[发明专利]井下单、双漏层条件下固井水泥返深随固监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻采工程固井技术领域，特别涉及一种井下单、双漏层条件下固井水泥返深随固监测方法及系统。

背景技术

近年来，随着页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规气藏开发规模日益扩大，导致长水平段水平井日益增多。由于井眼轨迹的影响，致使在长水平段水平井固井过程中，井漏发生后容易造成水泥低返。在这种情况下，通常需要通过声幅测井确定实际水泥返深后，然后进行补注水泥。

一般情况下，钻井过程中如钻遇漏失层，可以确定井下漏层的深度和漏失排量，但由于固井过程中的环空压力环境异于钻井过程中的环空压力环境，导致固井工况下的漏失排量异于钻井工况下的漏失排量。由于固井工况下的漏失排量不确定，那么在固井过程中也无法随固监测水泥实际返深。

发明内容

为了解决井下漏失条件下无法随固监测固井水泥返深的问题，提出一种井下单、双漏层条件下的固井水泥返深随固监测方法及系统。

一种井下单漏层条件下的固井水泥返深随固监测方法，其包括如下步骤：

获取总井深值H′、漏层深度值H₂′、井眼直径值D_h′、套管外径值D_c′、套管内径值D_i′、水泥浆密度值ρ₁′、替浆流体密度值ρ₂′、原井浆密度值ρ₃′、环空流动摩阻系数值f₁′、管内流动摩阻系数值f₂′、固井注入排量值Q₀′、注入压力值P₁′；

获取在漏失排量值Q₁′为零的条件下，固井注水泥过程中任一时刻的水泥返深值H_An′和注入压力值P′，根据注入压力值P′绘制井口注入压力随时间变化曲线A′，将曲线A′作为分析参照曲线；其中水泥返深值H_An′中n′表示注入时刻；

实时获取在实际固井注水泥施工过程中，实时监测井口注入压力值P₁′，并根据注入压力值P₁′绘制井口注入压力随时间变化曲线B′；

通过判断曲线B′与曲线A′是否吻合来判断井下是否存在漏失；如果曲线B′与曲线A′吻合，确定井下不存在漏失，终止本方法的流程；如果曲线B′与曲线A′不吻合，则井下存在漏失，即漏失排量值Q₁′>0，此时井口注入压力变小，曲线B′开始偏离曲线A′，偏离时刻为起漏时刻t′，下一时刻为t+1′，起漏时刻与下一时刻的时间差为△t′；

通过曲线A′中处于起漏时刻的水泥浆返深来确定水泥返深是否受井下漏失影响；在水泥返深值H_At′大于漏层深度值H₂′时，确定水泥返深不受井下漏失影响；在H_At′小于或等于H₂′时，分析t+1′时刻的实际固井环空水泥返深H_Bt+1′。

此外，本发明提供一种井下双漏层条件下的固井水泥返深随固监测方法，其包括如下步骤：

获取总井深值H、漏层一深度值H₂+H₃、漏层二深度值H₃、井眼直径值D_h、套管外径值D_c、套管内径值D_i、水泥浆密度值ρ₁、替浆流体密度值ρ₂、原井浆密度值ρ₃、环空流动摩阻系数值f₁，管内流动摩阻系数值f₂、固井注入排量值Q₀、注入压力值P₁、环空出口返出排量值Q₃；

获取在漏层一的漏失排量值Q₁以及漏层二的漏失排量值Q₂为零的条件下，固井注水泥过程中任一时刻的水泥返深H_An和井口注入压力P，根据P绘制井口注入压力随时间变化曲线A，将曲线A作为分析参照曲线；其中水泥返深值H_An中n表示注入时刻。

实时获取在实际固井注水泥施工过程中，实时监测注水泥井口注入压力值P₁，并并根据注入压力值P₁绘制井口注入压力随时间变化曲线B；