一種高壓井固井的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓井固井的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著油田開發(fā)逐步面向深層，深層低滲透油藏的高壓井逐年增多，其特點(diǎn)為地層 孔隙壓力高、地層巖性致密，因此壓力在地層中的傳遞較慢，到達(dá)井筒后快速釋放，在施工 現(xiàn)場表現(xiàn)為"關(guān)井憋高壓、開井無壓力"，因此這類高壓井很難實(shí)施有效的壓穩(wěn)。如果固井 前，在無井控風(fēng)險(xiǎn)的情況下未實(shí)施有效的壓穩(wěn)，鉆井液中會混入油氣，這部分油氣在井壁上 形成了不易被沖洗掉的油膜，從而阻礙了水泥與井壁的緊密膠結(jié)，造成固井質(zhì)量差。如在固 井過程中不實(shí)施有效的工藝措施，地層中油氣（水）在地層壓力的作用下會緩慢的進(jìn)入套 管與井壁的環(huán)空中，從而侵入水泥漿中，以及水泥漿與井壁的界面中，使水泥產(chǎn)生微裂縫、 水泥與井壁產(chǎn)生微環(huán)隙，造成固井質(zhì)量差。因此，有效壓穩(wěn)油氣層和減緩油氣（水）竄的影 響是該類油藏的固井的難點(diǎn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本申請?zhí)峁┮环N高壓井固井的工藝方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高壓井固井不能有效 壓穩(wěn)油氣層和減緩油氣（水）竄的技術(shù)問題。
[0004] 本申請?zhí)峁┮环N高壓井固井的工藝方法，所述工藝方法包括：
[0005] 調(diào)整鉆井液密度，壓穩(wěn)油氣層；
[0006] 下套管，循環(huán)鉆井液；
[0007] 計(jì)算速凝水泥漿的稠化時(shí)間和性能系數(shù)SPN，以及緩凝水泥漿的稠化時(shí)間h e s，根據(jù)所述稠化時(shí)間所述性能系數(shù)SPN制備所述速凝水泥漿，根據(jù)所述稠化時(shí)間h β?制備所述緩凝水泥漿；
[0008] 確認(rèn)鉆井液、加重隔離液、沖洗液、緩凝水泥漿、速凝水泥漿的密度和用量，使得所 述速凝水泥漿失重時(shí)，漿柱對油氣層產(chǎn)生的壓力大于通井時(shí)鉆井液液柱對油氣層產(chǎn)生的壓 力和壓穩(wěn)附加值之和；
[0009] 根據(jù)所述確認(rèn)的鉆井液、加重隔離液、沖洗液、緩凝水泥漿、速凝水泥漿的密度和 用量，將所述鉆井液、所述加重隔離液、所述沖洗液、所述緩凝水泥漿和所述速凝水泥漿頂 替至固井環(huán)空中。
[0010] 優(yōu)選地，所述調(diào)整鉆井液密度，壓穩(wěn)油氣層，具體為：
[0011] 循環(huán)所述鉆井液，并監(jiān)測環(huán)空中的油氣上竄速度，同時(shí)監(jiān)測所述鉆井液對應(yīng)在靜 止時(shí)不同井段的密度變化，若油氣上竄速度小于l〇m/h，且靜止時(shí)對應(yīng)油氣層段的鉆井液密 度的降低量小于〇. 〇2g/cm3,則表明油氣層得到有效壓穩(wěn)。
[0012] 優(yōu)選地，所述速凝水泥漿的稠化時(shí)間hM= +h_，其中，為注水泥時(shí) 間，hwft為注水泥安全附加時(shí)間，
[0013] 其中，注水泥時(shí)間為從套管水泥頭栗入速凝水泥漿開始，依次頂替膠塞、鉆井液、 碰壓液，至固井碰壓結(jié)束的時(shí)間。
[0014] 優(yōu)選地，所述注水泥時(shí)間 其中，為速 凝水泥漿的體積，油層套管井筒容積，為碰壓液的體積，為栗入速凝水泥漿 的排量，(???為鉆井液頂替的排量，Qais為碰壓液頂替的排量。
[0015] 優(yōu)選地，所述計(jì)算速凝水泥衆(zhòng)的性能系數(shù)SPN= Q apiXA，其中，
，QAPI為水泥漿API失水，A為阻力變化系數(shù)，1 1QQB。為水 泥漿稠化過程中稠度達(dá)到l〇〇Bc的時(shí)間，t3QB。為水泥漿稠化過程中稠度達(dá)到30Bc的時(shí)間。
[0016] 優(yōu)選地，所述緩凝水泥漿的稠化時(shí)間hes與所述速凝水泥漿的稠化時(shí)間差滿足所 述速凝水泥漿發(fā)生水化反應(yīng)失重時(shí)所述緩凝水泥漿尚未發(fā)生水化反應(yīng)的要求。
[0017] 優(yōu)選地，所述漿柱對油氣層產(chǎn)生的壓力大于通井時(shí)鉆井液液柱對油氣層產(chǎn)生的壓 力和壓穩(wěn)附加值之和，具體為： _8] P鉆+P隔+P沖+P緩+P速失+P加〉P完鉆+B，P某=P某X gXΗ某，其中，P鉆為鉆井液的靜 液柱壓力，ΡΡΒ為加重隔離液的靜液柱壓力，P#為沖洗液的靜液柱壓力，Ρ?為緩凝水泥漿的 靜液柱壓力，為速凝水泥漿失重時(shí)的靜液柱壓力，Pft為固井候凝過程中井口環(huán)空施加 的附加壓力，為完鉆時(shí)全井筒鉆井液對地層的壓力，B為壓穩(wěn)附加值，為環(huán)空中某一 漿體的靜液柱壓力，p *為環(huán)空中某一漿體的密度，為環(huán)空中某一漿體的垂直高度。 [0019] 本申請有益效果如下：
[0020] (1)通過該方法能夠?qū)崿F(xiàn)固井前的有效壓穩(wěn)，避免了因油氣上竄使井壁上產(chǎn)生油 膜而造成的固井質(zhì)量差的問題。
[0021] (2)通過該方法能夠配制出防竄能力強(qiáng)的水泥漿，能夠減緩油氣上竄對水泥環(huán)的 影響，確保了水泥環(huán)的完整性。
[0022] (3)通過該方法能夠設(shè)計(jì)出合理的固井環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)，確保水泥漿凝固時(shí)壓穩(wěn)油 氣層，避免了因油氣上竄產(chǎn)生的水泥環(huán)與井壁的微環(huán)隙。
[0023] (4)該方法工藝簡單、計(jì)算簡便，可操作性強(qiáng)，方便方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工人員掌握。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例。
[0025] 圖1為本申請較佳實(shí)施方式一種高壓井固井的工藝方法的方法流程圖；
[0026] 圖2為鉆桿通井時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為固井環(huán)空漿柱結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028] 圖中：1 一油氣層，2-井壁，3-鉆桿，4一鉆井液，5-上竄的油氣，6-水泥上返深 度，7-油層套管，8-速凝水泥漿，9-緩凝水泥衆(zhòng)，10-沖洗液，11-加重隔離液，12-套管 水泥頭，13-固井環(huán)空閘門，14-碰壓液，15-膠塞，16-套管浮鞋。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本申請實(shí)施例通過提供一種高壓井固井的工藝方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高壓井固 井不能有效壓穩(wěn)油氣層和減緩油氣（水）竄的技術(shù)問題。
[0030] 本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：
[0031] -種高壓井固井的工藝方法，所述工藝方法包括：調(diào)整鉆井液密度，壓穩(wěn)油氣層； 下套管，循環(huán)鉆井液；計(jì)算速凝水泥漿的稠化時(shí)間和性能系數(shù)SPN，以及緩凝水泥漿的稠 化時(shí)間hes，根據(jù)所述稠化時(shí)間h_^P所述性能系數(shù)SPN制備所述速凝水泥衆(zhòng)，根據(jù)所述稠 化時(shí)間hes制備所述緩凝水泥漿；確認(rèn)鉆井液、加重隔離液、沖洗液、緩凝水泥漿、速凝水泥 漿的密度和用量，使得所述速凝水泥漿失重時(shí)，漿柱對油氣層產(chǎn)生的壓力大于通井時(shí)鉆井 液液柱對油氣層產(chǎn)生的壓力和壓穩(wěn)附加值之和；根據(jù)所述確認(rèn)的鉆井液、加重隔離液、沖洗 液、緩凝水泥漿、速凝水泥漿的密度和用量，將所述鉆井液、所述加重隔離液、所述沖洗液、 所述緩凝水泥漿和所述速凝水泥漿頂替至固井環(huán)空中。
[0032] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0033] 本申請?zhí)峁┮环N高壓井固井的工藝方法，如圖1所示，所述工藝方法包括以下步 驟：
[0034] 步驟110 :調(diào)整鉆井液密度，壓穩(wěn)油氣層。
[0035] 如圖2所示，在下套管前的鉆桿（3)通井工序中，井壁（2)和鉆桿（3)之間環(huán)空中 的鉆井液靜止一段時(shí)間，之后循環(huán)鉆井液（4)，并監(jiān)測環(huán)空中的油氣（5)上竄速度，同時(shí)監(jiān) 測鉆井液（4)對應(yīng)在靜止時(shí)不同井段的密度變化，若油氣（5)上竄速度小于10m/h，且靜止 時(shí)對應(yīng)油氣層段（1)的鉆井液（4)密度的降低量小于0.02g/cm3,則表明油氣層（1)得到有 效壓穩(wěn)，可以進(jìn)行下步工序。若油氣（5)上竄速度大于10m/h，或靜止時(shí)對應(yīng)油氣層（1)段 的鉆井液（4)密度降低量大于0.02g/cm3,則表明油氣層（1)沒有被有效壓穩(wěn)，需增加鉆井 液⑷的密度，循環(huán)一周后，再次監(jiān)測油氣（5)上竄速度和鉆井液⑷密度，直至滿足上竄 速度和密度變化量的要求，之后提出通井鉆桿。
[0036] 步驟120 :下套管，循環(huán)鉆井液。
[0037] 下入套管浮鞋（16)、油層套管（7)，油層套管（7)到位后安裝套管水泥頭（12)、環(huán) 空井口閘門（13)，循環(huán)鉆井液（4)。
[0038] 步驟130 :計(jì)算速凝水泥漿的稠化時(shí)間和性能系數(shù)SPN，以及緩凝水泥漿的稠 化時(shí)間hes，根據(jù)所述稠化時(shí)間h_^P所述性能系數(shù)SPN制備所述速凝水泥衆(zhòng)，根據(jù)所述稠 化時(shí)間hes制備所述緩凝水泥漿。
[0039] 油氣層段采用速凝水泥漿（8)，速凝水泥漿（8)的稠化時(shí)間為注水泥時(shí)間+安全附 加時(shí)間；即
[0040] h速凝=h注水泥+h附加⑴
[0041] 式中：
[0042]