用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，該方法包括：根據(jù)鉆井液出口流量Qout和入口流量Qin確定井下條件；在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，或在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井。本發(fā)明可以解決窄安全密度窗口（例如零安全密度窗口）地層易發(fā)生井下復(fù)雜問題(例如，溢流或漏失），有效鉆達(dá)到目標(biāo)深度，提高了對儲層地質(zhì)認(rèn)識水平和整個鉆井過程的安全性。
【專利說明】用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆井工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆井安全密度窗口是指鉆井過程中不造成噴、漏、塌、卡等鉆井事故，能維持井壁穩(wěn)定的鉆井壓力(密度)范圍。當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí)，地層流體會進(jìn)入井筒，形成溢流；當(dāng)井底壓力高于破裂壓力或漏失壓力時(shí)，井筒鉆井液流入地層，形成井漏，因此在鉆井過程中，井底壓力應(yīng)控制在地層壓力和破裂壓力密度窗口內(nèi)。
[0003]隨著勘探開發(fā)不斷向深部復(fù)雜地層，窄安全密度窗口問題越來越突出，甚至出現(xiàn)零安全密度窗口，即地層壓力和漏失壓力幾乎相同。鉆井過程中表現(xiàn)為稍微增加井底壓力就會發(fā)生井漏，稍微降低井底壓力就會發(fā)生溢流，接單根和起下鉆過程形成的井下壓力波動，會造成難以解決的井下復(fù)雜，對鉆進(jìn)帶來巨大考驗(yàn)。
[0004]為了避免事故的發(fā)生，控壓鉆井的鉆井方法已經(jīng)在石油和天然氣鉆探領(lǐng)域得到應(yīng)用，有效的維持鉆井過程中井底壓力的恒定，解決了因?yàn)閴毫Σ▌右鸬木聫?fù)雜問題的發(fā)生。但是對于近似零密度窗口(窄窗口)，井底表現(xiàn)出強(qiáng)烈的溢流和漏失現(xiàn)象，對現(xiàn)有的控壓鉆井井筒壓力的控制帶來困難。例如，塔里木油田塔中碳酸鹽巖地層屬于典型的零密度窗口類型地層，進(jìn)行控壓鉆井過程中多口井發(fā)生溢流或井漏事故，導(dǎo)致控壓鉆井過程中多次進(jìn)行常規(guī)井控操作，嚴(yán)重影響了控壓鉆井在窄安全密度窗口地層中的應(yīng)用。即現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法以及系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，該方法包括:根據(jù)鉆井液出口流量Qtjut和入口流量Qin確定井下條件；在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，或在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井。
[0006]優(yōu)選地，在所述鉆井液出口流量Qout大于所述入口流量Qin且Qtjut-Qin在第一預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件為欠平衡；在所述鉆井液出口流量Qout小于所述入口流量Qin且Qin-Qtjut在第二預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件為過平衡。
[0007]優(yōu)選地，在判斷井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井包括:
[0008](a)根據(jù)下列公式⑴計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力Pwf’:
[0009]Pwf’ = P； +Ph’ -P； 公式(I)
[0010]其中Pwf’為當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力，單位為MPa ;Pa’為當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓，單位為MPa;Ph’為當(dāng)前時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ;Pf’為當(dāng)前時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ；
[0011](b)根據(jù)下列公式(2)計(jì)算下一時(shí)刻所需的井底壓力Pwf:
[0012]& = —f 公式⑵

QJf-tZ(\x\ ,； + S)
[0013]其中c_, Iii為下一時(shí)刻的儲層深度數(shù)據(jù)，單位為m;Pe為地層
774.6*’
壓力，單位為MPa ；QSC為氣體流量，單位為m3/s ；re為儲層遠(yuǎn)邊界半徑，單位為m ；rw為井眼半徑，單位為m;T為地層溫度，單位為攝氏度；μ為氣體粘度，單位為厘泊；Ζ為氣體壓縮系數(shù)；S為表皮因子；K為地層滲透率，單位為達(dá)西；
[0014](c)根據(jù)下列公式(3)計(jì)算下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa:
[0015]Pa = Pwf-Ph+Pf 公式⑶
[0016]其中Pwf為下一時(shí)刻所需的井底壓力，單位為MPa ;Pa為下一時(shí)刻的理論井口回壓，單位為MPa ；Ph為下一時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ；Pf為下一時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ；
[0017](d)將當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓Pa’調(diào)節(jié)到下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa，以使得氣體流量Qs。保持不變。
[0018]優(yōu)選地，該方法還包括:
[0019](e)根據(jù)泥漿池增量值判斷在井下條件為欠平衡的情況下，井下條件是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0020](f)在泥漿池增量值不在第三預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并增大井口回壓直至泥漿池增量值保持在所述第三預(yù)定范圍內(nèi)；在泥漿池增量值在第三預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件處于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)行欠平衡控壓鉆井。
[0021]優(yōu)選地，在判斷井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井包括:通過調(diào)節(jié)井口回壓以及控壓鉆井液泵排量中的至少一者使井筒鉆井液的漏速值保持在預(yù)定漏速范圍。
[0022]采用本發(fā)明的用于窄安全密度窗口(例如，零安全密度窗口 )地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，可以首先根據(jù)鉆井液出口流量和入口流量確定井下條件，之后根據(jù)確定的井下條件進(jìn)行相應(yīng)的控壓鉆井，例如，在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井能夠?qū)崿F(xiàn)零安全密度窗口地層鉆進(jìn)的同時(shí)大幅度提高鉆速、發(fā)現(xiàn)儲層以及減少對儲層的傷害、提高水平井段的延伸能力；或者在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井能夠控制一定漏失的情況下，快速通過高漏失段，在較少的漏失量下快速通過零安全密度窗口地層，從而達(dá)到延長水平井段長度的目的，也減少了鉆井液漏失量。即本發(fā)明所提供的用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法可以提高了對儲層地質(zhì)認(rèn)識水平和整個鉆井過程的安全性。
[0023]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示例用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法的流程圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井的井口回壓與井底壓力變化的示例圖；以及
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井的控壓鉆井液泵排量與井筒鉆井液的漏速值關(guān)系的示例圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0029]考慮到窄安全密度窗口(尤其是零安全密度窗口)地質(zhì)條件易發(fā)生井下條件復(fù)雜，很難鉆至目標(biāo)深度，本發(fā)明提供了一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示例用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，該方法包括如下步驟:
[0030]在步驟1001，根據(jù)鉆井液出口流量Qtjut和入口流量Qin確定井下條件；
[0031]在步驟1002，在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，或在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井。
[0032]具體來說，根據(jù)鉆井液出口流量Qtjut和入口流量Qin確定井下條件(步驟1001)的具體過程如下:
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，可以通過控壓鉆井節(jié)流橇安裝科里奧利流量計(jì)來測量鉆井液出口流量的變化，優(yōu)選地，在測量的鉆井液出口流量Qtjut大于所述入口流量Qin且Q--Qin在第一預(yù)定范圍(例如在0-lm3/h，該范圍適用于6000米井深的情況，隨著深度增加和減小，該第一預(yù)定范圍可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，本發(fā)明對此不進(jìn)行限定)的情況下，判斷井下條件為欠平衡，即井下發(fā)生溢流；或者，在測量的鉆井液出口流量Qtjut小于所述入口流量Qin且Qin-Qwt在第二預(yù)定范圍(例如0-10m3/h，該范圍適用于6000米井深的情況，隨著深度增加和減小，該第二預(yù)定范圍可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，本發(fā)明對此不進(jìn)行限定)的情況下，判斷井下條件為過平衡，即井下發(fā)生漏失。
[0034]在步驟1002，在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，或在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井的具體過程如下:
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在判斷井下條件為欠平衡的情況下，即指在鉆進(jìn)儲層時(shí)，保持井底壓力始終小于地層壓力，井底存在一個欠壓值。地層氣體進(jìn)入鉆井井筒，保持進(jìn)入井筒中的氣體恒定，從而維持欠平衡控壓鉆井穩(wěn)定。根據(jù)達(dá)西定律可知，隨著鉆開儲層的厚度不斷增加，為保證進(jìn)入井筒中的氣體恒定(即需要?dú)怏w流量Qs。保持不變)，需要不斷增加井口回壓，來減少井底負(fù)壓值，因此可以采用如下步驟來調(diào)節(jié)井口回壓，具體過程如下:
[0036](a)根據(jù)下列公式⑴計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力Pwf’:
[0037]Pwf' = P； +Ph' -P； 公式(I)
[0038]其中Pwf’為當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力，單位為MPa ;Pa’為當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓，單位為MPa;Ph’為當(dāng)前時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ;Pf’為當(dāng)前時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ；
[0039](b)根據(jù)下列公式(2)計(jì)算下一時(shí)刻所需的井底壓力Pwf:
[0040]Pwf = J 公式⑵
Q^niZ(\n^+S)
[0041]其中c—>'w.1ii為下一時(shí)刻的儲層深度數(shù)據(jù)，單位為m ;Pe為地層

774.6*/C 5
壓力，單位為MPa ；QSC為氣體流量，單位為m3/s ；re為儲層遠(yuǎn)邊界半徑，單位為m ；rw為井眼半徑，單位為m;T為地層溫度，單位為攝氏度；μ為氣體粘度，單位為厘泊；Ζ為氣體壓縮系數(shù)；S為表皮因子；K為地層滲透率，單位為達(dá)西；
[0042](c)根據(jù)下列公式(3)計(jì)算下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa:
[0043]Pa = Pwf-Ph+Pf 公式(3)
[0044]其中Pwf為下一時(shí)刻所需的井底壓力，單位為MPa ;Pa為下一時(shí)刻的理論井口回壓，單位為MPa ；Ph為下一時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ；Pf為下一時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ；
[0045](d)將當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓Pa’調(diào)節(jié)到下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa，以使得氣體流量Qs。保持不變。
[0046]其中，對于公式(I)、(2)、(3)中的參數(shù)(例如，當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓Pa’、當(dāng)前時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力Ph’、當(dāng)前時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻Pf’、下一時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力Ph、下一時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻Pf等參數(shù))均可以通過相應(yīng)地測量設(shè)備獲得(例如測量井口回壓的設(shè)備可以測量當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓Pa’)或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算方法(例如，通過地質(zhì)資料和鄰井參數(shù))來計(jì)算獲得，為了不混淆本發(fā)明的保護(hù)范圍，在此不再贅述。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，在溢流發(fā)生的情況下，由于鉆井液出口流量Qout和所述入口流量Qin的計(jì)量可能不準(zhǔn)確，因此在步驟(d)后可以進(jìn)一步確定調(diào)整井口回壓后的井下條件是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，包括以下步驟:
[0048](e)根據(jù)泥漿池增量值判斷在井下條件為欠平衡的情況下，井下條件是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；
[0049](f)在泥漿池增量值不在第三預(yù)定范圍(例如在Im3之內(nèi)，該第三預(yù)定范圍可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，本發(fā)明對此不進(jìn)行限定)的情況下，判斷井下條件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并增大井口回壓直至泥漿池增量值保持在所述第三預(yù)定范圍內(nèi)；在泥漿池增量值在第三預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件處于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，即繼續(xù)進(jìn)行常規(guī)欠平衡控壓鉆井操作。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在判斷井下條件為過平衡的情況下，即指在鉆進(jìn)儲層時(shí)，井筒鉆井液保持一定的漏速。對于裂縫性碳酸鹽巖地層，裂縫、溶洞發(fā)育，地層壓力和漏失壓力相同，鉆井液易發(fā)生漏失。漏速大小和井底壓力與地層壓力的正壓差大小成正比，正壓差越大，漏速越大。由上述公式中井底壓力、地層壓力與井口回壓的關(guān)系可知，可以通過調(diào)節(jié)井口回壓以及控壓鉆井液泵排量中的至少一者來使井筒鉆井液的漏速值保持在預(yù)定漏速范圍(該范圍可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，本發(fā)明對此不進(jìn)行限定)。
[0051]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井的井口回壓與井底壓力變化的示例圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井的控壓鉆井液泵排量與井筒鉆井液的漏速值關(guān)系的示例圖。
[0052]下面結(jié)合圖2和3描述應(yīng)用本發(fā)明所提供的用于窄安全密度窗口(例如，零安全密度窗口)地質(zhì)條件的控壓鉆井方法的鉆井實(shí)例:
[0053]1、塔里木油田某井設(shè)計(jì)完鉆井深5355m，設(shè)計(jì)水平段長998m，最大井斜角87.99°，鉆井液密度1.16g/cm3，排量為10L/s，泵壓20MPa，在4248?5355m井段處發(fā)生井漏和溢流復(fù)雜情況，鉆井液安全密度窗口接近零安全密度窗口，采用本發(fā)明提供的控壓鉆井方法進(jìn)行零安全密度控壓鉆進(jìn)。由于地層為含氣段儲層，地層能量大，常規(guī)鉆井中表現(xiàn)為易發(fā)生氣侵，因此控壓鉆井采用欠平衡控壓鉆井。控壓鉆井過程中，需要保持井底處于穩(wěn)定的欠平衡狀態(tài)，由于此刻出口流量計(jì)無法正常反映真實(shí)鉆井液流量，因此需要時(shí)刻關(guān)注泥漿池增量的變化。在鉆進(jìn)過程中，需要保持泥漿池增量值在Im3之內(nèi)，泥漿池增量增加時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)井口回壓進(jìn)行控制，如圖2所示，通過采用該方法，成功實(shí)現(xiàn)零密度窗口地層的鉆進(jìn)，達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)層位。
[0054]2、大港油田某井設(shè)計(jì)完鉆井深5191m，儲層段為奧陶系，裂縫溶洞發(fā)育，周圍有七口鄰井在生產(chǎn)，可能造成一定的壓力下降，容易發(fā)生漏失事故。在鉆進(jìn)儲層段時(shí)，采用本發(fā)明提供的控壓鉆井方法。當(dāng)鉆至5123m，排量16L/s，質(zhì)量流量計(jì)監(jiān)測到鉆井液漏失，降低井口回壓，直到井口回壓為零，流量計(jì)仍監(jiān)測到漏失，出入口流量相差2L/s，如圖3所示。通過改變鉆井液泵排量來調(diào)節(jié)漏速，最終使鉆井液泵排量為14L/s，漏速6.17m3/h保持微漏失鉆至5182m完鉆。
[0055]采用本發(fā)明的用于窄安全密度窗口(例如，零安全密度窗口 )地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，可以首先根據(jù)鉆井液出口流量和入口流量確定井下條件，之后根據(jù)確定的井下條件進(jìn)行相應(yīng)的控壓鉆井，例如，在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井能夠?qū)崿F(xiàn)零安全密度窗口地層鉆進(jìn)的同時(shí)大幅度提高鉆速、發(fā)現(xiàn)儲層以及減少對儲層的傷害、提高水平井段的延伸能力；或者在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井能夠控制一定漏失的情況下，快速通過高漏失段，在較少的漏失量下快速通過零安全密度窗口地層，從而達(dá)到延長水平井段長度的目的，也減少了鉆井液漏失量。即本發(fā)明所提供的用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法可以提高了對儲層地質(zhì)認(rèn)識水平和整個鉆井過程的安全性。
[0056]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0057]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0058]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于窄安全密度窗口地質(zhì)條件的控壓鉆井方法，其特征在于，該方法包括: 根據(jù)鉆井液出口流量Qwt和入口流量Qin確定井下條件； 在井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井，或在井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述鉆井液出口流量Qwt大于所述入口流量Qin且Qtjut-Qin在第一預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件為欠平衡；在所述鉆井液出口流量I小于所述入口流量Qin且Qin-Qrat在第二預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件為過平衡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在判斷井下條件為欠平衡的情況下進(jìn)行欠平衡控壓鉆井包括: (a)根據(jù)下列公式⑴計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力Pwf’:
Pwf, = Pa' +Ph' -Pf'公式(I) 其中Pwf ’為當(dāng)前時(shí)刻的井底壓力，單位為MPa ；P；為當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓，單位為MPa ;Ph’為當(dāng)前時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ；Ρ；為當(dāng)前時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ； (b)根據(jù)下列公式(2)計(jì)算下一時(shí)刻所需的井底壓力Pwf: Kf = -γ 公式⑵
Q,,.1 /iZ(ln + 5) 其中c—rW , hi為下一時(shí)刻的儲層深度數(shù)據(jù)，單位為m;Pe為地層壓力，
774.6* 人’ ’單位為MPa ；QSC為氣體流量，單位為m3/s ；re為儲層遠(yuǎn)邊界半徑，單位為m ；rw為井眼半徑，單位為m ；T為地層溫度，單位為攝氏度；μ為氣體粘度，單位為厘泊；Ζ為氣體壓縮系數(shù)；S為表皮因子；K為地層滲透率，單位為達(dá)西； (c)根據(jù)下列公式(3)計(jì)算下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa: Pa = Pwf-Ph+Pf 公式⑶ 其中Pwf為下一時(shí)刻所需的井底壓力，單位為MPa ；Pa為下一時(shí)刻的理論井口回壓，單位為MPa ；Ph為下一時(shí)刻的井筒內(nèi)靜液柱壓力，單位為MPa ；Pf為下一時(shí)刻的兩相流在井筒內(nèi)的摩阻，單位為MPa ； (d)將當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際井口回壓Pa’調(diào)節(jié)到下一時(shí)刻的理論井口回壓Pa，以使得氣體流量Qs。保持不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法還包括: (e)根據(jù)泥漿池增量值判斷在井下條件為欠平衡的情況下，井下條件是否處于穩(wěn)定狀態(tài)； (f)在泥漿池增量值不在第三預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并增大井口回壓直至泥漿池增量值保持在所述第三預(yù)定范圍內(nèi)；在泥漿池增量值在第三預(yù)定范圍的情況下，判斷井下條件處于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)行欠平衡控壓鉆井。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在判斷井下條件為過平衡的情況下進(jìn)行過平衡控壓鉆井包括:通過調(diào)節(jié)井口回壓以及控壓鉆井液泵排量中的至少一者使井筒鉆井液的漏速值保持在預(yù)定漏速范圍。
【文檔編號】E21B7/00GK104213830SQ201410370965
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】石林, 張興全, 郭慶豐, 周英操, 方世良, 王瑛, 劉偉, 王一博, 趙麗萍 申請人:中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院