[发明专利]一种欠平衡更换管柱工艺方法

说明书

本发明属于油、气井修井更换作业管柱工艺技术领域，具体提供了一种欠平衡更换管柱工艺方法，包括如下步骤：采用套管和油管的气压平衡法求取参数；求取施工参数；液、气压力置换法置换油管内气压；液、气压力置换法置换套管内气压；欠平衡法起钻或者下钻，该欠平衡更换管柱工艺方法带压作业更换管柱方法周期长，费用大，风险高，实现了对油气层的保护，安全环保，施工过程中，没有液体返出，无环境污染。

技术领域

本发明属于油、气井修井更换作业管柱工艺技术领域，具体涉及一种欠平衡更换管柱工艺方法。

背景技术

对于已开发十多年的老井，需要更换作业管柱，或要对原作业层位进行增产作业，不能对现有层位造成污染，当前采取方法为压井更换管柱或采用带压作业更换采油(气)管柱。

压井更换作业管柱时，由于采气多年，地层亏空，需注入大量的压井液才能将井压住，再更换管柱，而进入地层的液体会对地层形成水锁，不易排出，形成二次伤害；使干法CO₂或N₂气泡沫增产作业效果不佳，或给二次排液带来更大的作业费用。

带压作业更换管柱方法周期长，费用大，风险高；在油气价格处于低位时，起到增产不增收的作用，作业成本不允许进行增产作业。

针对以保护油(气)层，降本增效为核心的作业要求，发明了欠平衡更换采油(气)管柱工艺方法。

发明内容

本发明的目的是通过液、气压力置换法，对油、套管气体用液体进行平衡置换，使套管内对地层的回压由气、液构成，油管内对地层的回压由液体构成，并用液体胶塞封堵，当起钻或下钻时，释放套管内气压，使起、下钻过程形成欠平衡状态，达到对油气层的保护要求。

为此，本发明提供了一种欠平衡更换管柱工艺方法，包括如下步骤：采用套管和油管的气压平衡法求取参数；求取施工参数；液、气压力置换法置换油管内气压；液、气压力置换法置换套管内气压；欠平衡法起钻或者下钻。

所述的参数为井内液面深度及井底压力，施工参数为套管注入液量、油管放压气量、油管注入压井总液量、胶液塞顶替量、前置压井液量、套管放压气量、套管和油管的最大控放的临界天然气流量及最大的注入压井液流量、欠平衡起钻时井内液柱高度、欠平衡压力值。

所述液、气压力置换法置换油管内气压的方法为：向套管内注入压井液，同时在油管进行控制放压；油管气体控制放压的流量，以连续下降的油管气压及温度计算出相应气体放喷的流量，进行控制放压；当注入套管的液量达到设计量后，油管的气压应达到零，气体量应达到计算量。

所述液、气压力置换法置换套管内气压的方法为：当油管内气压释放为零后，在油管内注入压井液量、胶塞液量和顶替液量，同时在套管进行控制放压；套管气体控制放压的流量，以连续下降的套管气压及温度计算出相应气体放喷的流量，进行控制放压；当注入油管的液量达到设计量后，套管的气压应达到设计的压力值，气量应达到设计的放气量。

所述的欠平衡法起钻包括如下步骤：更换井口，将原井口更换为环形防喷器和双闸板防喷器；试提钻具，若钻具能够提动，则进行液、气压力置换法压井；上提油管起钻；钻具到井口位置，卸掉环形防喷器，在双闸板防喷器上安装防喷管，防喷管上部再安装环形防喷器，将钻具起到防喷管中，关闭全封闸板后，卸防喷管，取出钻具；安装井口，等下步措施。

所述的欠平衡法下钻包括如下步骤：井口安装双闸板防喷器；套管放压；钻具下部连接一个可蹩掉式堵头，并将环形防喷器与防喷管连为一体；将油管穿过环形防喷器后将钻具置于防喷管内，然后将防喷管安装在双闸板防喷器上；打开全封闸板，将钻具下入井内；关闭半封闸板，卸掉防喷管后，将环形防喷器安装在双闸板防喷器上，正常下钻，直至下到预定深度；坐好采气井口，并连接好采气管线；在油管中注入气体，将钻具底部堵头蹩掉；采用抽汲诱喷法，排除井内压井液；在油管上连接气液分离器将压井液分离在储液罐中，排出气体点火燃烧。