[发明专利]一种钻井过程中漏层位置判断方法

说明书

本发明公开了一种钻井过程中漏层位置判断方法，所述判断方法是利用钻井施工过程中的立管压力变化情况来计算、判断出漏层的位置。本发明利用立管压力的变化而方便、快速、准确地计算出钻井过程中井漏漏层的位置，其具有及时性强、方便容易、简单易行、准确可靠等特点，不仅有助于分析复杂的地层结构，而且能够针对井漏具体位置采取有效的抑止措施，进而能够有效、可靠地满足精细钻井的技术要求。

技术领域：

本发明涉及油气井勘探开发过程中的井漏判断技术，具体是一种钻井过程中漏层位置的判断方法。

背景技术：

在油气井勘探开发的钻井过程中，随着正常钻进施工作业的持续，常常会遇到天然漏失通道而发生井漏，主要表现为钻井液在井口的返出量小于泵入量，或者，钻井液在井口没有返出-即失反，发生井漏的因素众多，例如，因钻下部高压层而提高钻井液密度过程中发生井漏，下钻或开泵时发生井漏，压井过程中发生井漏，关井过程中发生井漏等等。

从钻井安全角度考虑，井漏发现的越早越好，准确判断井漏的漏层位置，更有利于采取有效的措施抑止井漏，保证钻井施工作业正常、可靠、经济、安全的进行。然而，纵观国内外的钻井行业，目前的井漏检测技术仅局限于井漏状况发生的判断，尚无行之有效的、可快速且准确的判断钻井过程中井漏漏层位置的技术被披露，即目前的井漏检测技术是无法快速、准确、有效的判断井漏的漏层位置的，从而无法满足精细钻井的技术要求。

如何快速、准确的判定钻井过程中井漏的漏层位置，已成为钻井行业中亟待解决的技术难题。

发明内容：

本发明的技术目的在于：针对上述钻井过程中井漏的特殊性和现有井漏检测技术的不足，提供一种在钻井过程中能够快速、准确、有效的判断井漏漏层位置的方法。

本发明实现其技术目的所采用技术方案的理论依据是，钻井过程中的井漏是由于钻井液柱压力大于地层压力、或者超过地层破裂压力梯度而引起的，一旦发生井漏，立管压力会随之发生变化，地面仪器就能够很快检测到这些压力变化的数据。在一定条件下，立管压力变化大小取决于漏失量的大小和漏层位置的深浅，通常，漏失量越大则立管压力变化越大，漏层位置越深则立管压力变化亦越大，可见，立管压力的变化实际上反映的是因井漏而降低的沿程循环压耗，漏失量越大或漏层位置越深，漏失后沿程压耗越小，立管压力变化就越大。因此，利用立管压力的变化可以方便、快速、准确地计算出钻井过程中井漏漏层的位置。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是，一种钻井过程中漏层位置判断方法，所述判断方法是利用钻井施工过程中的立管压力变化情况来计算、判断出漏层的位置，其根据钻井液在井口是否有返回循环工况，而按如下两种方式进行漏层位置的对应判断：

-钻井液在井口有返回工况，则漏层位置按如下计算模型计算判断：

式中，X为漏层位置，D为井眼直径，d_i为各段钻柱外径，Δp为漏层前、后立压变化值-即压降，f_i为漏层前环空压耗系数，Q₁为进口流量，f_j为漏层后环空压耗系数，Q₂为出口流量；

-钻井液在井口为失返工况，则漏层位置按如下计算模型计算判断：

式中，X为漏层位置，Δp为漏层前、后立压变化值-即压降，B为井内钻井液动液面的井深，D为井眼直径，d_i为各段钻柱外径，Q₁为进口流量，f_i为漏层前环空压耗系数。

在钻井实践中，井漏失反工况常伴随泵压为零的情况，此时，由失返工况下的漏层位置计算模型可以判断出漏层的极限井深，所述失返工况下的漏层极限位置按如下计算模型计算判断：