[发明专利]建立安全密度窗口的作业方法、作业系统、介质和设备

说明书

本公开提供了一种建立安全密度窗口的作业方法、作业系统、介质和设备，作业方法包括以下步骤：S1、确定地层参数和作业参数。S2、收集在循环钻井作业时的出气口流量和实时地层压力P_p2。S3、根据地层参数、作业参数和实时地层压力P_p2，求解得到漏失压力系数ρ_L、钻井液密度ρ₁、实时地层压力系数ρ_p2以及漏失压力系数ρ_L与实时地层压力系数ρ_p2之间的差值△。S4、根据出气口流量和差值△，来确定安全密度窗口。本公开的建立安全密度窗口的作业方法能够释放地层能量，降低地层压力，还避免了钻遇异常高压压井造成已钻井段井漏出现溢漏交替的风险。

技术领域

本公开涉及油气钻井作业技术领域，具体涉及一种建立安全密度窗口的作业方法、作业系统、存储有计算机程序的计算机可读存储介质以及计算机设备。

背景技术

近年来，随着常规气勘探开发向深层、超深层发展，越来越多的井面临裸眼段长、压力系数跨度大，由于套管层次受限，同一裸眼井段不可避免存在多个高、低压层系，钻遇异常高压出现无安全密度窗口，溢漏交替，通过堵漏难以建立安全密度窗口，导致钻井液漏失量大、复杂处理时间长、井控风险巨大，严重影响了勘探开发进程。

发明内容

本公开的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本公开的目的之一在于提供一种建立安全密度窗口的作业方法，可以有效避免钻遇异常高压出现无安全密度窗口压井、堵漏的恶性循环。

本公开一方面提供了一种建立安全密度窗口的作业方法，包括以下步骤：S1、确定地层参数和作业参数，地层参数包括初始地层压力P_p1、漏点位置垂深H_L和储层垂深H，作业参数包括设备最大允许控压值P_max、循环压耗P_x、漏失压力P_L、初始钻井液密度ρ以及欠压值△P。S2、收集在循环钻井作业时的出气口流量和实时地层压力P_p2。S3、根据地层参数、作业参数和实时地层压力P_p2，求解得到漏失压力系数ρ_L、钻井液密度ρ₁、实时地层压力系数ρ_p2以及漏失压力系数ρ_L与实时地层压力系数ρ_p2之间的差值△。S4、根据出气口流量和差值△，确定安全密度窗口。

在本公开的一个示例性实施例中，步骤S3可包括以下步骤：S31、通过漏点位置垂深H_L和漏失压力P_L，计算得到漏失压力系数ρ_L。S32、确定控压值P_s。S33、通过初始地层压力P_p1、欠压值△P、控压值P_s、循环压耗P_x、储层垂深H以及液柱压力P_y和重力加速度g，计算得到钻井液密度ρ₁。S34、通过储层垂深H和实时地层压力P_p2，计算得到实时地层压力系数ρ_p2。S35、通过实时地层压力系数ρ_p2和漏失压力系数ρ_L，计算得到漏失压力系数ρ_L减去实时地层压力系数ρ_p2的差值△。

在本公开的一个示例性实施例中，步骤S4可包括：判断出气口流量是否超过阈值(例如，120m³/h)，如果出气口流量超过阈值，则井筒的出气口保持持续出气；如果出气口流量未超过阈值，则根据差值△来确定安全密度窗口。

在本公开的一个示例性实施例中，根据差值△来确定安全密度窗口的步骤可包括：在差值△不大于0的情况下，降低井筒内的钻井液密度ρ₁，并返回判断出气口流量是否超过阈值；在差值△大于0的情况下，根据差值△是否满足钻井作业需求，来确定安全密度窗口。