CN114482916B - 带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置及介质,包括如下步骤:提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值;尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析;尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析;尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析;环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析;目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。本发明提供的方法能够指导现场尾管固井控压候凝施工方案的设计,有效提高尾管固井候凝过程中的防油、气、水窜能力,改善窄压力窗口地层的尾管固井质量,保证油田的后续安全生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置、介质及设备,属于油气田开发技术领域。
背景技术
在常规油气田开采逐渐步入中后期的大背景下,钻完井作业开始向“深水、深地”领域进军,使得油气井尾管固井技术面临高温、高压、窄压力窗口等严苛工况的挑战,固井注替期间裸眼段漏失、候凝过程油气水窜等问题频发,进而导致尾管段环空封固质量差、井完整性屏障失效,严重影响目标井的后续作业,限制油气田的安全成产及长期有效开发。
为应对这一难题,现场可以采用控压固井的方式改善尾管段水泥环的封固效果,提高尾管固井质量。在不坐封尾管顶部封隔器的情况下,控压固井技术首先以井筒水力学、动力学模型为基础预测固井循环、注替及候凝期间的井筒压力场变化规律,随后通过施加井口回压,使压力沿环空传递至井底,保证井底压力始终处于地层安全窗口范围内。对于需要坐封尾管顶部封隔器的高温、高压气井,由于封隔器阻断了环空的压力传递路径,导致传统控压固井方式无法实现候凝期间的井底压力控制。现场可以采用胶塞不碰压的水泥浆注替方式,打通尾管柱内部的压力传递路径,实现固井全过程的井底压力控制。
然而,在需要坐封顶部封隔器的尾管控压固井作业过程中,封隔器的存在会改变水泥浆顶替到位后候凝期间的环空压力场分布规律,井口回压首先需要经过尾管柱内部传至井底,再沿环空向上传递,常规控压候凝的压力传递路径失效。因此,在坐封尾管顶部封隔器的条件下,常规尾管固井候凝期间的施工参数设计方法不再适用。现有带封隔器尾管控压候凝技术也未给出考虑全裸眼段压稳防漏的施工参数设计方法。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法、装置、介质及设备,利用本发明的分析方法,能够对尾管顶部封隔器坐封条件下的控压候凝参数进行分析,指导现场实时调节循环排量及井口回压,弥补水泥浆“失重”导致的井底压力损失,保证候凝期间井下环空全裸眼段的压力始终处于地层安全密度窗口范围内。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法,包括如下步骤:
提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值;
尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析;
尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析;
尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析;
环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析;
目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值,具体步骤如下:
水平裸眼段:对于水平裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标井段所处深度地层压力在横向上的非均质性,选择水平裸眼段最大孔隙压力对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择水平裸眼段最小破裂压力对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;在忽略地层横向非均质性的条件下,水平裸眼段选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点;
垂直或定向裸眼段:对于垂直或定向裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标裸眼段地层中是否存在异常高压或异常低压地层,当存在异常高压地层时,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,当存在异常低压地层时,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;当不存在异常压力地层时,则选择裸眼段最大孔隙压力当量密度位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择裸眼段最小破裂压力当量密度位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,尾管顶部封隔器坐封前控压施工参数分析,具体步骤如下:
以提取到的考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值为基础,分别建立井下不发生漏失及不发生窜流条件下的井口回压的分析范围;
为了给后续控压候凝施工作业预留更大的操作空间,获取尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析,具体步骤如下:
在尾管送入工具完成丢手动作后,设置循环洗井排量时应充分考虑水泥浆稠化对固井作业安全的影响,保证固井注替作业结束后尾管顶部封隔器以上的水泥浆在进入快速水化期前被全部循环出井;
同时,在尾管送入工具完成丢手动作后的循环洗井过程中,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析,具体步骤如下:
上提尾管送入工具的作业过程,分为送入工具上提和井口拆甩立柱两种工况,关键控压施工参数为送入工具上提速度以及环空返出位置井口回压;在尾管送入工具上提工况下,管柱在流体中的运动会产生抽汲压力,影响井筒原有压力场的分布规律;而在井口拆甩立柱工况下,抽汲压力消失;针对各自特点给出尾管送入工具上提过程中不同工况下的控压施工参数分析方法。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析,具体步骤如下:
在尾管送入工具上提至某一位置后,开泵循环钻井液,同时在井口施加一定的回压,控压候凝直至尾管段环空中的水泥浆具备足够的防窜能力,该过程的关键施工参数为循环排量及井口回压。
所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,优选地,目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价,具体步骤如下:
根据目标井裸眼段漏失、窜流风险观测点的地层压力参数确定带封隔器尾管控压候凝过程的极限可作业窗口;在极限条件下,目标裸眼段地层需要满足水泥浆完全失重,即水泥浆孔隙压力变为孔隙水静液柱压力时整个裸眼段的防漏失及防气窜要求;由于水平裸眼段没有垂向深度变化,不需要考虑静液柱压力的影响,因此极限可作业窗口评价针对垂直或定向裸眼段。
基于上述尾管控压候凝施工参数分析方法,本发明还提供该方法的分析装置,包括:
第一处理单元,用于提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值;
第二处理单元,用于分析尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数;
第三处理单元,用于分析尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数;
第四处理单元,用于分析尾管送入工具上提过程中控压施工参数;
第五处理单元,用于分析环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数;
第六处理单元,用于对目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。
本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
1、本发明方法明确了尾管控压固井技术在顶部封隔器坐封之后的循环洗井、上提尾管送入工具、循环控压候凝整个过程中环空压力变化情况,为带封隔器尾管控压候凝施工的关键参数设计及现场作业提供指导。
2、本发明方法能够在考虑井下全裸眼段地层安全作业窗口限制的基础上完成窄压力窗口下带封隔器尾管控压候凝作业的施工参数设计,有效弥补水泥浆候凝失重导致的压力损失,减低裸眼环空油、气、水窜及漏失风险,改善尾管固井质量。
3、本发明方法能够确定带封隔器尾管控压候凝技术在目标井工况下的极限可作业窗口,从而指导关键施工参数的设计,对窄压力窗口地层中尾管固井作业的风险评估、措施制定等提供借鉴。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法的流程示意图;
图2为本发明该实施例提供的带封隔器的尾管固井在控压候凝期间不同阶段的施工示意图,其中,a)为坐封顶部封隔器,b)为送入工具丢手循环,c)为上提送入工具,d)为循环控压候凝;
附图标记:1-钻井液;2-固井前置液;3-固井水泥浆;4-目标裸眼段上层套管;5-尾管管柱;6-固井顶替胶塞;7-尾管止塞箍;8-尾管悬挂器;9-尾管顶部封隔器;10-尾管送入工具。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明所提供的窄压力窗口下带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法,包括如下步骤:
1、提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值,具体步骤如下:
1)、水平裸眼段
对于水平裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标井段所处深度地层压力在横向上的非均质性,选择水平裸眼段最大孔隙压力对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择水平裸眼段最小破裂压力对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;在忽略地层横向非均质性的条件下,水平裸眼段选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点,表示为:
hloss=htg=hw (1)
式中,hloss为漏失风险观测点垂深,m;htg为窜流风险观测垂深,m,hw为当前裸眼段最大垂深,m。
2)、垂直或定向裸眼段
对于垂直或定向裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标裸眼段地层中是否存在异常高压或异常低压地层,若存在异常高压地层,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,若存在异常低压地层,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;若不存在异常压力地层,则选择裸眼段最大孔隙压力当量密度位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择裸眼段最小破裂压力当量密度位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;常规情况下,垂直或定向裸眼段选择井底位置作为窜流风险的观测点,选择上层套管管鞋位置作为漏失风险的观测点,表示为:
hloss=hcasing (2)
htg=hw (3)
式中,hcasing为上层套管管鞋位置对应的垂深,m。
2、尾管顶部封隔器坐封前控压施工参数设计,具体步骤如下:
坐封尾管顶部封隔器9不会对原有井筒环空压力场分布产生影响,且此时固井注替作业已结束,计算环空压力场不再考虑循环摩阻,关键控压施工参数为井口回压Pa。以步骤一提取到的考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值为基础,分别建立井下不发生漏失及不发生窜流条件下的井口回压的设计范围,表示为公式(4)和公式(5):
Pa<g{[ρloss(hloss)-ρc]hloss+(ρu-ρmud)hu+(ρc-ρu)hc} (4)
Pa>g{[ρtg(htg)-ρc]htg+(ρu-ρmud)hu+(ρc-ρu)hc} (5)
式中,ρloss为裸眼段地层漏失风险观测点处的地层破裂压力当量密度,kg/m3;ρtg为裸眼段地层窜流风险观测点处的地层孔隙压力当量密度,kg/m3;ρmud为井筒内钻井液密度,kg/m3;ρu为井筒内前置液密度,kg/m3;ρc为井筒内水泥浆水化前的密度,kg/m3;g为重力加速度,9.8m/s2;hu为固井前置液环空返高位置对应的垂深,m;hc为固井水泥浆环空返高位置对应的垂深,m。
为了给后续控压候凝施工作业预留更大的操作空间,可采用公式(6)计算得到尾管顶部封隔器9坐封前的井口回压Pa的设置结果:
3、尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数设计,具体步骤如下:
在尾管送入工具10丢手后的循环洗井过程中,关键控压施工参数为循环排量Q以及环空返出位置的井口回压Pa。尾管管柱5上部井段套管4内的环空压力主要由流体静压力、循环摩阻及井口回压Pa控制,该压力连同尾管管柱5的内部钻井液1、固井顶替胶塞6以下井段水泥浆3的静压力一起作用于井底,并影响尾管管柱5外部环空中的压力分布。同时,水泥浆3在候凝期间存在失重现象,导致水泥浆3的视密度随时间不断变化,且受温度、压力等养护条件的影响,井下不同深度的水泥浆3水化反应进程不同,不同位置、不同时刻水泥浆3的视密度由公式(7)表示:
ρcc(h,T)=ρc-ρwl(h,T) (7)
式中,ρcc为水化反应进行到某一时刻、井下某一深度位置处的水泥浆视密度,kg/m3;h为当前位置深度,m;T为当前时刻水化反应进行的时间,min;ρwl为某一时刻、井下某一深度位置处的水泥浆水化失重损失压力对应的当量密度,kg/m3。
在尾管送入工具10完成丢手动作后,设置循环洗井排量Q时应充分考虑水泥浆3稠化对固井作业安全的影响,保证固井注替作业结束后尾管顶部封隔器9以上的水泥浆3能够在进入快速水化期前被全部循环出井,此时循环排量Q的设计满足下式:
式中,Hcasing为上层套管管鞋位置对应的测深,m;Aa为尾管送入工具与套管形成环空的截面积,m2;T0为尾管顶部封隔器坐封到水泥浆进入快速水化期所需要的时间,min。
同时,在尾管送入工具10完成丢手动作后的循环洗井过程中,循环排量Q及井口回压Pa的设置应满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求,参数设计结果满足以下公式:
式中,He为尾管顶部封隔器所在位置处的测深,m;f为尾管送入工具与上层套管环空中某一时刻、某一位置控制体的流动摩阻系数,无量纲;ρm为控制体内的流体密度,kg/m3;dc为上层套管内径,m;dt为尾管送入工具外径,m;huu为循环期间某一时刻环空内前置液的液柱垂直高度,m;hcc为循环期间某一时刻环空内水泥浆的液柱垂直高度,m;hp为某一时刻井下固井顶替胶塞位置对应的垂深,m。
4、尾管送入工具上提过程中控压施工参数设计,具体步骤如下:
上提尾管送入工具10的作业过程,可以分为送入工具上提和井口拆甩立柱两种工况,关键控压施工参数为送入工具上提速度v以及环空返出位置井口回压Pa。在尾管送入工具10上提工况下,管柱在流体中的运动会产生抽汲压力Ptrip,影响井筒原有压力场的分布规律;而在井口拆甩立柱工况下,抽汲压力消失。针对各各自特点给出尾管送入工具上提过程中不同工况下的控压施工参数设计方法。
在尾管送入工具10上提工况下,为满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求,按照公式(11)和公式(12)设计施工参数:
在井口拆甩立柱工况下,为满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求,按照公式(13)和公式(14)设计施工参数:
5、环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数设计,具体步骤如下:
在尾管送入工具10上提至某一位置后,开泵循环钻井液,同时在井口施加一定的回压,控压候凝直至尾管段环空中的水泥浆3具备足够的防窜能力,该过程的关键施工参数为循环排量Q及井口回压Pa。为满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求,施工参数的设计满足下列公式:
式中,Ht为循环控压候凝期间的送入工具底部对应测深,m。
6、目标井带封隔器尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价,具体步骤如下:
根据目标井裸眼段漏失、窜流风险观测点的地层压力参数确定带封隔器尾管控压候凝过程的极限可作业窗口。在极限条件下,目标裸眼段地层需要满足水泥浆完全失重(水泥浆孔隙压力变为孔隙水静液柱压力)时整个裸眼段的防漏失及防气窜要求。由于水平裸眼段没有垂向深度变化,不需要考虑静液柱压力的影响,因此极限可作业窗口评价主要针对垂直或定向裸眼段。极限可作业窗口ρx的确定公式如下:
式中,ρwater为水泥浆孔隙水的静液柱密度,kg/m3。
基于上述尾管控压候凝施工参数分析方法,本发明第二方面还提供该方法的分析装置,包括:
第一处理单元,用于提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值;
第二处理单元,用于分析尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数;
第三处理单元,用于分析尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数;
第四处理单元,用于分析尾管送入工具上提过程中控压施工参数;
第五处理单元,用于分析环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数;
第六处理单元,用于对目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价。
本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
本发明是根据具体实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值,裸眼段地层特征值包括:水平裸眼段中选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点,即:,式中,h loss为漏失风险观测点垂深,h tg为窜流风险观测垂深,h w为当前裸眼段最大垂深;垂直或定向裸眼段选择井底位置作为窜流风险的观测点,选择上层套管管鞋位置作为漏失风险的观测点,即:,/>,h casing为上层套管管鞋位置对应的垂深;
尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数分析,得到尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果;
尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析,控压施工参数包括循环排量以及环空返出位置的井口回压,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析,控压施工参数包括送入工具上提速度以及环空返出位置井口回压,入工具上提速度以及环空返出位置井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析,控压候凝施工参数包括循环排量及井口回压,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价,极限可作业窗口评价主要针对垂直或定向裸眼段,极限可作业窗口ρx的确定公式如下:
式中,ρ water为水泥浆孔隙水的静液柱密度,为为裸眼段地层窜流风险观测点处的地层孔隙压力当量密度。
2.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值,具体步骤如下:
水平裸眼段:对于水平裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标井段所处深度地层压力在横向上的非均质性,选择水平裸眼段最大孔隙压力对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择水平裸眼段最小破裂压力对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;在忽略地层横向非均质性的条件下,水平裸眼段选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点;
垂直或定向裸眼段:对于垂直或定向裸眼段地层的特征值提取,首先分析目标裸眼段地层中是否存在异常高压或异常低压地层,当存在异常高压地层时,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,当存在异常低压地层时,则选择该层段对应的井深位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点;当不存在异常压力地层时,则选择裸眼段最大孔隙压力当量密度位置作为控压候凝期间的窜流风险观测点,选择裸眼段最小破裂压力当量密度位置作为控压候凝期间的漏失风险观测点。
3.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,尾管顶部封隔器坐封前控压施工参数分析,具体步骤如下:
以提取到的考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值为基础,分别建立井下不发生漏失及不发生窜流条件下的井口回压的分析范围;
为了给后续控压候凝施工作业预留更大的操作空间,获取尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果。
4.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数分析,具体步骤如下:
在尾管送入工具完成丢手动作后,设置循环洗井排量时应充分考虑水泥浆稠化对固井作业安全的影响,保证固井注替作业结束后尾管顶部封隔器以上的水泥浆在进入快速水化期前被全部循环出井;
同时,在尾管送入工具完成丢手动作后的循环洗井过程中,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求。
5.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,尾管送入工具上提过程中控压施工参数分析,具体步骤如下:
上提尾管送入工具的作业过程,分为送入工具上提和井口拆甩立柱两种工况,关键控压施工参数为送入工具上提速度以及环空返出位置井口回压;在尾管送入工具上提工况下,管柱在流体中的运动会产生抽汲压力,影响井筒原有压力场的分布规律;而在井口拆甩立柱工况下,抽汲压力消失;针对各自特点给出尾管送入工具上提过程中不同工况下的控压施工参数分析方法。
6.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数分析,具体步骤如下:
在尾管送入工具上提至某一位置后,开泵循环钻井液,同时在井口施加一定的回压,控压候凝直至尾管段环空中的水泥浆具备足够的防窜能力,该过程的关键施工参数为循环排量及井口回压。
7.根据权利要求1所述的尾管控压候凝施工参数分析方法,其特征在于,目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价,具体步骤如下:
根据目标井裸眼段漏失、窜流风险观测点的地层压力参数确定带封隔器尾管控压候凝过程的极限可作业窗口;在极限条件下,目标裸眼段地层需要满足水泥浆完全失重,即水泥浆孔隙压力变为孔隙水静液柱压力时整个裸眼段的防漏失及防气窜要求;由于水平裸眼段没有垂向深度变化,不需要考虑静液柱压力的影响,因此极限可作业窗口评价针对垂直或定向裸眼段。
8.一种带封隔器的尾管控压候凝施工参数分析装置,其特征在于,包括:
第一处理单元,用于提取考虑井眼轨迹影响的裸眼段地层特征值;,裸眼段地层特征值包括:水平裸眼段中选择井底位置作为漏失、窜流风险的观测点,即:,式中,h loss为漏失风险观测点垂深,h tg为窜流风险观测垂深,h w为当前裸眼段最大垂深;垂直或定向裸眼段选择井底位置作为窜流风险的观测点,选择上层套管管鞋位置作为漏失风险的观测点,即:/>,/>,h casing为上层套管管鞋位置对应的垂深;
第二处理单元,用于分析尾管的顶部封隔器坐封前控压施工参数,得到尾管顶部封隔器坐封前的井口回压的设置结果;
第三处理单元,用于分析尾管送入工具丢手后的循环过程控压施工参数,控压施工参数包括循环排量以及环空返出位置的井口回压,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
第四处理单元,用于分析尾管送入工具上提过程中控压施工参数,控压施工参数包括送入工具上提速度以及环空返出位置井口回压,入工具上提速度以及环空返出位置井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
第五处理单元,用于分析环空水泥浆防窜能力达标前循环控压候凝施工参数,控压候凝施工参数包括循环排量及井口回压,循环排量及井口回压的设置需满足井下裸眼段地层防窜防漏的要求;
第六处理单元,用于对目标井带封隔器的尾管控压候凝过程的极限可作业窗口评价,极限可作业窗口评价主要针对垂直或定向裸眼段,极限可作业窗口ρx的确定公式如下:
式中,ρ water为水泥浆孔隙水的静液柱密度,为为裸眼段地层窜流风险观测点处的地层孔隙压力当量密度。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任意一项所述尾管控压候凝施工参数分析方法的步骤。
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