[发明专利]海上深水表层套管固井阶段的提升力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及海上深水表层套管固井作业领域，更具体地说，涉及一种海上 深水表层套管固井阶段的提升力控制方法。

背景技术

海上深水表层套管固井作业中，由于海底的深水表层土质疏松，且井口载 荷大，水下井口稳定性是深水钻井作业安全的薄弱环节，尤其采用喷射法下入 的导管-水下井口系统，导管外壁没有水泥环，承载能力更弱。

国内外深水钻井作业实践中，曾多次出现在表层套管固井前循环及注水泥 浆过程中水下井口下沉的案例，如：西非的某钻井在表层套管固井前循环时井 口下沉2m；加拿大的某钻井在表层套管固井前循环时井口下沉2.5m；另外一 钻井在表层套管固井注水泥浆期间井口下沉2米。

井口下沉后，给后期的钻完井作业带来很多危害，严重的可能导致井眼的 报废，带来上亿元的经济损失。

目前，针对深水钻井水下井口径向载荷稳定性的研究主要集中在入泥深度 设计、作业参数选择和横向抗弯能力校核等方面，没有在导管下入过程中对入 泥深度进行控制，仍然不可避免的会有井口下沉的问题发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种海上深水表层套管固井阶段的提 升力控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海上深水表层套管 固井阶段的提升力控制方法，

固井用导管包括表层套管和套设在所述表层套管外的表层导管，所述表层 套管的外壁和表层导管的内壁之间留有空隙；

所述表层套管在固井过程中对导管施加的向上的提升力Q_c满足以下公 式：

Q_c≥W_casing+W_slurry，其中，Q_c-对导管施加的向上的提升力，KN； W_casing—导管重量，KN；W_slurry—固井水泥浆重量，KN；

Wcasing=λc(L0+Σn=1n≥1Lncosα)kb1;]]>

W_slurry＝0.25βπρ_sL(D²-d²)k_b2；

公式中，L₀—表层套管垂直段长度，m；

L_n—表层套管第n个井斜段长度，m，n＝1，2，3…；

L—表层套管总长度，m；

α—表层套管井斜段井斜角，°；

λ_c—表层套管线重度，KN/m；

ρ_s—水泥浆密度，kg/m3；

D—表层套管段井径，m；

d—表层套管外径，m；

β—水泥浆的体积系数；

k_b1—表层套管浮力系数；

k_b2—水泥浆的浮力系数。

优选地，所述导管从下入入泥至下入坐挂到位过程中，对其施加的向上的 提升力逐渐增加，延迟一段时间后再保持在特定的提升力。