[发明专利]一种等环空体积固井方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种等环空体积固井方法，属于石油天然固井领域。

背景技术

随着油田勘探开发技术的不断进步革新，对固井质量不断提出新要求。目前，在固井施工前，通常根据测井数据或地区施工经验，准备固井用的水泥浆用量和添加剂用量等，在施工中，首先注入前置液，再注入水泥浆，最后注入顶替液，碰压后完成固井施工。该方法存在的主要问题是，由于测井数据或经验数据的偏差，导致固井过程中注入的水泥浆量偏少或过多，造成水泥低返，固井质量不合格或浪费大量水泥浆造成经济损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种等环空体积固井方法。该方法采用标志液作为计量手段，以实现对固井注入水泥浆量的精确控制，同时该方法可提高固井质量，施工简便，可靠性高，工程成本低，实用性强，具有广阔市场应用空间。

为达到上述目的，本发明提供了一种等环空体积固井方法，其中，该方法包括以下步骤：

a、将套管柱的浮箍下入井内，再向套管柱内注入标志液，当套管柱全部下入井内时，套管柱内灌满标志液；

b、向套管柱内注入水泥浆，在井口发现有标志液返出时，立即停止注入水泥浆；

c、顶替套管柱内的水泥浆，至碰压时结束顶替，候凝至形成水泥环，完成等环空体积固井作业。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液具有明显的颜色特征和/或光学特性。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液包括标志液的基液、荧光材料及颜色鲜艳的矿物质颜料。上述荧光材料的荧光效应可辅助夜间施工时准确判断标志液的返出情况，颜色鲜艳的矿物质材料可辅助白天施工时准确判断标志液的返出情况，避免水泥浆的浪费。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液的基液、荧光材料及颜色鲜艳的矿物质颜料的体积比为8:1:1。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的荧光材料为红色荧光粉，颜色鲜艳的矿物质颜料为朱砂。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液的基液包括水或油或油水混合物、表面活性剂、加重材料、增粘剂、降失水剂，使得配制形成的标志液具有良好的触变性和流变性等。上述油水混合物的配比根据现场实际需要确定。本发明的关键在于采用能够提供明显视觉效果的材料与基液混合来制备标志液，对于上述标志液中的水或油或油水混合物、表面活性剂、加重材料、增粘剂、降失水剂的具体原料以及具体配比可以根据现场实际需要进行分析配制。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，标志液的基液包括标志液的水基基液、标志液的油基基液及标志液的油水混合物基液；

在上述的标志液的水基基液中，水、表面活性剂、加重材料、增粘剂、降失水剂的重量比为8:0.5:1:0.3:0.2；

在上述的标志液的油基基液中，柴油、表面活性剂、加重材料、增粘剂的重量比为8:0.5:1:0.5；

在上述的标志液的油水混合物基液中，水、油、表面活性剂、加重材料、增粘剂、降失水剂的重量比为4:3.5:0.5:1.5:0.3:0.2，在上述油水混合物基液中用到的油为原油或柴油。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的表面活性剂为壬基聚氧乙烯醚，加重材料为重晶石，增粘剂为聚丙烯纤维素钠盐。

在上述的等环空体积固井方法中，优选的，采用的标志液对套管无腐蚀作用。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液与钻井液、水泥浆均有良好的相容性，以提高标志液对钻井液和水泥浆对标志液的顶替效率，保障后续的固井施工质量。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的标志液的密度同钻井液的密度差在±0.1g/cm³之间，小于水泥浆的密度，以保证在标志液注入套管内和顶替至返出井口的全过程中，液柱压力能平衡地层压力，有效控制井喷风险，保障施工安全。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的水泥浆为按照区块固井施工要求进行优化设计。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的套管柱由引鞋、浮箍、套管组成。

在上述的等环空体积固井方法中，优选地，采用的引鞋、浮箍和套管依次采用螺纹连接。

本发明的等环空体积固井方法，在不改变现有固井施工程序的基础上，利用标志液的颜色特性或光学特性，实现了对注入水泥浆量的精确控制，避免了由注入水泥浆量偏差造成的固井水泥浆低返和经济损失。同时该方法可提高固井质量，并且施工简便，可靠性高，工程成本低，实用性强，具有广阔的市场应用空间。