CN109458171B - 一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气田钻井压力控制领域，尤其涉及一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法。其技术方案为：一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法，包括以下步骤：1）停泵，迅速关闭节流阀以提高套压值Pc，使套压值达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀，其中设计套压值Pcmax=Pfm+PCD+△P，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值；△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值，0.1MPa≤△P≤7Mpa；2）观察套压值变化，当套压值逐步趋于稳定，取稳定套压值PCL；3）计算漏失压力PL=PH+PCL，其中PH=DEN*9.81*TVD，DEN为钻井液密度，TVD为井垂深。本发明克提供了一种避免憋漏地层的窄安全密度窗口地层漏失压力测量方法。

Description

一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法
技术领域
本发明涉及油气田钻井压力控制领域，尤其涉及一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法。
背景技术
近年来随着对石油天然气勘探开发力度的加大，各种复杂地区钻井日益增多，应用常规过平衡压力控制技术已经不能很好满足窄密度窗口地层安全钻井生产要求，窄安全密度窗口地层漏失压力关系到钻进、接单根或立柱、起下钻过程井筒压力控制及工艺实施，若漏失压力掌握不准确，可能造成井漏甚至井漏后造成井喷等复杂事故；因此，准确掌握地层漏失压力，有利于调整钻井全过程过程井筒压力控制参数和工艺的实施，特别是起下钻过程施工作业参数，确保安全的钻井施工作业。
目前，石油钻井过程对地层漏失压力的测量方法主要是两种：
第一、通过关井缓慢开泵，看立压变化曲线，当立压即将达到峰值偏离后再降低并趋于平稳，人为判定偏离开始时计算的井底压力即为漏失压力。但该传统方法对于窄安全密度窗口地层而言，显然不适用，因为立压的滞后效应和井队大泵流量难以控制问题，关井开泵很容易憋漏地层而造成大量钻井液漏失和不必要的安全隐患。
第二、采用测井参数解释，评价该井所钻地层的漏失或者破裂压力，但该项技术需要测井专用设备、仪器及解释软件完成，且所测数据受到多种因数影响，所解释的漏失或者破裂压力数据仅供参考，且具有事后迟滞效应，为此能不能随钻指导生产。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种避免憋漏地层的窄安全密度窗口地层漏失压力测量方法，解决了现有地层漏失压力测量方法不能用于窄安全密度窗口地层漏失压力的随钻测量的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法，包括以下步骤：
1）停泵，迅速关闭节流阀以提高套压值Pc，使套压值达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀，其中设计套压值Pcmax=Pfm+PCD+△P，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值；△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值，0.1 MPa≤△P≤7Mpa；
此时井底压力BHP=PH+PC，且BHP＞PL，则Pcmax+ PH＞PL，井筒流体漏失进入地层，套压Pc逐渐下降，当井底压力BHP=地层漏失压力PL时，井筒流体不再进入地层达到相对平衡，其中PH为钻井液液柱压力；PL为地层漏失压力；
2）观察套压值变化，当套压值逐步趋于稳定，取稳定套压值PCL；
3）此时对应的井底压力BHP（套压PCL和井筒液柱压力PH之和）就是地层真实漏失压力PL，计算漏失压力PL=PH+PCL，其中PH=DEN*9.81*TVD，DEN为钻井液密度，TVD为井垂深。
作为本发明的优选方案，在步骤1）中，△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值。
作为本发明的优选方案，所述设计套压值Pcmax＜10.5Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方法根据理论：停泵，再迅速关闭节流阀,套压值Pc达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀,此时钻井液从地层漏失，直至套压值Pc减小并稳定到PCL，则漏失压力PL=PH+PCL。
设计套压值取值满足Pcmax＞Pfm+PCD，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值，保证设计套压值Pcmax和液柱压力PH之和刚好大于地层漏失压力PL。从而，钻井液不仅具有从地层漏失的趋势，且避免套压值过大而造成大量钻井液从窄安全密度窗口地层漏失和出现安全隐患的情况。本发明可随钻测量，避免了采用测井参数解释的方法测量窄安全密度窗口地层漏失压力时，失去对钻进的指导意义的情况。
2、△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值。对钻井液循环时的预估循环损耗进行修正，提高预估循环损耗值的准确度，则相应提高设计套压值Pcmax的准确度，便于将准确控制套压值，避免出现钻井液大量漏失或出现安全隐患的情况。
3、设计套压值Pcmax＜10.5Mpa，确保设备在安全负荷范围内运转，避免地层压裂、大量钻井液漏失、出现安全隐患等情况。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法，包括以下步骤：
1）停泵，迅速关闭节流阀以提高套压值Pc，使套压值达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀，其中设计套压值Pcmax=Pfm+PCD+△P，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值；△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值，0.1 MPa≤△P≤7Mpa；
此时井底压力BHP=PH+PC，且BHP＞PL，则Pcmax+ PH＞PL，井筒流体漏失进入地层，套压Pc逐渐下降，当井底压力BHP=地层漏失压。PL时，井筒流体不再进入地层达到相对平衡，其中PH为钻井液液柱压力；PL为地层漏失压力。
2）观察套压值变化，当套压值逐步趋于稳定，取稳定套压值PCL。
3）此时对应的井底压力BHP（套压PCL和井筒液柱压力PH之和）就是地层真实漏失压力PL，计算漏失压力PL=PH+PCL，其中PH=DEN*9.81*TVD，DEN为钻井液密度，TVD为井垂深。
本方法根据理论：停泵，再逐步关闭若干节流阀,套压值Pc达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀,此时钻井液从地层漏失，直至套压值Pc减小并稳定到PCL，则漏失压力PL=PH+PCL。
设计套压值取值满足Pcmax＞Pfm+PCD，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值，保证设计套压值Pcmax和液柱压力PH之和刚好大于地层漏失压力PL。从而，钻井液不仅具有从地层漏失的趋势，且避免套压值过大而造成大量钻井液从窄安全密度窗口地层漏失和出现安全隐患的情况。本发明可随钻测量，避免了采用测井参数解释的方法测量窄安全密度窗口地层漏失压力时，失去对钻进的指导意义的情况。
实施例二
在实施例一的基础上，在步骤1）中，△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值。
对钻井液循环时的预估循环损耗进行修正，提高预估循环损耗值的准确度，则相应提高设计套压值Pcmax的准确度，便于将准确控制套压值，避免出现钻井液大量漏失或出现安全隐患的情况。
实施例三
在在实施例一或实施例二的基础上，所述设计套压值Pcmax＜10.5Mpa，保证安全，避免地层压裂、大量钻井液漏失、出现安全隐患等情况。

Claims (2)

1.一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）停泵，迅速关闭节流阀以提高套压值Pc，使套压值达到设计套压值Pcmax时停止关闭节流阀，此时钻井液从地层漏失；其中设计套压值Pcmax=Pfm+PCD+△P，Pfm为钻井液循环时的预估循环损耗值，PCD为正常钻进时套压值；△P是考虑钻井液循环时的预估循环损耗值误差以及安全的一个附加值，0.1MPa≤△P≤7Mpa；
2）观察套压值变化，当套压值逐步趋于稳定，取稳定套压值PCL；
3）计算漏失压力PL=PH+PCL，其中PH=DEN*9.81*TVD，DEN为钻井液密度，TVD为井垂深。
2.根据权利要求1所述的一种新型窄安全密度窗口地层漏失压力测量的方法，其特征在于，所述设计套压值Pcmax＜10.5Mpa。
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