[发明专利]环空充气法欠平衡钻井工艺

说明书

技术领域

环空充气法欠平衡钻井工艺是油气田钻井开发作业中，一种采用从技术套管外环形空间注入气体，以降低井眼内环空井底压力，建立和控制井底欠平衡钻井所需的负压差，实现欠平衡钻井的工艺方法。

背景技术

目前的充气法欠平衡钻井技术，是在井口向钻井流体中充入气体，钻井流体和充入气体在钻杆内向井下流动的过程中，混合均匀成气液两相流体，通过钻头喷嘴，进入环空携带钻井岩霄返回地面，在地面进行固相（岩霄）、液相（钻井流体）和气相（充入气体）的分离。采用全井筒钻井流体充气的欠平衡钻井工艺存在以下潜在的问题。1、由于钻杆内的钻井流体为气液两相流，限制了泥浆马达、MWD和其它一些井下工具的使用。2、由于全井钻井流体充气，造成调整井底欠平衡压差的周期较长。3、气体对于钻杆、钻头的冲刷和潜在的腐蚀。4、在钻杆内形成的流态较复杂。采用环空充气法欠平衡钻井工艺，是通过技术套管外环空注入气体。此时钻杆内和充气点以下的井眼内是正常的钻井流体，因此，对于使用泥浆马达、MWD和其它一些井下工具没有限制。同时减少了气体对于钻杆、钻头的冲刷和潜在的腐蚀。由于充气段较短，所需调整井底欠平衡压差的周期较短。钻杆内流体密度高于环空流体密度，减少了所需地面泵入设备的功率。

发明内容

本发明通过在技术套管上使用套管旁通阀，建立了钻杆和内层技术套管环空与内、外层技术套管环空间的循环通道，保障了从内、外技术套管环空注入的气体，经套管阀从钻杆与内层技术套管环空上返的工艺流程得以实现，达到了环空注入气体实现欠平衡钻井的目标。

附图说明     环空充气法欠平衡钻井工艺的工艺流程示意图见图1。其中：1、钻杆。2、井口防喷装置。3、内层技术套管。4、外层技术套管。5、钻井四通旁通。6、外层技术套管旁通。7、管外封隔器。8、水泥环。9、套管旁通阀。10、入井钻井流体。11、环空钻井流体。12、注入气体。13、气液固三相流体。

具体实施方式     将9套管旁通阀和7管外封隔器按照设计的位置，接入内层技术套管窜下入井眼内，进行正常的固井作业。当固井注水泥碰压后，保持井口注入压力至设计值，先座封7管外封隔器，然后继续增压至设计压力值，打开9套管旁通阀，建立钻井流体通过9套管旁通阀进入内层和外层技术套管的环形空间，从6外层技术套管旁通进入地面节流管汇的循环通道。按照欠平衡钻井的设计要求，下入1钻杆，调整10钻井泥浆性能至欠平衡设计值。从6外层技术套管旁通按照设计注入气体，同时从1钻杆内按照设计注入钻井流体，直到井筒内形成稳定的流态，开始正常钻进作业。井底的欠平衡压差，可以通过调整从6外层技术套管旁通注入的气体量来进行调整和控制。9套管旁通阀的关闭是将专用工具接在1钻杆下端，下到设计井深，下压1钻具完成。可以根据完井作业的实际情况，选择时机进行。