防止高压气井尾管固井后气窜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108915635A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810811900.2E21B21/00(2006.01)(22)申请日2018.07.23(71)申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司地址610051四川省成都市成华区府青路1段3号川庆钻探公司科技处申请人中国石油天然气集团有限公司(72)发明人鲜明余才焌冯予淇吴朗聂世均刘洋曾凡坤刘世彬杨向宇赵启阳(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人毛光军(51)Int.Cl.E21B33/13(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称防止高压气井尾管固井后气窜的方法(57)摘要本发明公开了一种防止高压气井尾管固井后气窜的方法，包括：在尾管固井替浆阶段，在送入钻具的中部替入加重钻井液，建立下步起钻阶段的套压；替浆作业结束后，借助送入钻具内加重钻井液建立起的套压，地面回压泵和节流阀组协同动作，保持钻具水眼液面高度，实现恒定套压起钻；起钻至设计井深，对加重钻井液在钻具内、加重钻井液出管鞋上返、加重钻井液全部到达环空、加重钻井液循环出井口各阶段不同环空浆柱时刻实施不同的地面回压补偿，使高压气层压稳而不压漏。本发明针对固井注替水泥浆结束之后的环空精细压力控制，实现尾管固井全程压力控制无短板，杜绝固井后环空水泥浆柱静止期间由于起钻抽吸、胶凝失重等导致的气窜现象。CN108915635ACN108915635A权利要求书1/2页1.一种防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：在尾管固井替浆阶段，在送入钻具的中部替入加重钻井液，建立下步起钻阶段的套压；替浆作业结束后，借助送入钻具内加重钻井液建立起的套压，地面回压泵和节流阀组协同动作，保持钻具水眼液面高度，实现恒定套压起钻；起钻至设计井深，对加重钻井液在钻具内、加重钻井液出管鞋上返、加重钻井液全部到达环空、加重钻井液循环出井口各阶段不同环空浆柱时刻实施不同的地面回压补偿，使高压气层压稳而不压漏。2.根据权利要求1所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：a、试验尾管固井作业承压当量密度ECDmax；b、循环降低钻井液密度，试验尾管固井作业气侵当量密度ECDmin；c、控制漏溢层承压当量处于ECDmin～ECDmax安全窗口范围内注替水泥浆；d、替浆到位后起送入钻具至安全界面以上循环侯凝；e、开泵循环洗井。3.根据权利要求2所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤a中，完钻后，下通井钻具至井底，循环排除后效后，进行承压试验。4.根据权利要求3所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤a具体做法为：逐步提升排量，并通过地面节流阀产生的附加回压，使得漏失层位的动态承压当量密度达到固井设计要求；如发生漏失，则在堵漏作业后重复承压试验，直至满足固井作业承压要求，即取得固井作业当量密度上限ECDmax。5.根据权利要求4所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤b中，循环降低钻井液密度至静泥浆液柱压力略低于气层压力，欠压值可通过井口装置回压补偿，并进行短程起下和静观确保井控安全，由此确定固井作业当量密度下限ECDmin。6.根据权利要求5所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤c中，进行尾管固井注替水泥浆作业，控制漏溢层位承压当量密度介于ECDmin与ECDmax之间，送入钻具内替入加重钻井液，按设计替浆。7.根据权利要求6所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述加重钻井液的替入原则包括（1）替入位置在送入钻具的中部，起钻期间加重钻井液不会下行进入环空；（2）送入钻具管内外压差为ΔP=（ECDmax-ESD漏）×0.00981×Hv；式中：ΔP-送入钻具管内外压差Mpa；3ECDmin-气侵当量密度g/cm；3ECDmax-易漏失层位最大承压当量密度g/cm；3ESD漏-替浆到位易漏失层位静液柱当量g/cm；Hv-易漏失层位垂深m。8.根据权利要求7所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤d中，关井口旋转控制头起钻，地面回压泵和节流阀组协同配合，保持钻具水眼内液面与钻台面齐平，起钻期间保持恒定套压ΔP，至送入钻具管鞋提离上水泥塞面100～150m。9.根据权利要求8所述的防止高压气井尾管固井后气窜的方法，其特征在于：所述步骤2CN108915635A权利要求书2/2页e中，对加重钻井液在钻具内、加重钻井液出管鞋上返、加重钻井液全部到达环空、加重钻井液循环出井口各阶段不同环空浆柱时刻实施不同的地面回压控制，使得循环洗井全程气层当量密度始终大于气层压力而小于漏失压力。3