專利名稱：半程充氣固井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井固井技術(shù)領(lǐng)域，是一種半程充氣固井方法。
背景技術(shù)：
隨著石油勘探開發(fā)向縱深方向、邊緣地區(qū)拓展，鉆井過程中鉆遇的地層越來越復(fù)雜，同一井眼出現(xiàn)多套壓力系統(tǒng)，鉆井液安全密度窗口窄(即地層空隙壓力與地層漏失壓力相差很小)，同時(shí)地層破裂壓力梯度極低，給固井完井帶來了很多困難，如下套管前提高地 層承壓能力的工作消耗很多的人力、物力和時(shí)間，套管下至預(yù)定位置后因井漏無法建立循環(huán)，注水泥、頂替過程中極易發(fā)生漏失導(dǎo)致水泥返高不夠等等。目前采用低密度防漏水泥漿技術(shù)解決固井漏失問題，因水泥漿密度越低，費(fèi)用越高，水泥石的性能越差，油田公司在決策方面顧此失彼，尚未達(dá)到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種半程充氣固井方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決地層漏失使得固井完井作業(yè)困難和因地層漏失而發(fā)生井漏后造成固井作業(yè)費(fèi)用高的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種半程充氣固井方法，按下述步驟進(jìn)行第一步，井中下入完井套管管串，當(dāng)完井套管管串下入至中途時(shí)，在井口處將噴射短節(jié)固定安裝在完井套管管串的外側(cè)或完井套管管串中，并使噴射短節(jié)的噴嘴朝上或側(cè)向井壁，在噴射短節(jié)上固定安裝與噴射短節(jié)內(nèi)腔相通的充氣管，繼續(xù)下入完井套管管串，噴射短節(jié)和充氣管隨同完井套管管串一起下入井內(nèi)并使噴射短節(jié)位于地層漏失的上方，充氣管和完井套管管串的上端分別位于井口之上，完井套管管串與井內(nèi)壁之間形成環(huán)空；第二步，向完井套管管串中注入鉆井完井液或清洗液，鉆井完井液或清洗液從完井套管管串底部流出進(jìn)入井內(nèi)形成環(huán)空液；第三步，在充氣管上端連接充氣裝置，當(dāng)環(huán)空液液面的高度高于噴射短節(jié)時(shí)，打開充氣裝置向充氣管中充入氣體，充入的氣體從噴射短節(jié)中均勻向環(huán)空液中噴射，形成充氣鉆井完井液或充氣清洗液，充氣鉆井完井液或充氣清洗液將井底沉砂、巖屑、鉆屑攜帶出地面，凈化井眼；第四步，滿足固井要求后進(jìn)行固井作業(yè)，向完井套管管串中注入水泥漿，然后注入頂替液，在注入水泥漿和頂替液過程中進(jìn)行充氣作業(yè)，以降低環(huán)空中水泥漿的當(dāng)量密度，保證水泥漿液面達(dá)到設(shè)計(jì)要求；第五步，固井作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行候凝、完井作業(yè)。下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述充氣管中充入的氣體可為氮?dú)?。上述充氣管中充入的氣體可為空氣。上述充氣裝置可為制氮車。上述充氣裝置可為鉆井隊(duì)配備的空壓機(jī)。上述噴射短節(jié)上可有至少兩個(gè)的噴嘴。
本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本較低，通過降低環(huán)空液密度，能有效誘導(dǎo)建立循環(huán)，使固井完井作業(yè)能在現(xiàn)有設(shè)備條件下安全、快速地完成固井作業(yè)，極大地提高了低壓地層和易漏地層的固井一次成功率，極大地降低了投產(chǎn)的綜合成本，并且有效防止形成新的地層漏失。


附圖I為本發(fā)明下入完井套管管串后注入鉆井完井液時(shí)的狀態(tài)不意圖。附圖2為本發(fā)明注入鉆井完井液后充入氣體建立循環(huán)時(shí)的狀態(tài)示意圖。附圖3為本發(fā)明充入氣體建立循環(huán)后進(jìn)行洗井時(shí)的狀態(tài)示意圖。附圖4為本發(fā)明井眼洗凈后注入水泥漿和頂替液時(shí)的狀態(tài)示意圖。附圖中的編碼分別為1為完井套管管串，2為噴射短節(jié)，3為井，4為地層漏失，5為充氣管，6為鉆井完井液，7為充氣鉆井完井液，8為鉆井液排出管，9為井底沉砂、巖屑、鉆 屑，10為頂替液,11為地面，12為水泥衆(zhòng)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖I的布圖方式來進(jìn)行描述的，如上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
如附圖1、2、3、4所示，該半程充氣固井方法按下述步驟進(jìn)行第一步，井3中下入完井套管管串1，當(dāng)完井套管管串I下入至中途時(shí)，在井口處將噴射短節(jié)2固定安裝在完井套管管串I的外側(cè)或完井套管管串I中，并使噴射短節(jié)2的噴嘴朝上或側(cè)向井壁，在噴射短節(jié)2上固定安裝與噴射短節(jié)2內(nèi)腔相通的充氣管5，繼續(xù)下入完井套管管串1，噴射短節(jié)2和充氣管5隨同完井套管管串I一起下入井3內(nèi)并使噴射短節(jié)2位于地層漏失4的上方，充氣管5和完井套管管串I的上端分別位于井口之上，完井套管管串I與井3內(nèi)壁之間形成環(huán)空；第二步，向完井套管管串I中注入鉆井完井液6或清洗液，鉆井完井液6或清洗液從完井套管管串I底部流出進(jìn)入井3內(nèi)形成環(huán)空液；第三步，在充氣管5上端連接充氣裝置，當(dāng)環(huán)空液液面的高度高于噴射短節(jié)2時(shí)，打開充氣裝置向充氣管5中充入氣體，充入的氣體從噴射短節(jié)2中均勻向環(huán)空液中噴射，形成充氣鉆井完井液7或充氣清洗液，充氣鉆井完井液7或充氣清洗液將井底沉砂、巖屑、鉆屑9攜帶出地面11，凈化井眼；第四步，滿足固井要求后進(jìn)行固井作業(yè)，向完井套管管串I中注入水泥漿12，然后注入頂替液10，在注入水泥漿12和頂替液10過程中進(jìn)行充氣作業(yè)，以降低環(huán)空中水泥漿12的當(dāng)量密度，保證水泥漿12液面達(dá)到設(shè)計(jì)要求；第五步，固井作業(yè)結(jié)束后關(guān)閉封井器進(jìn)行候凝、完井。鉆井完井過程中，當(dāng)出現(xiàn)下列兩種情況時(shí)，均會(huì)發(fā)生井漏，第一種情況，當(dāng)?shù)讓哟嬖谔烊坏貙勇┦?時(shí)，井筒內(nèi)的鉆井液或者泥漿作用于井壁地層的動(dòng)壓力超過地層漏失壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生井漏；另一種情況，當(dāng)鉆井液或者泥漿作用于井壁地層的動(dòng)壓力超過地層破裂壓力時(shí)，鉆井液或者泥漿壓裂地層，形成新的地層漏失4，產(chǎn)生井漏；通過噴射短節(jié)2向鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12中注入氣體時(shí)，減小環(huán)空中鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12的當(dāng)量密度，使地層漏失4上方的鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12的壓力減小，從而誘導(dǎo)鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12返高的液面達(dá)到要求，達(dá)到誘導(dǎo)鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12產(chǎn)生循環(huán)的目的，返高的鉆井完井液6或清洗液或水泥漿12可以從與井口固定連接的鉆井液排出管8排出；充氣鉆井完井液7或充氣清洗液將井底沉砂、巖屑、鉆屑9通過與井口固定連接的鉆井液排出管8攜帶出地面11，凈化井眼。這樣，通過降低環(huán)空液密度和水泥漿密度，能有效誘導(dǎo)建立循環(huán)，使固井完井作業(yè)能在現(xiàn)有設(shè)備條件下安全、快速地完成固井作業(yè)，極大地提高了低壓地層和易漏地層的固井一次成功率，極大地降低了投產(chǎn)的綜合成本，并且有效防止形成新的地層漏失?？筛鶕?jù)實(shí)際需要，對(duì)上述半程充氣固井方法作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
根據(jù)需要，充氣管5中充入的氣體為氮?dú)?。根?jù)需要，充氣管5中充入的氣體為空氣。根據(jù)需要，充氣裝置為制氮車。 根據(jù)需要，充氣裝置為鉆井隊(duì)配備的空壓機(jī)。如附圖1、2、3、4所示，根據(jù)需要，噴射短節(jié)2上有至少兩個(gè)的噴嘴。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
權(quán)利要求
1.一種半程充氣固井方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步，井中下入完井套管管串，當(dāng)完井套管管串下入至中途時(shí)，在井口處將噴射短節(jié)固定安裝在完井套管管串的外側(cè)或完井套管管串中，并使噴射短節(jié)的噴嘴朝上或側(cè)向井壁，在噴射短節(jié)上固定安裝與噴射短節(jié)內(nèi)腔相通的充氣管，繼續(xù)下入完井套管管串，噴射短節(jié)和充氣管隨同完井套管管串一起下入井內(nèi)并使噴射短節(jié)位于地層漏失的上方，充氣管和完井套管管串的上端分別位于井口之上，完井套管管串與井內(nèi)壁之間形成環(huán)空；第二步，向完井套管管串中注入鉆井完井液或清洗液，鉆井完井液或清洗液從完井套管管串底部流出進(jìn)入井內(nèi)形成環(huán)空液；第三步，在充氣管上端連接充氣裝置，當(dāng)環(huán)空液液面的高度高于噴射短節(jié)時(shí)，打開充氣裝置向充氣管中充入氣體，充入的氣體從噴射短節(jié)中均勻向環(huán)空液中噴射，形成充氣鉆井完井液或充氣清洗液，充氣鉆井完井液或充氣清洗液將井底沉砂、巖屑、鉆屑攜帶出地面，凈化井眼；第四步，滿足固井要求后進(jìn)行固井作業(yè)，向完井套管管串中注入水泥漿，然后注入頂替液，在注入水泥漿和頂替液過程中進(jìn)行充氣作業(yè)，以降低環(huán)空中水泥漿的當(dāng)量密度，保證水泥漿液面達(dá)到設(shè)計(jì)要求；第五步，固井作業(yè)結(jié)束后候凝、完井作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半程充氣固井方法，其特征在于充氣管中充入的氣體為氮?dú)狻?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半程充氣固井方法，其特征在于充氣管中充入的氣體為空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半程充氣固井方法，其特征在于充氣裝置為制氮車。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半程充氣固井方法，其特征在于充氣裝置為鉆井隊(duì)配備的空壓機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或5所述的半程充氣固井方法，其特征在于噴射短節(jié)上有至少兩個(gè)的噴嘴。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半程充氣固井方法，其特征在于噴射短節(jié)上有至少兩個(gè)的噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明涉及石油鉆井固井技術(shù)領(lǐng)域，是一種半程充氣固井方法，該方法按下述步驟進(jìn)行第一步，井中下入完井套管管串，當(dāng)完井套管管串下入至中途時(shí)，在井口處將噴射短節(jié)固定安裝在完井套管管串的外側(cè)或完井套管管串中，并使噴射短節(jié)的噴嘴朝上或側(cè)向井壁，在噴射短節(jié)上固定安裝與噴射短節(jié)內(nèi)腔相通的充氣管，繼續(xù)下入完井套管管串。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本較低，通過降低環(huán)空液密度和水泥漿密度，能有效誘導(dǎo)建立循環(huán)，使固井完井作業(yè)能在現(xiàn)有設(shè)備條件下安全、快速地完成固井作業(yè)，極大地提高了低壓地層和易漏地層的固井一次成功率，極大地降低了投產(chǎn)的綜合成本，并且有效防止形成新的地層漏失。
文檔編號(hào)E21B33/13GK102877813SQ20121037352
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月30日
發(fā)明者陳杰, 王學(xué)良, 李輝, 姚倫, 陶夢(mèng)蛟, 秦靜 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司