[发明专利]一种适用于双级、尾管固井的防污染固井方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油固井技术领域中一种固井方法，尤其是适用于双级、尾管固井的防污染固井方法，能够防止水泥浆受到污染，安全可靠，能有效提高施工安全性和固井质量的完井固井工艺方法。

背景技术

为满足日益增长的能源需求，实现能源储备战略，国家加大了对储气库的建设。对于储气库井要求各层套管水泥浆均返至地面，由于地层压力特点及封固段长，采用分级固井完井工艺或尾管及尾管回接固井工艺；部分井(探井或生产井)由于地层压力变化较大，同一裸眼存在多套压力体系且封固段较长，从完井工艺方面也首选分级固井完井工艺；另一方面，为实现节能、增效，对于深井、超深井等重点井，为了能够降低完井成本，根据井下具体情况，从井深结构入手，往往采用尾管固井工艺；无论是分级固井还是尾管固井，都对固井施工安全性和质量提出严格的要求。

然而，传统的分级固井和尾管固井，当碰压胶塞座落在碰压环时从下到上的液柱结构为后置液、泥浆、碰压液。该工艺存在的不足之处在于，当打开分级箍循环孔或上提悬挂器中心管循环时，多余的水泥浆会受到泥浆的污染。受污染后的水泥浆其粘度迅速增稠，流变性变差，稠化时间缩短，在施工过程中往往会出现一些复杂情况，影响施工的顺利进行，甚至影响固井质量，严重时导致固井失败。主要表现在以下方面：

1、当水泥浆全部注入环空时，环空液柱压力比未注入时较大，同时，由于水泥浆受到污染，此时环空循环流动阻力肯定比未受到污染情况下的流动阻力大，部分流动阻力向下部液柱环空传递压力，较大的环空液柱压力可能导致漏失，尤其是存在压力薄弱地层，有可能导致一级水泥浆或尾管封固段水泥浆返高不够；漏失严重时，分级箍或悬挂器喇叭口上方多余的受污染水泥浆循环不出来，由于稠化时间的缩短，导致分级箍上方的环空留有水泥环或尾管送入钻柱被水泥固死。

2、若分级箍或悬挂器喇叭口上方存在异常高温地层时，受污染的水泥浆稠化时间缩短，有可能导致分级箍或悬挂器喇叭口上方多余的受污染水泥浆循环不出来，从而使分级箍上方的环空留有水泥环或尾管送入钻柱被水泥固死。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在传统的固井工艺基础上，通过改变顶替水泥浆时管柱内部的液柱结构，克服传统固井工艺的不足，从而提供一套施工安全性高和质量有保障的适用于双级、尾管固井的防污染固井方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于双级、尾管固井的防污染固井方法，通过向分级箍循环孔上下或悬挂器喇叭口处上下注入间隔液，当碰压胶塞座落在碰压环时，管柱内的液柱结构从下到上为后置液、泥浆、间隔液、泥浆、碰压液。

在分级箍循环孔或悬挂器喇叭口处注入间隔液，当打开循环孔或上提中心管时能有效隔离水泥浆与钻井液直接接触，防止水泥浆被污染，在分级箍循环孔或悬挂器喇叭口位置上下各100-200m注入间隔液。

对于双级固井作业，包括以下步骤：

①完钻、通井、电测、通井、按照管柱结构下入套管管柱；

②向管柱内灌满泥浆；

③小排量顶通、循环，调整泥浆性能满足固井要求；

④装上水泥头，管线试压且合格；

⑤按照固井设计注入前置液、水泥浆、释放胶塞、后置液、泥浆、间隔液、泥浆、碰压液；

⑥碰压结束、检查回流；

⑦释放重力打开塞到位、憋压打开循环孔、循环、侯凝、准备第二级固井。

所述步骤⑦中，若为液压分级箍，检查回流后直接憋压打开循环孔。

对于尾管固井作业，包括以下步骤：

①完钻、通井、电测、通井、按照管柱结构下入管柱；

②向管柱内灌满泥浆；

③小排量顶通、循环，调整泥浆性能满足固井要求；

④装上尾管水泥头，管线试压且合格；

⑤投球、憋压座挂、倒扣、循环观察压力变化情况，确定井下正常且能满足固井施工；

⑥按照固井设计注入前置液、水泥浆、释放胶塞、后置液、泥浆、间隔液、泥浆、碰压液；

⑦碰压结束、检查回流；

⑧卸掉水泥头、上提中心管、循环出喇叭口上方多余水泥浆、侯凝。

所述步骤⑤中，若尾管带有管外封隔器时，在座挂后继续憋压胀封管外封隔器。

本发明的有益效果是：通过改变顶替水泥浆时管柱内部的液柱结构，在顶替水泥浆过程中，向分级箍循环孔位置上下或悬挂器喇叭口处上下注入抗污染的间隔液，能有效防止打开分级箍循环孔或起出悬挂器中心管循环时水泥浆被钻井液污染，能有效提高施工安全性和固井质量。

具体实施方式