[发明专利]一种基于环空抽吸泵的控压固井方法

说明书

一种基于环空抽吸泵的控压固井方法，步骤为：S1、环空抽吸泵零转速状态下测试不同循环排量条件下的井底压力并记录，计算不同排量条件下井底压力与井底压力修正系数，绘制井底压力修正系数随循环排量变化曲线图；S2、测试常用固井循环排量条件下环空抽吸泵不同转速状态下井底压力，计算该循环排量条件下井底压力降低值，绘制该循环排量条件下井底压力降低值随环空抽吸泵转速变化曲线图；S3、绘制地层孔隙压力、地层漏失压力或破裂压力随井深变化曲线图，计算固井过程中任一时刻环空压力，绘制环空压力随井深变化曲线图；S4、判断施工过程中是否需要启动环空抽吸泵,设计抽吸泵转速；优点：提高井底压力计算准确率；降低环空压力，避免固井漏失。

技术领域

本发明涉及石油钻采工程中的固井技术领域，具体地说是一种基于环空抽吸泵的控压固井方法。

背景技术

近年来，随着非常规石油天然气勘探开发规模的日益扩大，固井注水泥过程中的漏失现象十分严重，尤其是在低漏失压力或低破裂压力地层条件下，经常导致水泥浆低返或井下压力安全事故，因此控制固井过程中的环空压力剖面研究十分重要。

针对这种低漏失压力或低破裂压力地层，为了避免或减轻固井漏失，一般采用低密度水泥浆体系或平衡压力固井浆柱结构设计来解决该问题。但是采用低密度水泥浆体系会造成水泥石强度不足，影响后期井筒完整性；采用平衡压力固井浆柱结构设计可以解决一部分固井漏失问题，但是对于极低漏失压力或破裂压力地层，在保证水泥环封固高度的前提条件下难以保证不发生漏失。因此，应用新设备或新工艺降低环空压力，对于避免或减轻固井漏失具有重要的实际意义。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本发明提供一种基于环空抽吸泵的控压固井方法，以避免或减轻固井漏失现象的发生。

一种基于环空抽吸泵的控压固井方法，包括如下步骤：

S1、在钻井施工的环空返出管线上设置一环空抽吸泵，当钻至井底或本开次套管下深时，先在环空抽吸泵零转速状态下测试不同循环排量条件下的井底压力并记录，再计算不同排量条件下井底压力与井底压力修正系数，并绘制井底压力修正系数随循环排量的变化曲线图；

S2、然后测试常用固井循环排量条件下环空抽吸泵不同转速状态下的井底压力，计算该循环排量条件下井底压力降低值，并绘制该循环排量条件下井底压力降低值随环空抽吸泵转速的变化关系曲线图；

S3、获取地层孔隙压力剖面数据，以及获取地层漏失压力或破裂压力数据，并绘制地层孔隙压力随井深的变化曲线图，绘制地层漏失压力或破裂压力随井深的变化曲线图，再计算固井过程中任一时刻的环空压力，绘制环空压力随井深变化的曲线图；

S4、观察步骤S3绘制的三条压力曲线图，如某时刻，环空压力曲线均在地层孔隙压力与地层漏失压力或地层空隙压力与地层破裂压力所包围的窗口内，表明环空压力安全，无需环空抽吸泵工作，环空抽吸泵转速为0即可；

若某一点深度或某一段深度环空压力曲线越过地层漏失压力或破裂压力曲线，表明该点或该段环空压力过大，此时需计算该点环空压力值与地层漏失压力或破裂压力的差值△P、或该段环空压力值与地层漏失压力或破裂压力的最大值△P，结合步骤S2中曲线获得环空抽吸泵转速，并启动环空抽吸泵来降低环空压力。

本发明一种基于环空抽吸泵的控压固井方法，其优点是：

本发明中，通过对不同循环排量条件下井底压力的测试，以计算不同排量条件下井底压力、不同排量下的井底压力修正系数，并绘制井底压力修正系数随循环排量的变化关系曲线，并使用第一工业控制计算机记录，后续计算环空压力时，根据不同的注水泥循环排量选取不同的井底压力修正系数，提高井底压力计算准确率；再绘制循环排量与井底压力降低值随环空抽吸泵转速的变化关系曲线；