System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法技术_技高网

盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法技术

技术编号:44372344 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:50
本发明专利技术公开了一种盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,依次包括如下步骤:S1、根据目的层设计要求的地层承压能力数值,计算出表层套管的套管鞋承受的环空液柱压力当量密度;根据该井地破压力试验数值查得套管鞋的地破压力当量密度;S2、判定套管鞋存在漏失风险;S3、将通井钻具下入至目的层位;S4、计算高密度钻井液的密度;S5、配制符合要求的高密度钻井液;S6、注入高密度钻井液并上返至安全位置点;S7、起钻至套管鞋之上,并关闭井口相应尺寸的半封闸板防喷器;S8,小排量加压,使井口能加压至井口最大允许关井压力,稳压一段时间,压降不超过设定值,则判定井底承压能力满足固井要求。本方法能够准确得出井底或目的层的承压能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种盐穴储气库井,尤其涉及一种盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,属于盐穴储气。


技术介绍

1、盐穴储气库采用先期裸眼完井,因其后期需完成井筒气密封试验、造腔、储气等功能,有的盐穴储气库最大井口套压需达到25mpa左右,而且因储气库运行周期长,部分要求运行50年以上,且长时间在大流量注采工况下,储气库注采井筒会承受大压差交变载荷,极易导致固井水泥环破裂而出现天然气泄漏。对生产套管的固井质量要求较高,对水泥石强度、韧性、致密性及水泥环与套管、井壁的胶结质量和长期密封性要求高,同时固井时要求水泥浆返至地面。

2、盐穴储气库生产套管的固井质量比油气井的固井质量要求更高。因目前节约成本、简化井身结构,盐穴储气库井一般不深,井身结构设计为二开制。表层套管一般较浅,如某盐穴储气库井,表层套管下深为400m左右。虽然较浅,但为了保证工程质量,在做工程设计时,一般表层套管鞋均要下到稳定地层,承压能力能够满足固井要求。即使部分表层套管浅表层地层胶结疏松,地层承压能力较低,当初在钻穿表层套管鞋后,按常规方法检测地层承压能力,若不满足要求,立即进行承压堵漏工作,提高地层承压能力,满足固井要求。因此二开完钻后,需进行生产套管固井,此时裸眼段较长,可能存在薄弱环节。盐穴储气库生产套管固井水泥浆密度一般高达1.85g/cm3以上,环空水泥浆液柱压力高,固井施工过程极易在薄弱地层发生水泥浆的漏失,严重影响固井质量及导致水泥浆难以返至地面,造成固井质量达不到设计要求,对后续的储气库的成井储气造成一定的影响。

3、对油气井来说,一般完钻后,不做全井筒承压试验,即使固井时发生漏失,只要油层井段被封住,低水泥返高也不影响油气井的正常开发。

4、对于盐穴储气库为有效保证固井质量,保证固井施工时,不发生漏失,并确保水泥浆返到地面,盐穴储气库生产套管固井前需进行全井筒承压试验,主要是在检测目的层地层承压能力时保证全井筒需满足固井要求。若满足,就进行固井。若不满足,就要进行承压堵漏工作,提高地层的承压能力,直至满足固井需求。

5、一般在石油钻井中,常规地层承压能力检验方法为在基于原井内钻井液密度的情况下,通过关闭半封闸板或环形防喷器关井后,通过环空缓慢加压的方式,判断目的层段所承受压力是否达到固井施工的要求值。

6、固生产套管前,常规或现有技术做全井筒承压能力试验方法为:基于原井内钻井液密度的情况下,关井缓慢憋压,当憋压到表层套管鞋处的压力达到表层套管鞋处地层破裂压力时,此时若环空再加压,表层套管鞋处就要破裂了,因此停止加压。若此时表层套管鞋的当量钻井液密度满足1.85g/cm3以上,就算全井筒承压能力满足要求,可以进行固井。若不停止加压,继续施压,则表层套管鞋处地层所要承受的当量压力已达破裂压力,地层破裂发生漏失,井口压力无法达到井底目的层当量钻井液密度满足固井要求的值所需的井口压力值,并且人为打开地层,导致后续施工的停滞且带来后续固井施工的高漏失风险。

7、例如:淮安盐穴储气库hkp1井,二开φ311.1mm钻进至1580m,垂深1531.41m,二开完钻,中途完井作业,因上层套管下深为470.77m,而套管鞋处地破压力钻井液当量密度为2.40g/cm3,二开中完固井前实际钻井液密度为1.35g/cm3,根据固井要求,因固井水泥浆密度设计为1.92g/cm3,考虑循环压耗,井底至少应能承受的当量钻井液密度为1.92g/cm3。

8、据静态计算,二开固井前,以井内原钻井液密度做井下地层承压能力检验,关井后,井口压力需达到8.56mpa,在此井口压力下,套管鞋处井段压力=8.56+0.00981*470.77*1.35=14.79mpa,折合当量钻井液密度为3.20g/cm3,远大于套管鞋处地破当量钻井液密度2.40g/cm3。即井口还未达到8.56mpa时,套管鞋处地层已发生漏失,导致承压试验停止,无法判断出井底能否能承受1.92g/cm3的当量钻井液密度。若只做到套管鞋处地破当量钻井液密度2.40g/cm3停止,则井口压力为4.84mpa,此时井底当量钻井液密度为1.67g/cm3,小于1.92g/cm3,无法判断井底承压能力是否满足固井要求。

9、因该井固井过程中水泥浆密度范围约为1.85-1.92g/cm3,远低于套管鞋处地破当量钻井液密度,正常固井过程中,裸眼段地层最薄弱井段套管鞋处是安全的状态。采用原有钻井液密度做地层承压能力检验方法在此浅表层井身结构井中,要做到井底承压能力满足固井要求时,套管鞋处的折合钻井液当量密度远大于套管鞋处地破当量钻井液密度,导致承压试验的失败。

10、要提高表套鞋处的地层承压能力,最终达到设计要求地层承压能力,难度极大,需耗费大量人力、物力完成封堵、检验再封堵检验的循环过程,较大程度影响了钻完井施工的进度,一定程度上不可行。相对而言,提高井筒内钻井液密度是经济、有效的方法。

11、公开号为cn 103015945b的中国专利技术专利,公开了一种提高地层承压能力的工艺,包括如下步骤:a、按照区块探井取心得到的地层孔隙大小的数据,得出本井的地层孔隙大小数据,根据地层孔隙大小用凝胶和相应尺寸的堵漏颗粒配制堵漏浆;b、将配制好的堵漏浆泵入井筒,充满井筒后,关闭封井器;c、继续向井筒中泵入堵漏浆,使井筒中的堵漏浆挤入地层中;d、刚性堵漏颗粒在地层孔隙处架桥建立骨架,柔性堵漏颗粒在刚性堵漏颗粒间填充堵实,填充近井筒的地层孔隙,使得封井器套压值不断提升,从而提高地层承压能力。该技术方案的缺陷在于:1、该工艺仍旧采用针对性堵漏的方法堵住易漏层,堵漏成功后,再进行地层承压能力检测,该方法仍旧存在反复堵漏消耗时间长、操作繁琐、堵漏成本高。2、在根据取心数据针对易漏层位进行堵漏,因不同井、地层存在差异性,该井对应的以往易漏层位并不一定会井漏,未必需要进行堵漏,导致该专利工艺的合理性、必要性存在疑问。

12、公开号为cn 106150489b的中国专利技术专利,公开了一种地层承压能力动态测试方法及固井方法,属于钻、固井
本专利技术首先在钻井液出、入口性能一致时,采集井口压力;然后根据采集到的井口压力、以及环空和套管尺寸参数计算钻井液在环空各井段内产生的循环动摩阻;最后根据环空井眼尺寸和计算得到的循环动摩阻计算作用在该层位的动液柱压力,即得到地层承压能力。本专利技术利用钻井液在由套管与环空组成的循环通道内产生的循环动摩阻,与钻井液静液柱压力共同作用在地层上,通过调整循环排量改变循环动摩阻大小,实现对不同层位的承压能力进行测试。该技术方案的缺陷在于:只能在原有钻井液密度动态循环情况下计算循环压耗和动态承压能力,无法在钻井液静止状态下通过关井后环空加压的形式去检测地层的承压能力,无法做到分段采用不同大小钻井液密度检测地层承压能力。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略,而这种简化或省略不能用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于,依次包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤S1中,环空液柱压力当量密度ρb当量的计算公式如下:

3.根据权利要求2所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:存在薄弱地层时,将套管鞋垂深Hb替换为薄弱地层垂深。

4.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:如ρb当量<ρb,判定在目的层达到设计要求的地层承压能力时套管鞋无漏失的风险,则转入步骤S7。

5.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤S4中所述安全距离为30米。

6.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤S4中

7.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤S8中,以2-4L/s排量缓慢加压,若井口能加压至井口最大允许关井压力,稳压10分钟,压降不大于0.05MPa,则判定井底承压能力满足固井要求。

8.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤S8中,若井口加压不能加压至井口最大允许关井压力,则井底承压能力不能满足固井要求,进入承压堵漏作业提高井底承压能力后,回到步骤S1重新验证,直至井底承压能力满足固井要求。

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【技术特征摘要】

1.一种盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于,依次包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:步骤s1中,环空液柱压力当量密度ρb当量的计算公式如下:

3.根据权利要求2所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:存在薄弱地层时,将套管鞋垂深hb替换为薄弱地层垂深。

4.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征在于:如ρb当量<ρb,判定在目的层达到设计要求的地层承压能力时套管鞋无漏失的风险,则转入步骤s7。

5.根据权利要求1所述的盐穴储气库井长裸眼井段地层承压能力检验方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小元王委吴万春谢志超
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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