[发明专利]一种基于精细控压法的深水下套管方法

权利要求书

1.一种基于精细控压法的深水下套管方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定目的层的安全压力窗口，所述安全压力窗口的计算方法为：

P_L＝Max{P_p,P_c}+P_r＜P_w＜P_U＝min{P_b,P_l} (1)

式中：P_L和P_U分别为安全压力窗口的下限和上限，MPa；P_p和P_c分别为孔隙压力和坍塌压力，MPa；P_b和P_l分别为地层破裂压力和漏失压力，MPa；P_w为井筒压力，MPa；P_r为隔水管安全余量压力，MPa；ρ_p和ρ_w分别为地层孔隙压力的当量钻井液密度和海水密度，g/cm³；PKB为补心海拔高度，m；h_w为水深，m；h为井筒任意位置深度，m；g为重力加速度，m/s²；

S2：计算出当前密度下整个下套管过程中可能产生的最大抽吸压力，并计算产生所述最大抽吸压力时压稳地层所需的静液柱压力对应的当量密度；

所述最大抽吸压力为当前密度下整个下套管过程中波动压力的最小值，所述波动压力的计算方法为：

式中：ν为钻井液流速，m/s；P_s为波动压力，MPa；z为距离，m；t为时间，s；ρ为钻井液密度，g/cm³；C为压力波传播速度，m/s；P_f为单位长度的摩阻压降，MPa/m；

所述当量密度的计算方法为：

式中：ρ_l为当量密度，g/cm³；P_smin为最大抽吸压力，MPa；

S3：调节钻井液性能，并将钻井液密度降至所述当量密度；

S4：根据套管下入速度计算下单根套管的关注点最大波动压力，并计算出需要降低钻井液液面的最大高度；

所述最大高度为根据产生的最大波动压力需要降低钻井液液面高度的最大值，下单根套管需要降低钻井液液面的最大高度的计算方法为：

式中：L_max为下单根套管需要降低钻井液液面的最大高度，m；P_s(ν_c)_max为最大波动压力，MPa；

S5：判断所述最大高度是否大于隔水管长度；

若是，则通过降低套管下入速度控制井筒压力，套管下入速度的降低程度通过下式进行计算：

P_s(v_c)＜P_U-ρg(H-h_r) (7)

式中：P_s(ν_c)为套管下入速度ν_c条件下的波动压力，MPa；H为井深，m；h_r为隔水管长度，m；

若否，则维持原有套管下入速度，通过调节隔水管中液面高度，从而控制井筒压力，隔水管中液面高度的调节范围如下：

式中：H为井深，m；P_s(ν_c)为套管下入速度ν_c条件下的波动压力，MPa；L为下单根套管需要降低钻井液液面的高度，m；

S6：当单根套管下到位后，开始向套管中灌入泥浆；

S7：判断套管是否下至目的层；若是，则下套管结束；若否，则重复步骤S4-S7，下入下一段套管。

2.根据权利要求1所述的基于精细控压法的深水下套管方法，其特征在于，通过控制平台增压泵和海底泵的排量，调节隔水管中钻井液液面高度，从而控制井筒压力。

3.根据权利要求1或2所述的基于精细控压法的深水下套管方法，其特征在于，步骤S3中，调节钻井液性能时，还包括降低所述钻井液的屈服值和粘度的步骤。