段沿程阻力系数为层流摩阻系数：
48、
49、当环空雷诺数不小于阈值时，则压井液在井筒中为紊流流动，所述凝胶段沿程阻力系数为紊流摩阻系数：
50、
51、其中， re为雷诺数，
52、 n为流型指数。
53、可选的，所述通过所述钻具向井筒内泵入凝胶时，根据环空中凝胶段塞启动压差值确定凝胶段塞长度，包括：
54、凝胶段塞的高度与所需启动压差成正比；
55、环空中凝胶段塞的启动压差为：
56、
57、其中，为克服静摩擦阻力压差，为克服惯性力压差，
58、为凝胶段塞密度，
59、为凝胶设计高度，e为自然常数，
60、d为钻柱外径，d为套管内径，
61、为凝胶段塞初始剪切应力，
62、为凝胶段塞平衡剪切应力，
63、 b为凝胶段塞触变指数，
64、a为压力波在凝胶段塞中的传播速度，
65、 v为凝胶段塞启动后气体推动其上行速度。
66、可选的，所述将井筒上部的污染物循环排出井筒，包括：
67、将钻具提至凝胶段塞的顶部，用压井液排除所述凝胶段塞以上的污染物。
68、另一方面，本专利技术还提出一种超深井井筒压力控制系统，用于地层溢流和漏失情况，该系统包括：
69、反推模块，用于将井筒内的污染物压回至地层；
70、隔离模块，用于注入凝胶段塞将井筒的上部和下部封隔开；
71、排除模块，用于将井筒上部的污染物循环排出井筒；
72、控压模块，用于吊灌控制井底压力，使所述井筒的环空液面压力和地层压力保持平衡。
73、本专利技术的一种超深井井筒压力控制方法，用于地层溢流和漏失情况，该方法包括：将井筒内的污染物压回至地层；注入凝胶段塞将井筒的上部和下部封隔开；将井筒上部的污染物循环排出井筒；吊灌控制井底压力，使所述井筒的环空液面压力和地层压力保持平衡。本专利技术通过四步控压法实现了快速控制超深井溢漏同存，避免了因气体进一步上移而引起的事故，为后续配制堵漏压井液及其他作业提供了安全作业时间。
74、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种超深井井筒压力控制的方法，其特征在于，用于地层溢流和漏失情况，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将井筒内的污染物压回至地层，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入凝胶段塞将井筒的上部和下部封隔开，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将井筒上部的污染物循环排出井筒，包括：
11.一种超深井井筒压力控制系统，其特征在于，用于地层溢流和漏失情况，该系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种超深井井筒压力控制的方法，其特征在于，用于地层溢流和漏失情况，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将井筒内的污染物压回至地层，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入凝胶段塞将井筒的上部和下部封隔开，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝江，辛桂振，张绪亮，高永海，尹邦堂，张剑波，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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