CN108086943A - 三开次深水钻井环空压力管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三开次深水钻井环空压力管理方法，包括以下步骤：S1、表层：钻井眼70‑80m，下入隔水管并固定；S2、一开次：钻井眼至泥面以下600‑700m后起出钻头并下入套管，然后注水泥浆至环空间隙充填满，水泥浆返至泥面；S3、二开次：钻井眼至泥面以下1500‑1700m后起出钻头并下入套管，管串悬挂于上层套管鞋以上140‑160m，往环空注入水泥浆，使水泥浆返高控制在悬挂器以下10‑20m；S4、三开次：钻至目的层后起出钻头，下入套管，装井口，往环空注水泥浆，水泥首浆返至上层套管鞋以下90‑110m；首浆以上环空填充氮气，首浆与尾浆之间的隔离液段长为240‑260m，隔离液下面全部环空为水泥尾浆，待凝固后，转入完井。本发明有利于提高三开次深水井的作业安全，可在石油钻井领域广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气等资源的钻井工程的技术领域，具体涉及一种三开次深水钻井环空压力管理方法。
背景技术
目前，国内外很多油气井均存在严重的环空带压现象，在陆地或者水深较浅的海洋平台中，环空带压的管理相对比较容易；但在深水钻井中，由于井口头位于上千米水深的海底，环空带压问题难以处理，因此需要在钻井过程中就做好管理，避免钻井作业结束后出现环空带压问题。
传统的三开次深水井环空压力管理通常是：(1)表层采用全环空封固，水泥返高至泥面；(2)一开酌情进行封固，有些井封固全环空，水泥返至泥面，有些井采用单级双封，水泥首浆至返至上层套管鞋以上50m左右。(3)二开和三开通常采用单级双封，水泥首浆返至上层套管鞋以上150-300m。这种管理方法在地层压力较低的区块可能适用，但在地层压力较高，特别是含气量较高的地层，可能会导致环空带压，严重影响现场作业安全。
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中三开次深水井易造成环空带压的不足而提供一种三开次深水钻井环空压力管理方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种三开次深水钻井环空压力管理方法，包括以下步骤：
S1、表层：钻井眼70-80m，下入隔水管并固定；
S2、一开次：钻井眼至泥面以下600-700m后起出钻头并下入套管，然后注水泥浆至环空间隙充填满，水泥浆返至泥面；
S3、二开次：钻井眼至泥面以下1500-1700m后起出钻头并下入套管，管串悬挂于上层套管鞋以上140-160m，往环空注入水泥浆，使水泥浆返高控制在悬挂器以下10-20m；
S4、三开次：钻至目的层后起出钻头，下入套管，装井口，往环空注水泥浆，水泥首浆返至上层套管鞋以下90-110m；水泥首浆以上环空填充氮气，水泥首浆与水泥尾浆之间的隔离液段长为240-260m，隔离液下面全部环空为水泥尾浆，待凝固后，转入完井。
作为进一步的改进，在步骤S4中，所述隔离液配方为：100份水+4.5份DISPACER隔离剂+5份PC-G80L降失水剂+41-48份弹塑球体+63-69份重晶石。
作为进一步的改进，在步骤S3中，采用单级单封法注入水泥浆，使环空全部充满水泥。
作为进一步的改进，其特征在于：在步骤S4中，采用单级双封法往环空注水泥浆。
作为进一步的改进，在步骤S3中，管串悬挂于上层套管鞋以上150m。
作为进一步的改进，在步骤S4中，水泥首浆返至上层套管鞋以下100m。
与现有技术相比，本发明提供的三开次深水钻井环空压力管理方法有益效果是：
(1)、增加了一开次环空水泥浆的返高，降低了二开次和三开次水泥浆的返高，并优化了三开环空隔离液的配方，如果三开套管的环空出现环空带压的问题，首先上部的氮气和中间的隔离液可以产生压缩，平衡生产过程中产生的环空带压；
(2)、水泥首浆离上层套管鞋有100m左右的距离，因此产生的环空压力可以传递到地层，有利于减小环空带压压力；
(3)、一开采用全封固，环空压力不会被传递到一开的环空，也就是说不会传递到海底，有利于提高三开次深水井的作业安全。
(4)、本发明操作方便，有利于提高三开次深水井的作业安全，可在石油钻井领域广泛应用。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明三开次深水钻井环空压力管理方法的步骤框图。
图2是本发明三开次深水钻井环空压力管理方法的应用于深水井的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种三开次深水钻井环空压力管理方法，包括以下步骤：
S1、表层：钻井眼70-80m，下入隔水管1并固定；
S2、一开次：钻井眼至泥面以下600-700m后起出钻头并下入套管2，然后注水泥浆3至环空间隙充填满，水泥浆返至泥面；
S3、二开次：钻井眼至泥面以下1500-1700m后起出钻头并下入套管4，管串悬挂于上层套管鞋以上140-160m，管串优选悬挂于上层套管鞋以上150m，往环空注入水泥浆，注入方式采用单级单封法注入，使环空全部充满水泥，单级单封法注入有利于提高固井质量，使水泥浆返高控制在悬挂器以下10-20m；
S4、三开次：钻至目的层后起出钻头，下入套管5，装井口，往环空注水泥浆，注入方式采用单级双封法，单级双封法注入有利于避免压漏地层，水泥首浆6返至上层套管鞋以下90-110m，水泥首浆6优选返至上层套管鞋以下100m；水泥首浆6以上环空填充氮气7，水泥首浆6与水泥尾浆8之间的隔离液段9长为240-260m，所述隔离液配方为：100份水+4.5份DISPACER隔离剂+5份PC-G80L降失水剂+41-48份弹塑球体+63-69份重晶石，上述份数为重量份。根据配方和加量的不同，在不同的温度和压力作用下，一部分弹塑球体会发生变形直至破碎，弹塑球体颗粒破碎后会释放出新的体积，因此配置的浆体体积会缩小。隔离液下面全部环空为水泥尾浆，待凝固后，转入完井。
本发明增加了一开次环空水泥浆的返高，降低了二开次和三开次水泥浆的返高，并优化了三开环空隔离液的配方，如果三开套管的环空出现环空带压的问题，首先上部的氮气和中间的隔离液可以产生压缩，平衡生产过程中产生的环空带压；水泥首浆离上层套管鞋有100m左右的距离，因此产生的环空压力可以传递到地层，有利于减小环空带压压力；一开采用全封固，环空压力不会被传递到一开的环空，也就是说不会传递到海底，有利于提高三开次深水井的作业安全。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种三开次深水钻井环空压力管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、表层：钻井眼70-80m，下入隔水管并固定；
S2、一开次：钻井眼至泥面以下600-700m后起出钻头并下入套管，然后注水泥浆至环空间隙充填满，水泥浆返至泥面；
S3、二开次：钻井眼至泥面以下1500-1700m后起出钻头并下入套管，管串悬挂于上层套管鞋以上140-160m，往环空注入水泥浆，使水泥浆返高控制在悬挂器以下10-20m；
S4、三开次：钻至目的层后起出钻头，下入套管，装井口，往环空注水泥浆，水泥首浆返至上层套管鞋以下90-110m；水泥首浆以上环空填充氮气，水泥首浆与水泥尾浆之间的隔离液段长为240-260m，隔离液下面全部环空为水泥尾浆，待凝固后，转入完井。
2.根据权利要求1所述的三开次深水钻井环空压力管理方法，其特征在于：在步骤S4中，所述隔离液配方为：100份水+4.5份DISPACER隔离剂+5份PC-G80L降失水剂+41-48份弹塑球体+63-69份重晶石。
3.根据权利要求2所述的三开次深水钻井环空压力管理方法，其特征在于：在步骤S3中，采用单级单封法注入水泥浆，使环空全部充满水泥。
4.根据权利要求1或2或3所述的三开次深水钻井环空压力管理方法，其特征在于：在步骤S4中，采用单级双封法往环空注水泥浆。
5.根据权利要求1或2或3所述的三开次深水钻井环空压力管理方法，在步骤S3中，管串悬挂于上层套管鞋以上150m。
6.根据权利要求1或2或3所述的三开次深水钻井环空压力管理方法，在步骤S4中，水泥首浆返至上层套管鞋以下100m。
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