[发明专利]气体钻井后注水泥浆的工艺方法

说明书

技术领域：一种气体钻井后注水泥浆的工艺方法，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，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，主要采用常规泥浆钻井液为钻井介质实施钻井，由于受到钻井泥浆密度的影响，钻井速度一直较慢，根据地层的不同情况，有时每小时只有不到一米的机械钻速，在遇到复杂地层时，钻井机械钻速更慢，为了加快石油天然气的勘探开发速度，近年来采用了以气体为介质的钻井方法，采用气体钻井的方法在保护和发现储层、提高钻井速度等方面具有明显优势，可以有效的缩短钻井时间，达到缩短钻井周期的目的，但是目前在采用气体钻的井完钻后，一般的做法是在固井施工前，还要先向井内泵入钻井液去置换留在井内的气体，然后再进行下套管固井施工，这种固井工艺方法的问题是：由于气体钻井时井内没有液体，井壁是干的，干的井壁接触到钻井液和注入的固井水泥浆时就会大量的吸水，吸水后的井壁会产生如井漏、井壁吸水失稳、井壁垮塌等复杂情况，使得由气体钻井取得的快速钻进大大损失，特别是井内具有多个不同地层压力系数的井筒中表现尤为突出，为了解决这一隐患问题，也有针对一口井内具有多个不同地层压力系数的钻井液技术进行改进，但是仍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，最终延误钻井的周期。

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的方法，设计了一种气体钻井后注水泥浆的工艺方法。

本发明是这样实现的：先对采用气体为钻井介质的井筒进行处理，然后下入套管和插管，完成以后按照下述步骤进行：

1、先按全井有效环空容量附加10t水泥准备水泥浆领浆和水泥浆尾浆所需水泥量；

2、通过已下入的插管向套管外与井壁间的环空先泵注水泥浆领浆，然后泵注水泥浆尾浆，直至领浆返出地面，也可以第一次泵注至设计的漏失层位，等水泥浆初凝后再实施反灌；

3、在泵注水泥浆的同时向套管内灌入钻井液；

4、在泵注水泥浆的过程中，泵注压力稳定时，逐渐提高水泥浆的泵注排量；

5、注水泥浆完成后，若井口未见返，反灌水泥浆至井口；

所述的领浆是密度低于1.70g/cm³的纯水泥浆；所述尾浆是密度大于1.88g/cm³的G级水泥浆；

本发明的优点和有益效果是：在注水泥浆的同时向下入的套管内灌入钻井液，可以降低回压尔和底部套管所受的外挤力；先通过插管泵注密度较低的水泥浆领浆，以便达到领浆在井壁与套管之间运行时将残余的钻井气体和井内杂质带出地面的目的，同时也达到增加水泥浆与井壁接触时间的目的；在泵注水泥浆尾浆的过程中，当泵注压力稳定时，表明井壁稳定，这时逐步提高水泥浆的泵注排量可以加快施工速度，减少施工的时间。

具体实施方式：下面给出本发明的实施例：

本发明按照下列方式进行施工：在实施本发明的方法之前，先对采用气体为钻井介质的井筒进行处理，然后下入套管和插管，完成以后按照以下方法注水泥浆：

第一步  先按全井有效环空容量准备水泥浆领浆和尾浆的数量；

第二步  通过插管向套管外与井壁间先泵注水泥浆领浆，然后泵注水泥浆尾浆，直至领浆返出地面，也可以第一次泵注至设计的漏失层位，等水泥浆初凝后再实施反灌；

第三步  在泵注水泥浆的同时向套管内灌入钻井液，保持套管内外的压力平衡，降低回压尔和底部套管所受的外挤力；

第四步  在泵注水泥浆的过程中，泵注压力稳定时，逐渐提高水泥浆的泵注排量，直至泵注完成；

第五步  在预备的水泥浆注入完后，若井口未见返，则反灌水泥浆至井口；

实施例：实施井使用Φ244.5mm技术套管固井，工艺方法如下：在该井下入套管和插管以后，采用双机泵水泥车施工，实施水泥浆的注入，排量控制在30～35l/s，在泵注过程中压力稳定，说明井下的井壁稳定，没有发生漏失和阻塞的复杂情况，因此，在井壁稳定的前提下尽可能提高泵注的压力，加快了顶替速度，共注入密度低于1.70g/cm³的纯水泥浆领浆10cm³，然后注入密度为1.88g/cm³的G级油井高抗水泥浆尾浆88t，封固0～449.58m重合井段和449.58m～1648.83m裸眼井段，返出水泥浆15.5m³，在注水泥过程中同时往套管内与钻杆外的环空灌入清水43.0m³，有效的降低了回压凡尔和底部套管所受到的外挤压力，在注水泥施工中，从开始注水泥的30分钟，排污管线出口点火燃，火焰高1米左右，完成了边排空，边点火，边固井的施工任务。