专利名称：气体钻井后实施干井下套管的方法
技术领域：
一种气体钻井后实施干井下套管的方法，用于石油天然气 勘探中采用气体为介质实施钻井后的固井施工，属于气体钻井后的完井工 艺技术领域。
背景技术：
现有技术中，主要的钻井工艺还是采用常规泥浆钻井液为 钻井介质实施钻井，采用常规泥浆钻井液的钻井方式，由于受到钻井泥浆 密度的影响，钻井速度一直较慢，在遇到复杂地层时，需要的钻井周期更 长，近年来，为了加快石油天然气的勘探开发速度，采用了以气体为介质 的钻井方法，与传统钻井工艺相比较，采用气体钻井的方法在保护和发现 储层、提高钻井速度、减少或避免井漏和提高油气产量和采收率等方面具 有明显优势，因此，气体钻井工艺得到了较广泛的应用，但是目前在采用 气体钻的井完钻后， 一般的做法是在下入套管实施固井作业前，需要先向 井内泵入钻井液去置换留在井内的气体，这种固井工艺方法用在干井筒内 实施下套管固井可以避免套管被挤压变形等问题，但其问题是由于气体 钻井过程，井壁是干的，干的井壁在接触到钻井液时就会大量的吸水，产 生如井漏、井壁吸水失稳、井壁垮塌等井下复杂情况，给后面的下套管施 工作业增加难度，延长固井作业时间，特别是在一口井内具有多个不同地 层压力系数的井筒中往往会损失很多由快速钻进而获得的时间，为了解决 这一问题，虽然对钻井液技术进行了一系列的改进，但是仍然不能避免井 下复杂情况的发生，导致不能进行正常的固井作业，最终延误钻井周期。发明目的本发明的目的是要克服现有工艺中，在实施气体钻井完成后 继续采用钻井液进行井内流体置换带来的缺点，采用对干井进行处理后直 接下入套管的方法，设计了一种气体钻井后实施干井下套管的方。本发明是这样实现的本发明包括以下的工艺步骤1、 先进行全掏空状态下的套管抗挤强度校核计算、浅井条件下套管上 浮的校核计算、防止替空的静液压力平衡校核计算、回压凡尔的反向承压 校核计算；2、 采用通井管柱进行多次通井，然后用气体对井筒和井底进行吹扫；3、 井底和井筒吹少干净后以匀速下入套管，在下入套管的过程中根据 电测井径，设置设计的套管扶正器，确保套管居中度；4、 下完套管后，在井壁与套管之间的环空下入注水泥浆的插管管柱；5、 插入插管管柱后，采用纯空气或用液柱对插管进行密封检验； 通井管柱应模拟将要下入的套管刚度；本发明的优点和有益效果是本发明的方法在实施前进行了全掏空状 态下的套管抗挤强度校核计算，选择适合井内压力强度的套管级别，保证 套管下入后不被挤压变形；进行浅井条件下套管上浮校核计算，目的是选 择合适的套管，保证下入的套管柱有足够的重量不被水泥浆浮起来；进行 防止替空的静液压力平衡校核计算，达到在注水泥浆时，套管内外的静液 柱压力的平衡；进行回压凡尔的反向承压校核计算，可以防止因为回压凡 尔失灵造成水泥桨返高不足和产生高塞的问题，因此具有最终安全下入套 管的效果。
具体实施例方式下面以一口井深约为1000米的井为例，给出本发明的 实施例本发明按照以下步骤进行1、为了确保下套管的施工安全，先进行全掏空状态下的套管抗挤强度 校核计算，保证套管下入后不被挤压变形；进行浅井条件下套管上浮的校核计算，保证下入的套管柱有足够的重量不被水泥浆浮起来；进行防止替 空的静液压力平衡校核计算，使注水泥浆时，套管内外的静液柱压力平衡； 进行防止回压凡尔的反向承压校核计算，防止因回压凡尔失灵造成返高不 足禾口咼塞；2、 采用模拟套管刚度的通井管柱进行多次通井到底，使用高气流清扫 井眼，确保井眼清洁、无沉砂、无垮塌，为套管顺利下入提供良好条件；3、 匀速下入套管，控制套管下放速度，避免套管冲击井壁产生井壁的 垮塌，加入套管扶正器，提高套管居中度；4、 在井壁与套管之间下入注水泥浆的插管管柱；5、 下完套管和插入插管管柱后，采用纯空气或者用液注按程序进行插 入管密封检验；实施例实施井使用0339.7mm技术套管固井，施工过程如下1、 根据本井的井眼尺寸，先进行全掏空状态下的套管抗挤强度校核计 算，选择了能够满足井下压力的套管型号，确保套管下入后不被地层挤压 变形；然后进行了浅井条件下套管上浮的校核计算，选择了符合需要重量 的套管，保证下入的套管柱有足够的重量不被固井时泵入的水泥浆浮起来; 进行了防止替空的静液压力平衡校核计算，确保在注水泥浆时套管内外的 压力平衡；还实施了回压凡尔的反向承压校核计算，确保回压凡尔不会失 灵，这些计算为后续的注水泥浆施工提供了安全保证，确保了套管不挤毁、 不上浮，也为注水泥浆以后有下水泥塞和水泥塞到达设计返高提供了保证;2、 井眼准备选择与0339.7mm技术套管相同钢级的通井管柱，达到 套管下入的模拟效果，通井到底后用高压气流清扫井底，确保井眼稳定、 井底清洁、无沉砂、无垮塌，然后匀速向井内下入套管，为了稳定套管使套管居中，在套管上加入套管扶正器；3、套管下完后，在套管与井壁之间下入插管管柱，然后采用空气实施 插管密封检测，当插管管柱前端的插入头成功插入后就完成了下套管的施 工，可以进行下一步的注水泥浆的施工准备。
权利要求
1、一种气体钻井后实施干井下套管的方法，其特征在于第一步 先进行全掏空状态下的套管抗挤强度校核计算、浅井条件下套管上浮的校核计算、防止替空的静液压力平衡校核计算、回压凡尔的反向承压校核计算；第二步 采用通井管柱进行通井，然后用气体对井筒和井底进行吹扫；第三步 匀速下入套管，在下入套管的过程中加入设计的套管扶正器；第四步 在井壁与套管之间的环空下入注水泥浆的插管管柱；第五步 采用纯空气对插管进行密封检验；
2、 皿权利要求1所述的气体钻井后实施干井下套管的方法，其特征在 于所述通井管柱应模拟将要下入的套管刚度。
3、 根据权利要求1所述的气体钻井后实施干井下套管的方法，其特征在 于所述对插管进行的密封检验也可以用液柱进行密封检验。
全文摘要
一种气体钻井后实施干井下套管的方法，用于实施气体钻井后的固井施工，属于气体钻井后的完井工艺技术领域，本发明包括下套管前对套管强度、上浮以及回压凡尔的校核计算，还包括通井、对井筒和井底进行吹扫、设置套管扶正器、以及下入注水泥浆插管管柱等工艺，解决了由于气体钻井后井壁接触钻井液会大量吸水产生的井漏、井壁吸水失稳和井壁垮塌等井下复杂问题，本发明采用对干井进行处理后直接下入套管的方法，设计了一种气体钻井后实施干井下套管的方法，具有保证套管下入后不被挤压变形，保证下入的套管柱不被水泥浆浮起来，以及防止回压凡尔失灵造成水泥浆返高不足和防止产生高塞的特点。
文档编号E21B7/20GK101240693SQ20081004539
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月21日 优先权日2008年2月21日
发明者刘世彬, 吴先忠, 正 孙, 峰 徐, 强 林, 敏 陈, 陈忠实 申请人:四川石油管理局