專利名稱：一種油氣井固完井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣井固完井方法，特別是欠平衡鉆井作業(yè)后為保護(hù)油氣 層在欠平衡條件下實(shí)施的以避免油氣層污染的固完井方法。
背景技術(shù)：
欠平衡鉆井是發(fā)現(xiàn)油氣層、保護(hù)油氣層最有效的技術(shù)手段之一。
通過井下控制閥(新疆石油管理局鉆井工藝研究院2004年4月22日 申報(bào)的已授權(quán)專利ZL2004200501613等)與常規(guī)欠平衡鉆井技術(shù)的配合， 可在欠平衡條件下進(jìn)行鉆井、錄井、測井并下完井管柱，但是，如要對欠 平衡鉆井所鉆的井段進(jìn)行層間封隔，以實(shí)施酸化、壓裂等強(qiáng)化開采措施， 目前的辦法就是下套管注水泥固井完井。因此，欠平衡鉆井后，若采用下 套管注水泥固井作業(yè)，注水泥漿前必須壓井，壓井液將嚴(yán)重污染油層，而 注水泥過程中為保證固井質(zhì)量，不論是在注水泥過程中還是在候凝過程中， 封固段各點(diǎn)的井筒液柱壓力都必須大于地層壓力，也會污染油層，以上情 況均將大幅度降低欠平衡鉆井保護(hù)油氣層的效果，甚至對油氣層造成較常 規(guī)過平衡鉆井更為嚴(yán)重的污染。
如何在欠平衡的條件下對欠平衡鉆井所鉆的井段實(shí)現(xiàn)層間封隔，以實(shí) 現(xiàn)從鉆井到完井的全過程欠平衡作業(yè)，以避免對油氣層的污染，從而提高 單井產(chǎn)量、提高采收率，是目前迫切需要解決的固井完井技術(shù)難題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種油氣井固完井方法，可以實(shí)現(xiàn)在欠平衡條
件下對欠平衡鉆井井段進(jìn)行層間封隔，該固完井方法按以下步驟實(shí)施
步驟一，在欠平衡鉆井作業(yè)完成后，根據(jù)所測量確定的油氣層位置和 預(yù)定的層間封隔方案，在完井管柱2上配置一定數(shù)量和合適類型的封隔器1 (水泥漿充填封隔器或油脹封隔器或水泥漿充填長膠筒封隔器3);
步驟二，通過井下控制閥及其他不壓井起下鉆裝置，卡準(zhǔn)油氣層的位 置，在不采用壓井液壓井的情況下下入完井管柱2;
步驟三，當(dāng)完井管柱下到預(yù)定的位置后，油氣層位置為篩管或打孔管 或套管，采用管外封隔器充填工具將封隔器1脹封，即可在欠平衡條件下 按預(yù)定方案對油氣層段5和非油氣層段4實(shí)現(xiàn)層間封隔；
步驟四，對套管射孔，使井眼與油氣層連通，進(jìn)行油氣開采或?qū)嵤?qiáng) 化開采措施。
要求完井管柱2上封隔器1的數(shù)量至少為一個(gè)。 在步驟三中封隔器座封可以采用以下方式實(shí)現(xiàn)
(1) 封隔器1座封位置為非油氣層段4，油層上部的封隔器l其下
端面與其相鄰的油氣層段5界面平行或進(jìn)入油氣層段5少量位
置以不進(jìn)入主力油氣層段為準(zhǔn)，油氣層下部的封隔器1其上端
面與其相鄰的油氣層段5界面平行或進(jìn)入油氣層段5少量位置
以不進(jìn)入主力油氣層段為準(zhǔn)，封隔器1為水泥槳充填式封隔器
或油脹封隔器，使非油氣層段4與油氣層段5隔開，油氣層段 完井管柱2可以采用篩管或打孔管或套管射孔方式。
(2) 封隔器1座封位置為油氣層段，封隔器1長度超過油氣層段長
度，并且確保其上下端均進(jìn)入與油氣層段5相鄰的上下非油氣 層段4，且封隔器1長度應(yīng)不超過單根套管長度，并且上下端 應(yīng)留足套管上卸扣作業(yè)的位置，封隔器1為注水泥充填式封隔 器3,使油氣層段5與非油氣層段4隔開，油氣層段完井管柱 2為套管，待封隔器1內(nèi)水泥漿凝固后射孔。
(3) 采用水泥漿充填長膠筒封隔器3，對欠平衡所鉆井段內(nèi)的油氣 層段5和非油氣層段4進(jìn)行層間封隔，油氣層段5完井管柱為 套管，封隔器內(nèi)水泥漿凝固后對準(zhǔn)油氣層段5射孔。
(4) 封隔器座封可以是上述三種方式的任意組合，從而實(shí)現(xiàn)對欠平 衡所鉆井段內(nèi)的油氣層段5和非油氣層段4進(jìn)行層間封隔。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于可在欠平衡的條件下對欠平衡所鉆井段中的油氣 層段5和非油氣層段4實(shí)現(xiàn)層間長期封隔，從而避免欠平衡鉆井后下套管 注水泥固井過程中過平衡壓力對油氣層的嚴(yán)重污染，同時(shí)又具備套管注水 泥固井完井所具備的各項(xiàng)功能，包括滿足酸化壓裂、選擇性堵水等作業(yè)。 采用本發(fā)明的固井方法可以用多個(gè)封隔器封隔地層壓力不同的油氣層，可 以避免不同地層壓力的儲層在生產(chǎn)中相互影響。


附圖1為采用封隔器座封位置為非油氣層段時(shí)的示意圖； 附圖2為采用封隔器座封位置為油氣層段時(shí)的示意附圖3為采用水泥槳充填長膠筒封隔器對油氣層段和非油氣層段進(jìn) 行層間封隔的示意附圖4為組合方式對油氣層段和非油氣層段進(jìn)行層間封隔的示意圖。 具體實(shí)施例
下面根據(jù)附圖l、 2、 3、 4所示，詳細(xì)敘述為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體方法
實(shí)施例一的步驟
一是在欠平衡鉆井作業(yè)完成后，提出井內(nèi)鉆柱，關(guān)閉井下控制閥(新
疆石油管理局鉆井工藝研究院2004年4月22日申報(bào)的已授權(quán)專利 ZL2004200501613)或其他井下控制閥或其他不壓井起下鉆裝置，根據(jù)所測 量確定的油氣層位置和預(yù)定的層間封隔方案，在完井管柱2上配置一定數(shù) 量和合適類型的封隔器1，封隔器1為注水泥充填式封隔器，管柱上最上面 一個(gè)封隔器距離完井管柱最下端面的長度應(yīng)該小于井下控制閥的下入深 度；
二是下入完井管柱2，至井下控制閥上方時(shí)，裝上旋轉(zhuǎn)防噴器膠芯，膠 芯尺寸可過完井管柱，并且抱緊完井管柱，打開井下控制閥，繼續(xù)下入完 井管柱2 (油氣層段為套管)，至封隔器1位于卡準(zhǔn)的非油氣層段4位置；
三是當(dāng)完井管柱2下到預(yù)定的位置后，即封隔器1座封位置為非油氣 層段4，油氣層段上部的封隔器1其下端面與該油氣層段5界面平行或進(jìn)入 油氣層段5少量位置以不進(jìn)入主力油氣層段為準(zhǔn)，油氣層段5下部的封隔 器1其上端面與該油氣層段界面平行或進(jìn)入油氣層段少量位置以不進(jìn)入主 力油氣層段為準(zhǔn)，封隔器為水泥漿充填式封隔器，注水泥脹封封隔器后循 環(huán)洗井洗出多余的水泥漿，待封隔器內(nèi)的水泥漿凝固，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間封隔非 油氣層和油氣層的要求；
四是對準(zhǔn)油氣層套管射孔，使井眼與油氣層連通，即可進(jìn)行油氣開采 或?qū)嵤?qiáng)化開釆措施。
該實(shí)施例也可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即油氣層段完井管柱為割縫篩管 或打孔管完井(可以不射孔)，下完完井管柱并座掛后，換旋轉(zhuǎn)防噴器膠芯 和單閘板防噴器膠芯等，膠芯尺寸可過管外封隔器充填工具(新疆石油管
理局鉆井工藝研究院已授權(quán)專利ZL200520136458.6已經(jīng)批露了該技術(shù)方 案)和油管，并能抱緊上述充填工具和油管，下入上述工具和油管至封隔 器位置后，膨脹充填工具上的上下膠筒，由此分隔開割縫篩管或打孔管， 注水泥脹封封隔器。
封隔器1脹封工具還可以采用在油管上下距離一定位置安裝皮碗的方 式實(shí)現(xiàn)，皮碗之間的管柱上預(yù)留有注水泥孔，上皮碗與下皮碗之間的距離 應(yīng)大于旋轉(zhuǎn)防噴器和單閘板防噴器之間的距離；皮碗過膠芯的次序?yàn)橄缕?碗至旋轉(zhuǎn)防噴器膠芯位置時(shí)關(guān)單閘板防噴器膠芯，然后打開旋轉(zhuǎn)防噴器膠 芯，下入管柱至下皮碗過膠芯后，關(guān)旋轉(zhuǎn)防噴器膠芯，打開單閘板防噴器， 繼續(xù)下入管柱，上皮碗也按該次序下入，至上下皮碗位于封隔器位置并分
隔篩管或打孔管，再注入水泥漿先打開注水泥孔并脹封非油氣層位置的封 隔器1;依次脹封其他封隔器；提出上述油管，皮碗按上述相反順序過膠芯。
還可以在篩管或打孔管上下位置安裝盲板，預(yù)先隔開篩管或打孔管， 確保無井噴井涌現(xiàn)象，再下脹封工具脹封最上一個(gè)封隔器l，鉆通盲板，再 逐次脹封其它封隔器1及逐次鉆通盲板。
上述封隔器1還可以采用油脹封隔器。
實(shí)施例二的步驟-
如附圖2所示，其他步驟如實(shí)施例一所述，只是步驟三封隔器1座封 位置為油氣層段5，封隔器1長度超過油氣層段5的長度，并且確保其上下 端均進(jìn)入與油氣層段5相鄰的上下非油氣層段4，且封隔器1長度應(yīng)不超過 單根套管長度，并且上下端應(yīng)留足套管上卸扣作業(yè)的位置，封隔器1為注 水泥充填式封隔器，使油氣層段5與非油氣層4隔開。
實(shí)施例三的步驟
如圖3所示，其他步驟如實(shí)施例一，封隔器采用水泥漿充填長膠筒封 隔器3，待水泥漿凝固后，在油氣層位置射孔。
實(shí)施例四的步驟
如附圖4所示，其他步驟如實(shí)施例一所述，封隔器l采用組合方式。
權(quán)利要求
1、一種油氣井固完井方法，可在欠平衡條件下對欠平衡鉆井井段實(shí)現(xiàn)層間封隔，固完井方法的步驟如下步驟一，在欠平衡鉆井作業(yè)完成后，根據(jù)所測量確定的油氣層位置和預(yù)定的層間封隔方案，在完井管柱(2)上配置一定數(shù)量和合適類型的封隔器；步驟二，通過井下控制閥及其他不壓井起下鉆裝置，卡準(zhǔn)油氣層段(4)的位置，在不采用壓井液壓井的情況下下入完井管柱(2)；步驟三，當(dāng)完井管柱下到預(yù)定的位置，油氣層位置為篩管或打孔管或套管，采用管外封隔器充填工具將封隔器(1)或水泥漿充填長膠筒封隔器(3)脹封，即可在欠平衡條件下按預(yù)定方案對油氣層段(5)和非油氣層段(4)實(shí)現(xiàn)層間封隔；步驟四，對套管射孔，使井眼與油氣層段(5)連通，進(jìn)行油氣開采或?qū)嵤?qiáng)化開采措施。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種油氣井固完井方法，完井管柱(2)上封 隔器(1)的數(shù)量至少為一個(gè)。
3、 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種油氣井固完井方法，在步驟 三中預(yù)定的位置為要求封隔器(1)座封位置為非油氣層段(4),油氣層段(5)上部的封隔器其下端面與該油氣層段(5)界面平行或進(jìn)入油氣層段 少量位置以不進(jìn)入主力油氣層段為準(zhǔn)，油氣層段(5)下部的封隔器其上端 面與該油氣層段(5)界面平行或進(jìn)入油氣層段少量位置以不進(jìn)入主力油氣 層段為準(zhǔn)，封隔器(1)為水泥漿充填式封隔器或油脹封隔器，使非油氣層 與油氣層隔開。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種油氣井固完井方法，油氣層段完井管柱(2)可以采用篩管或打孔管或套管射孔方式。
5、 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種油氣井固完井方法，在步驟 三中預(yù)定的位置為要求封隔器(1)座封位置為油氣層段(5)，封隔器(1) 的長度應(yīng)超過油氣層段(5)長度，并且確保其上下端均進(jìn)入與油氣層段(5) 相鄰的上下非油氣層段(4)，且封隔器(1)長度應(yīng)不超過單根套管長度， 并且封隔器上下端應(yīng)留足套管上卸扣作業(yè)的位置，封隔器(1)采用注水泥 充填，使油氣層段(5)與非油氣層段(4)隔開。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種油氣井固完井方法，油氣層段完井管柱采 用套管，待封隔器(1)內(nèi)水泥漿凝固后再射孔。
7、 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種油氣井固完井方法，在步驟 三中封隔器可采用水泥漿充填長膠筒封隔器(3)，對欠平衡所鉆井段內(nèi)的 油氣層段(5)和非油氣層段(4)進(jìn)行層間封隔。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種油氣井固完井方法，油氣層段完井管柱(2) 采用套管，水泥漿充填長膠筒封隔器(3)內(nèi)水泥漿凝固后對準(zhǔn)油氣層段(5) 射孔。
9、 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種油氣井固完井方法，在步驟 三中預(yù)定的位置為要求座封封隔器(O可以是油氣層段(5)、非油氣層段(4)和水泥漿充填長膠筒封隔器(3)多段封隔的三種方式的任意組合， 從而實(shí)現(xiàn)對欠平衡所鉆井段內(nèi)的油氣層和非油氣層進(jìn)行層間封隔。
全文摘要
用于石油完井作業(yè)的一種油氣井固完井方法，按以下步驟實(shí)現(xiàn)在欠平衡鉆井作業(yè)完成后，根據(jù)所測量油氣層的位置和預(yù)定的層間封隔方案，在完井管柱(2)上配置一定數(shù)量和合適類型的封隔器；通過井下控制閥或其他不壓井起下鉆裝置，卡準(zhǔn)油氣層(5)位置，下入完井管柱；當(dāng)完井管柱下到預(yù)定的位置后，座封封隔器(1)(水泥漿充填封隔器或油脹封隔器)或水泥漿充填長膠筒封隔器(3)，即可在欠平衡的條件下對油氣層(5)和非油氣層(4)實(shí)現(xiàn)層間封隔；最后對準(zhǔn)油氣層射孔，使井眼與油氣層連通，進(jìn)行開采或?qū)嵤?qiáng)化開采措施。采用本發(fā)明所述方法固完井，可避免欠平衡鉆井后下套管注水泥固井過程中過平衡壓力對油氣層的嚴(yán)重污染。
文檔編號E21B43/00GK101387193SQ20071014746
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者宋朝暉, 張興國, 潘仁杰, 許樹謙, 陳若銘 申請人:西部鉆探克拉瑪依鉆井工藝研究院