一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其步驟為：第一步：完鉆后，直接下鉆桿至套管鞋處，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值，井口逐步加壓，發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出套管鞋處地層承壓能力，若地層承壓能力滿足要求則進(jìn)行第二步，裸眼地層薄弱地層承壓能力檢驗(yàn)。該方法能較準(zhǔn)確獲得薄弱地層承壓能力，克服了傳統(tǒng)地層承壓能力靜態(tài)檢驗(yàn)方法易壓漏上層套管鞋處地層的不足，同時(shí)也避免了傳統(tǒng)地層承壓能力動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法確定加重鉆井液密度以及循環(huán)排量的盲目性，現(xiàn)場可操作性強(qiáng)。
【專利說明】一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及石油和天然氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，確切地說涉及一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]針對孔隙壓力低、易漏失等壓力敏感性地層，準(zhǔn)確確定地層承壓能力有助于科學(xué)設(shè)計(jì)施工參數(shù)，能有效防止井漏，是保證固井質(zhì)量的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外固井使用的地層承壓檢驗(yàn)方法主要包括兩種：地層承壓能力靜態(tài)檢驗(yàn)方法和地層承壓能力動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法。
[0004]地層承壓能力靜態(tài)檢驗(yàn)方法即通過井口加壓的方式檢驗(yàn)地層承壓能力。具體步驟如下：下入鉆桿到井底后，關(guān)封井器，井口向環(huán)空逐步憋壓，觀察泵入量和壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，立即停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)空靜液柱壓力與井口壓力之和除以計(jì)算點(diǎn)井深，可得到以當(dāng)量密度形式表示的不同深度的地層的承壓能力。該方法由于采取了井口加壓的方式檢驗(yàn)地層承壓能力，壓力由井口至井底逐步衰減，檢驗(yàn)過程中，上層套管鞋處最易漏失。因此，靜態(tài)地層承壓能力檢驗(yàn)方法實(shí)際檢驗(yàn)的是上層套管鞋處地層承壓能力，無法確定裸眼段薄弱地層承壓能力，對固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)性不強(qiáng)。
[0005]地層承壓能力動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法是通過泵入加重鉆井液循環(huán)檢驗(yàn)地層承壓能力。具體操作步驟如下：下入鉆桿至井底，泵入加重鉆井液(密度與固井施工時(shí)環(huán)空液柱靜態(tài)當(dāng)量密度相等或略高)，然后開泵循環(huán)，直至達(dá)到固井施工排量或出現(xiàn)漏失時(shí)，停止檢驗(yàn)，觀察循環(huán)排量、泵壓、鉆井液漏失情況。如果循環(huán)過程中鉆井液不發(fā)生漏失，則地層承壓能力滿足固井施工要求，否則需要根據(jù)發(fā)生井漏時(shí)的施工排量、鉆井液密度綜合考慮，進(jìn)行堵漏作業(yè)或重新設(shè)計(jì)固井施工參數(shù)（水泥漿密度、施工排量等）。該方法缺點(diǎn)如下：由于同等密度的水泥漿與鉆井液流變性能并不一樣，對加重鉆井液密度與固井施工排量設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)法估算，從而不能準(zhǔn)確判斷地層承壓能力，不能準(zhǔn)確指導(dǎo)固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)。
[0006]綜上所述，目前采用的地層承壓能力靜態(tài)檢驗(yàn)方法和地層承壓能力動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法均存在不足，不能準(zhǔn)確判斷地層承壓能力，不能準(zhǔn)確指導(dǎo)固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)，難以滿足固井施工要求。
[0007]經(jīng)檢索，目前還未發(fā)現(xiàn)有關(guān)于地層承壓能力檢驗(yàn)的有關(guān)方法申請專利或發(fā)表論文。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷或不足，提供一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，采用本方法，能得到較為準(zhǔn)確的地層承壓能力，從而能為固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，能為固井施工安全提供有力保障，也克服了現(xiàn)有地層承壓能力靜態(tài)檢驗(yàn)方法和地層承壓能力動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)方法的不足。[0009]本方法是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其特征在于步驟為：
第一步：完鉆后，直接下鉆桿至套管鞋處，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值，井口逐步加壓，觀察泵入量和壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，立即停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出套管鞋處地層承壓能力，若地層承壓能力不滿足要求則需進(jìn)行堵漏作業(yè)，若地層承壓能力滿足要求則進(jìn)行
第二步：根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度，并依據(jù)加重鉆井液密度值將井內(nèi)鉆井液全部或部分置換，然后逐步提高循環(huán)排量，直至出現(xiàn)井漏或環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度與固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度相等，若發(fā)生井漏，則考慮進(jìn)行堵漏作業(yè)或?qū)叹┕し桨高M(jìn)行調(diào)整，若不發(fā)生井漏則按原施工方案固井。
[0010]所述第一步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值具體是指：根據(jù)固井施工時(shí)環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、施工排量以及井眼狀況，利用固井設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，根據(jù)式（I)設(shè)計(jì)井口加壓值：
P0=ISlXHbX(ECDc-P111)(I)
式中：
Hb—上層套管鞋垂深，m;
P m—鉆井液密度，kg/m3 ；
E⑶。一固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一井口加壓值，Pa。
[0011]所述第二步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度具體是指：
首先根據(jù)井內(nèi)原鉆井液流變參數(shù)，利用固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出下入光鉆桿后以鉆井泵最大排量循環(huán)鉆井液時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度ECDmtl ；
若采用常規(guī)套管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)計(jì)算出加重鉆井液密度：
P hm= P m+E⑶c- ECDm0+ P 0(2)
若采用尾管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)將全井筒置換成加重鉆井液或僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液；若全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)確定加重鉆井液密度；若僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液，則根據(jù)式（3)計(jì)算出加重鉆井液密度：
P ta= (；ECDc- ECDm0) X Hc/Lb+ P m+ P Q(3)
式⑵和（3)中：
ECDmtl—原鉆井液以鉆井泵最大排量循環(huán)時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一附加安全密度值，kg/m3, 一般取50左右；
Hc一井底垂深，m ；
Lb—水泥封固段垂直長度，m ；
P 一加重鉆井液密度，kg/m3。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果表現(xiàn)在：
I、本發(fā)明中，采用分步承壓檢驗(yàn)，靜態(tài)承壓與動(dòng)態(tài)承壓相結(jié)合，通過逐步提高鉆井液密度，循環(huán)觀察漏失情況，計(jì)算得到較準(zhǔn)確的地層承壓能力，為固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，為固井施工安全提供保障。
[0013]2、本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法，依據(jù)固井工程設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算，使得井口加壓值、加重鉆井液密度以及循環(huán)排量的確定更加科學(xué)合理，在保證地層承壓能力滿足固井需求的同時(shí)又避免了對地層提出過高要求，提高了地層承壓檢驗(yàn)精確度。
[0014]3、本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法，克服了靜態(tài)承壓檢驗(yàn)方法易壓漏上層套管鞋處地層的不足。
[0015]4、本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法，克服了動(dòng)態(tài)承壓檢驗(yàn)方法確定加重鉆井液密度以及循環(huán)排量的盲目性。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例I
作為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，其步驟包括：
一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其特征在于步驟為：
第一步：完鉆后，直接下鉆桿至套管鞋處，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值，井口逐步加壓，觀察泵入量和壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，立即停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出套管鞋處地層承壓能力，若地層承壓能力不滿足要求則需進(jìn)行堵漏作業(yè)，若地層承壓能力滿足要求則進(jìn)行
第二步：根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度，并依據(jù)加重鉆井液密度值將井內(nèi)鉆井液全部或部分置換，然后逐步提高循環(huán)排量，直至出現(xiàn)井漏或環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度與固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度相等，若發(fā)生井漏，則考慮進(jìn)行堵漏作業(yè)或?qū)叹┕し桨高M(jìn)行調(diào)整，若不發(fā)生井漏則按原施工方案固井。
[0017]所述第一步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值具體是指：根據(jù)固井施工時(shí)環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、施工排量以及井眼狀況，利用固井設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，根據(jù)式（I)設(shè)計(jì)井口加壓值：
P0=ISlXHbX(ECDc-P111)(I)
式中：
Hb—上層套管鞋垂深，m;
P m—鉆井液密度，kg/m3 ；
E⑶。一固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一井口加壓值，Pa。
[0018]所述第二步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度具體是指：
首先根據(jù)井內(nèi)原鉆井液流變參數(shù)，利用固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出下入光鉆桿后以鉆井泵最大排量循環(huán)鉆井液時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度ECDmtl ；
若采用常規(guī)套管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)計(jì)算出加重鉆井液密度：
P hm= P m+E⑶c- ECDm0+ P 0(2)
若采用尾管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)將全井筒置換成加重鉆井液或僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液；若全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)確定加重鉆井液密度；若僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液，則根據(jù)式（3)計(jì)算出加重鉆井液密度：
P ta= (；ECDc- ECDm0) X Hc/Lb+ P m+ P Q(3)
式⑵和（3)中：
ECDmtl—原鉆井液以鉆井泵最大排量循環(huán)時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一附加安全密度值，kg/m3, 一般取50左右；
Hc一井底垂深，m ；
Lb—水泥封固段垂直長度，m ；
P 一加重鉆井液密度，kg/m3。
[0019]具體描述此檢驗(yàn)方法包括以下三個(gè)方面：
一、檢驗(yàn)前軟件模擬計(jì)算循環(huán)當(dāng)量密度
為保證地層承壓檢驗(yàn)的針對性及精確度，在承壓檢驗(yàn)前，首先根據(jù)固井施工時(shí)環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、施工排量以及井眼狀況，利用固井設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度ECDc,然后分兩種情況分別設(shè)計(jì)承壓檢驗(yàn)相關(guān)參數(shù)：
(I)第一步作靜態(tài)承壓檢驗(yàn)時(shí)，井口加壓值為：
P0=ISlXHbX(ECDc-P111)(I)
式中：
Hb—上層套管鞋垂深，m;
P m—鉆井液密度，kg/m3 ；
E⑶。一固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一井口加壓值，Pa。
[0020](2)第二步作循環(huán)承壓檢驗(yàn)時(shí)，加重鉆井液密度及循環(huán)排量計(jì)算如下：
首先根據(jù)井內(nèi)原鉆井液流變參數(shù)，利用固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出下入光鉆桿后以鉆井泵最大排量循環(huán)鉆井液時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度ECDm(l。
[0021]若采用常規(guī)套管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)計(jì)算出加重鉆井液密度：
P hm= P m+E⑶c- ECDm0+ P 0(2)
若采用尾管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)可將全井筒置換成加重鉆井液或僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液。若全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)確定加重鉆井液密度；若僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液，則根據(jù)式⑶計(jì)算出加重鉆井液密度：
P ta= (；ECDc- ECDm0) X Hc/Lb+ P m+ P Q(3)
式中：
ECDmtl—原鉆井液以鉆井泵最大排量循環(huán)時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ；
P。一附加安全密度值，kg/m3, 一般取50左右；
Hc一井底垂深，m ；
Lb—水泥封固段垂直長度，m ；
P 一加重鉆井液密度，kg/m3。
[0022]然后根據(jù)加重鉆井液流變參數(shù)，利用固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出下入光鉆桿后，循環(huán)排量逐步增大時(shí)對應(yīng)的井底循環(huán)當(dāng)量密度ECDm。若ECDm=ECD。，則以對應(yīng)的排量作為承壓時(shí)的循環(huán)排量。[0023]二、上層套管鞋處地層承壓能力檢驗(yàn)
檢驗(yàn)前應(yīng)保證井眼狀況良好，不漏失，井筒內(nèi)鉆井液密度均一。完鉆后，關(guān)閉封井器，采用井口憋壓的方式檢驗(yàn)上層套管鞋處承壓能力。注意控制泵入速度，每分鐘泵壓增加IMPa左右，并穩(wěn)壓2分鐘，觀察泵壓變化，記錄泵入量和壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值Ptl，立即停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)空靜液柱壓力與井口壓力之和除以套管鞋處垂深，可得到套管鞋處承壓能力。如果承壓能力不滿足要求則需要進(jìn)行堵漏作業(yè)，提高地層承壓能力，達(dá)到施工要求。
[0024]三、裸眼地層薄弱地層承壓能力檢驗(yàn)
在上層套管鞋處地層承壓能力滿足要求的前提下，繼續(xù)開展循環(huán)承壓檢驗(yàn)。
[0025](I)常規(guī)套管固井
采用常規(guī)套管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)全井筒置換成加重鉆井液。加重鉆井液密度和循環(huán)排量根據(jù)前面所述軟件模擬計(jì)算確定。具體步驟如下：
采用逐步提高鉆井液密度的方式，每次提高O. 05g/cm3，循環(huán)排量由小排量緩慢提高至設(shè)計(jì)循環(huán)排量，循環(huán)I周觀察漏失情況，若不發(fā)生漏失則繼續(xù)提高鉆井液密度直至達(dá)到設(shè)計(jì)值，同時(shí)循環(huán)排量也應(yīng)循序漸進(jìn)，逐步提高至設(shè)計(jì)值。檢驗(yàn)過程中記錄循環(huán)排量和泵壓，并與理論計(jì)算循環(huán)摩阻對比分析，以此確定有無必要進(jìn)一步提高循環(huán)排量。如果檢驗(yàn)過程發(fā)生漏失，則應(yīng)及時(shí)堵漏，提高地層承壓能力直至滿足固井要求。檢驗(yàn)完畢后，逐步減小鉆井液密度至原鉆井液密度值。
[0026](2)尾管固井
尾管固井時(shí)，若采用全井筒置換成加重鉆井液的方式檢驗(yàn)裸眼地層承壓能力，則按上述“常規(guī)套管固井”方法實(shí)施。若只將水泥封固段部分置換為加重鉆井液，則加重鉆井液密度和循環(huán)排量根據(jù)前面所述軟件模擬計(jì)算確定，具體步驟如下：
根據(jù)軟件計(jì)算承壓檢驗(yàn)所需加重鉆井液密度及體積，配制加重鉆井液。然后將加重鉆井液泵入井，循環(huán)排量在加重鉆井液出套管前逐步增加至設(shè)計(jì)排量。當(dāng)加重鉆井液出套管鞋后，詳細(xì)記錄泵壓，并計(jì)量好泵入量與返出量。如果檢驗(yàn)過程發(fā)生漏失，則應(yīng)及時(shí)堵漏，提高地層承壓能力以滿足固井要求。加重鉆井液全部返出套管鞋后，承壓檢驗(yàn)結(jié)束，然后分段將重漿循環(huán)返出。
[0027]實(shí)施例2—具體應(yīng)用實(shí)例
本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法已經(jīng)在相國寺儲(chǔ)氣庫山前I井、山前22井等多口井進(jìn)行了現(xiàn)場檢驗(yàn)驗(yàn)證，取得了較好的檢驗(yàn)效果。運(yùn)用本檢驗(yàn)方法，確保固井時(shí)環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度不超過地層承壓能力，實(shí)現(xiàn)了平衡壓力固井，大幅度降低了井漏風(fēng)險(xiǎn)。
[0028]實(shí)施例2-1 ：
本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法在山前I井Φ 339. 7mm常規(guī)套管固井得到成功應(yīng)用。山前I井三開采用1.45 g/cm3的鉆井液Φ 444. 5mm鉆頭鉆至1539m中完,鉆進(jìn)過程中發(fā)生多次漏失并進(jìn)行過多次堵漏作業(yè)，準(zhǔn)確判斷堵漏后的地層承壓能力是本次實(shí)現(xiàn)平衡壓力固井、防止施工中井漏的關(guān)鍵。根據(jù)固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果，套管鞋按I. 80g/cm3的鉆井液當(dāng)量密度，采用井口憋壓的方式做套管鞋承壓檢驗(yàn)，檢驗(yàn)成功，未發(fā)生井漏；第二步全井替入I. 76g/cm3的鉆井液(采用逐步提高鉆井液密度的方式，每次提O. 05 g/cm3，循環(huán)I周觀察漏失情況)，模擬固井設(shè)計(jì)注替排量循環(huán)，檢驗(yàn)全裸眼段地層承壓能力，上述兩步承壓檢驗(yàn)均獲成功，地層承壓能力滿足全井選用密度I. 70 g/cm3的水泥漿固井。該井固井施工順利，未發(fā)生井漏，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)。
[0029]實(shí)施例 2-2 ：
本發(fā)明所述地層承壓檢驗(yàn)方法在山前22井Φ177.8πιπι尾管固井中得到成功應(yīng)用。山前22井四開采用1.82 g/cm3鉆井液及Φ 215. 90mm鉆頭鉆至2571m中完，鉆進(jìn)過程中發(fā)生多次漏失并進(jìn)行過多次堵漏作業(yè)，準(zhǔn)確判斷堵漏后的地層承壓能力是本次實(shí)現(xiàn)平衡壓力固井、防止施工中井漏的關(guān)鍵。根據(jù)固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果，套管鞋按I. 82g/cm3的鉆井液當(dāng)量密度，采用井口憋壓的方式做套管鞋承壓檢驗(yàn)，檢驗(yàn)成功，未發(fā)生井漏；第二步全井替入I. 95g/cm3的鉆井液(采用逐步提高鉆井液密度的方式，每次提O. 05 g/cm3，循環(huán)I周觀察漏失情況)，模擬固井設(shè)計(jì)注替排量循環(huán)，檢驗(yàn)全裸眼段地層承壓能力，上述兩步承壓檢驗(yàn)均獲成功，地層承壓能力滿足全井選用密度I. 88 g/cm3的水泥漿固井。該井固井施工順利，未發(fā)生井漏，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其特征在于步驟為： 第一步：完鉆后，直接下鉆桿至套管鞋處，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值，井口逐步加壓，觀察泵入量和壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓拐點(diǎn)或井口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，立即停止檢驗(yàn)，記錄最終壓力數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出套管鞋處地層承壓能力，若地層承壓能力不滿足要求則需進(jìn)行堵漏作業(yè)，若地層承壓能力滿足要求則進(jìn)行 第二步：根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度，并依據(jù)加重鉆井液密度值將井內(nèi)鉆井液全部或部分置換，然后逐步提高循環(huán)排量，直至出現(xiàn)井漏或環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度與固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度相等，若發(fā)生井漏，則考慮進(jìn)行堵漏作業(yè)或?qū)叹┕し桨高M(jìn)行調(diào)整，若不發(fā)生井漏則按原施工方案固井。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其特征在于：所述第一步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)井口加壓值具體是指：根據(jù)固井施工時(shí)環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)、施工排量以及井眼狀況，利用固井設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，根據(jù)式（I)設(shè)計(jì)井口加壓值： P0=ISlXHbX(ECDc-P111)(I) 式中： Hb—上層套管鞋垂深，m; P m—鉆井液密度，kg/m3 ； E⑶。一固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ； P。一井口加壓值，Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的固井前檢驗(yàn)地層承壓能力的方法，其特征在于：所述第二步中，根據(jù)固井時(shí)最大環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度及鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度設(shè)計(jì)加重鉆井液密度具體是指： 首先根據(jù)井內(nèi)原鉆井液流變參數(shù)，利用固井工程設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出下入光鉆桿后以鉆井泵最大排量循環(huán)鉆井液時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度ECDmtl ； 若采用常規(guī)套管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)計(jì)算出加重鉆井液密度： P hm= P m+E⑶c- ECDm0+ P 0(2) 若采用尾管固井，承壓檢驗(yàn)時(shí)將全井筒置換成加重鉆井液或僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液；若全井筒置換成加重鉆井液，根據(jù)式（2)確定加重鉆井液密度；若僅將水泥封固段部分置換為加重鉆井液，則根據(jù)式（3)計(jì)算出加重鉆井液密度： P ta= (；ECDc- ECDm0) X Hc/Lb+ P m+ P Q(3) 式⑵和（3)中： ECDmtl—原鉆井液以鉆井泵最大排量循環(huán)時(shí)的環(huán)空動(dòng)態(tài)當(dāng)量密度，kg/m3 ； P。一附加安全密度值，kg/m3, 一般取50左右； Hc一井底垂深，m ； Lb—水泥封固段垂直長度，m ； P 一加重鉆井液密度，kg/m3。
【文檔編號】E21B49/00GK103485771SQ201310443478
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】范偉華, 劉世彬, 曾凡坤, 馮彬, 劉洋, 馮予淇, 趙常青, 范成友, 聶世均, 吳朗 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司