[发明专利]一种尾管控压固井工艺

说明书

本发明公开了一种尾管控压固井工艺，属于油气开发固井技术领域。该尾管控压固井工艺依次包括：下套管阶段、座挂尾管悬挂器阶段、注水泥及顶替阶段、碰压与起钻柱阶段及侯凝阶段；在下套管阶段、座挂尾管悬挂器阶段、注水泥及顶替阶段、碰压与起钻柱阶段及侯凝阶段中，通过控制井口环空压力，使窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间。该固井工艺中，通过井口环空压力控制，使窄安全密度窗口井段对应的井底循环当量密度在孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间，确保在压稳油气显示层位的同时不压漏承压薄弱地层，降低尾管固井施工风险，提高固井质量。

技术领域

本发明涉及油气开发固井技术领域，特别涉及一种尾管控压固井工艺。

背景技术

尾管固井是通过钻杆等下入工具将套管下入到井内，并向井壁和套管之间的环形空间内注入水泥，待水泥凝固后将井眼内的油层、气层和水层封隔的过程，以保护油气井套管、增加油气井寿命，是油气井钻井工程的重要环节之一。

目前，尾管固井的基本过程是，采用钻杆下送油层套管至井下预设位置后座挂尾管悬挂器，之后采用双胶塞法进行注水泥及顶替施工，之后进行碰压及起钻柱，待水泥凝固后完成尾管固井。通过对水泥浆性能的不断改进，包括稠化时间控制、失水控制、终凝时间控制、密度调节等，以及对钻井液性能的改进来满足不同条件井眼的尾管固井需求。

然而，对于窄安全密度窗口地层来说，采用现有的尾管固井工艺容易造成井漏或加剧井漏，从而造成液柱压力降低，引起下部井段的油气上窜，界面胶结强度低，导致固井质量不合格；并且不易压稳高压层，油气易上窜；此外，顶替效率低，固井过程中井壁与套管壁上的虚泥饼、油膜和钻井液难以清洗干净。上述问题往往导致高窄安全密度窗口地层尾管固井施工作业井控安全风险高，难以固井质量保证，对油气井完整性、油气田长期安全开发造成较大影响。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种能够降低窄安全密度窗口地层的尾管固井施工风险的尾管控压固井工艺。

具体而言，包括以下的技术方案。

本发明实施例提供了一种尾管控压固井工艺，所述尾管控压固井工艺依次包括：下套管阶段、座挂尾管悬挂器阶段、注水泥及顶替阶段、碰压与起钻柱阶段及侯凝阶段；

在所述下套管阶段、所述座挂尾管悬挂器阶段、所述注水泥及顶替阶段、所述碰压与起钻柱阶段及所述侯凝阶段中，通过控制井口环空压力，使窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在所述窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间。

具体地，在所述下套管阶段中，在所述下套管阶段中，首先利用钻杆下送油层套管至上开次技术套管的套管鞋位置，之后循环降低钻井液密度并通过设置在井口的控压设备从井口施加回压，控制井口环空压力，使所述窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在所述窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间；之后，继续利用钻杆将所述油层套管下送至井底，之后再循环调整钻井液密度，并通过设置在井口的控压设备从井口施加回压，控制井口环空压力，使所述窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在所述窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间。

具体地，所述钻杆为一端带有缧纹的钢管。

具体地，在所述座挂尾管悬挂器阶段中，投入堵球，打压座挂尾管悬挂器，并循环钻井液；通过设置在井口的控压设备控制井口环空压力，使所述窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在所述窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间。

具体地，在所述注水泥及顶替阶段中，通过设置在井口的控压设备从井口施加回压，控制井口环空压力，使所述窄安全密度窗口井段的井底循环当量密度保持在所述窄安全密度窗口井段对应的孔隙压力当量密度和破裂压力当量密度之间，所施加的回压值根据环空浆柱结构变化情况计算得到。