CN102877813A - 半程充气固井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井固井技术领域，是一种半程充气固井方法，该方法按下述步骤进行：第一步，井中下入完井套管管串，当完井套管管串下入至中途时，在井口处将喷射短节固定安装在完井套管管串的外侧或完井套管管串中，并使喷射短节的喷嘴朝上或侧向井壁，在喷射短节上固定安装与喷射短节内腔相通的充气管，继续下入完井套管管串。本发明工艺简单，成本较低，通过降低环空液密度和水泥浆密度，能有效诱导建立循环，使固井完井作业能在现有设备条件下安全、快速地完成固井作业，极大地提高了低压地层和易漏地层的固井一次成功率，极大地降低了投产的综合成本，并且有效防止形成新的地层漏失。

Description

半程充气固井方法

技术领域

本发明涉及石油钻井固井技术领域，是一种半程充气固井方法。

背景技术

随着石油勘探开发向纵深方向、边缘地区拓展，钻井过程中钻遇的地层越来越复杂，同一井眼出现多套压力系统，钻井液安全密度窗口窄（即地层空隙压力与地层漏失压力相差很小），同时地层破裂压力梯度极低，给固井完井带来了很多困难，如下套管前提高地层承压能力的工作消耗很多的人力、物力和时间，套管下至预定位置后因井漏无法建立循环，注水泥、顶替过程中极易发生漏失导致水泥返高不够等等。目前采用低密度防漏水泥浆技术解决固井漏失问题，因水泥浆密度越低，费用越高，水泥石的性能越差，油田公司在决策方面顾此失彼，尚未达到理想的效果。

发明内容

本发明提供了一种半程充气固井方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决地层漏失使得固井完井作业困难和因地层漏失而发生井漏后造成固井作业费用高的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种半程充气固井方法，按下述步骤进行：第一步，井中下入完井套管管串，当完井套管管串下入至中途时，在井口处将喷射短节固定安装在完井套管管串的外侧或完井套管管串中，并使喷射短节的喷嘴朝上或侧向井壁，在喷射短节上固定安装与喷射短节内腔相通的充气管，继续下入完井套管管串，喷射短节和充气管随同完井套管管串一起下入井内并使喷射短节位于地层漏失的上方，充气管和完井套管管串的上端分别位于井口之上，完井套管管串与井内壁之间形成环空；第二步，向完井套管管串中注入钻井完井液或清洗液，钻井完井液或清洗液从完井套管管串底部流出进入井内形成环空液；第三步，在充气管上端连接充气装置，当环空液液面的高度高于喷射短节时，打开充气装置向充气管中充入气体，充入的气体从喷射短节中均匀向环空液中喷射，形成充气钻井完井液或充气清洗液，充气钻井完井液或充气清洗液将井底沉砂、岩屑、钻屑携带出地面，净化井眼；第四步，满足固井要求后进行固井作业，向完井套管管串中注入水泥浆，然后注入顶替液，在注入水泥浆和顶替液过程中进行充气作业，以降低环空中水泥浆的当量密度，保证水泥浆液面达到设计要求；第五步，固井作业结束后进行候凝、完井作业。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述充气管中充入的气体可为氮气。

上述充气管中充入的气体可为空气。

上述充气装置可为制氮车。

上述充气装置可为钻井队配备的空压机。

上述喷射短节上可有至少两个的喷嘴。

本发明工艺简单，成本较低，通过降低环空液密度，能有效诱导建立循环，使固井完井作业能在现有设备条件下安全、快速地完成固井作业，极大地提高了低压地层和易漏地层的固井一次成功率，极大地降低了投产的综合成本，并且有效防止形成新的地层漏失。

附图说明

附图1为本发明下入完井套管管串后注入钻井完井液时的状态示意图。

附图2为本发明注入钻井完井液后充入气体建立循环时的状态示意图。

附图3为本发明充入气体建立循环后进行洗井时的状态示意图。

附图4为本发明井眼洗净后注入水泥浆和顶替液时的状态示意图。

附图中的编码分别为：1为完井套管管串，2为喷射短节，3为井，4为地层漏失，5为充气管，6为钻井完井液，7为充气钻井完井液，8为钻井液排出管，9为井底沉砂、岩屑、钻屑，10为顶替液，11为地面，12为水泥浆。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该半程充气固井方法按下述步骤进行：第一步，井3中下入完井套管管串1，当完井套管管串1下入至中途时，在井口处将喷射短节2固定安装在完井套管管串1的外侧或完井套管管串1中，并使喷射短节2的喷嘴朝上或侧向井壁，在喷射短节2上固定安装与喷射短节2内腔相通的充气管5，继续下入完井套管管串1，喷射短节2和充气管5随同完井套管管串1一起下入井3内并使喷射短节2位于地层漏失4的上方，充气管5和完井套管管串1的上端分别位于井口之上，完井套管管串1与井3内壁之间形成环空；第二步，向完井套管管串1中注入钻井完井液6或清洗液，钻井完井液6或清洗液从完井套管管串1底部流出进入井3内形成环空液；第三步，在充气管5上端连接充气装置，当环空液液面的高度高于喷射短节2时，打开充气装置向充气管5中充入气体，充入的气体从喷射短节2中均匀向环空液中喷射，形成充气钻井完井液7或充气清洗液，充气钻井完井液7或充气清洗液将井底沉砂、岩屑、钻屑9携带出地面11，净化井眼；第四步，满足固井要求后进行固井作业，向完井套管管串1中注入水泥浆12，然后注入顶替液10，在注入水泥浆12和顶替液10过程中进行充气作业，以降低环空中水泥浆12的当量密度，保证水泥浆12液面达到设计要求；第五步，固井作业结束后关闭封井器进行候凝、完井。钻井完井过程中，当出现下列两种情况时，均会发生井漏，第一种情况，当底层存在天然地层漏失4时，井筒内的钻井液或者泥浆作用于井壁地层的动压力超过地层漏失压力时，就会发生井漏；另一种情况，当钻井液或者泥浆作用于井壁地层的动压力超过地层破裂压力时，钻井液或者泥浆压裂地层，形成新的地层漏失4，产生井漏；通过喷射短节2向钻井完井液6或清洗液或水泥浆12中注入气体时，减小环空中钻井完井液6或清洗液或水泥浆12的当量密度，使地层漏失4上方的钻井完井液6或清洗液或水泥浆12的压力减小，从而诱导钻井完井液6或清洗液或水泥浆12返高的液面达到要求，达到诱导钻井完井液6或清洗液或水泥浆12产生循环的目的，返高的钻井完井液6或清洗液或水泥浆12可以从与井口固定连接的钻井液排出管8排出；充气钻井完井液7或充气清洗液将井底沉砂、岩屑、钻屑9通过与井口固定连接的钻井液排出管8携带出地面11，净化井眼。这样，通过降低环空液密度和水泥浆密度，能有效诱导建立循环，使固井完井作业能在现有设备条件下安全、快速地完成固井作业，极大地提高了低压地层和易漏地层的固井一次成功率，极大地降低了投产的综合成本，并且有效防止形成新的地层漏失。

可根据实际需要，对上述半程充气固井方法作进一步优化或/和改进：

根据需要，充气管5中充入的气体为氮气。

根据需要，充气管5中充入的气体为空气。

根据需要，充气装置为制氮车。

根据需要，充气装置为钻井队配备的空压机。

如附图1、2、3、4所示，根据需要，喷射短节2上有至少两个的喷嘴。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (7)

1.一种半程充气固井方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，井中下入完井套管管串，当完井套管管串下入至中途时，在井口处将喷射短节固定安装在完井套管管串的外侧或完井套管管串中，并使喷射短节的喷嘴朝上或侧向井壁，在喷射短节上固定安装与喷射短节内腔相通的充气管，继续下入完井套管管串，喷射短节和充气管随同完井套管管串一起下入井内并使喷射短节位于地层漏失的上方，充气管和完井套管管串的上端分别位于井口之上，完井套管管串与井内壁之间形成环空；第二步，向完井套管管串中注入钻井完井液或清洗液，钻井完井液或清洗液从完井套管管串底部流出进入井内形成环空液；第三步，在充气管上端连接充气装置，当环空液液面的高度高于喷射短节时，打开充气装置向充气管中充入气体，充入的气体从喷射短节中均匀向环空液中喷射，形成充气钻井完井液或充气清洗液，充气钻井完井液或充气清洗液将井底沉砂、岩屑、钻屑携带出地面，净化井眼；第四步，满足固井要求后进行固井作业，向完井套管管串中注入水泥浆，然后注入顶替液，在注入水泥浆和顶替液过程中进行充气作业，以降低环空中水泥浆的当量密度，保证水泥浆液面达到设计要求；第五步，固井作业结束后候凝、完井作业。

2.根据权利要求1所述的半程充气固井方法，其特征在于充气管中充入的气体为氮气。

3.根据权利要求1所述的半程充气固井方法，其特征在于充气管中充入的气体为空气。

4.根据权利要求1或2所述的半程充气固井方法，其特征在于充气装置为制氮车。

5.根据权利要求3所述的半程充气固井方法，其特征在于充气装置为钻井队配备的空压机。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的半程充气固井方法，其特征在于喷射短节上有至少两个的喷嘴。

7.根据权利要求4所述的半程充气固井方法，其特征在于喷射短节上有至少两个的喷嘴。

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