一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固井施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 固井是一次定型的工作，如果固井工作出現(xiàn)問題會導致油氣井報廢，而固井最重 要的是下套管和注水泥。若不能精確的分析井眼質(zhì)量，在下套管時容易出現(xiàn)卡套管、套管下 完后循環(huán)不通、套管偏心、套管或回壓閥擠毀、套管斷裂、套管泄露等問題。水泥漿用量是固 井注水泥作業(yè)的重要參數(shù)。準確的計算固井水泥漿用量可以避免浪費、節(jié)約固井費用、提高 固井質(zhì)量。
[0003] 井徑擴大率是傳統(tǒng)評價井眼質(zhì)量最重要的參數(shù)之一，實際井徑是通過裸眼測井得 到，通常裸眼測井使用的井徑儀包括：兩臂井徑儀、三臂井徑儀和四臂井徑儀。兩臂井徑儀 得到的是井眼的最大直徑，三臂井徑儀得到的是井眼的平均直徑，而四臂井徑儀常給出井 眼的最大和最小兩條直徑。
[0004] 傳統(tǒng)的固井水泥漿用量計算方法主要有兩種，一種是按裸眼段實際井徑計算環(huán)空 容量，再附加一定比例，另一種是考慮井徑擴大后再計算裸眼環(huán)空容量。這兩種方法采用的 都是裸眼段環(huán)空段電測平均井徑，工程師憑經(jīng)驗附加一個系數(shù)。但是由于地層條件的復雜 性導致的井徑不規(guī)則，計算環(huán)空容量時，用平均井徑進行計算會導致較大的誤差。而且由于 人為差異，附加比例系數(shù)或井徑擴大系數(shù)很難有一個統(tǒng)一的標準。而且由于怕水泥漿低返 漏封，經(jīng)常導致計算結(jié)果偏高，浪費了材料，還會由于過高的液柱壓力損害儲層。
[0005] 文獻"計算固井水泥實際用量的經(jīng)驗公式"借助工程實踐數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析了附加量 的規(guī)律，以此為基礎(chǔ)給出了一個經(jīng)驗公式計算水泥漿用量。但是限于其統(tǒng)計范圍，這個公式 只適用于封固段小于2000米且具有特定井身結(jié)構(gòu)的井，對于其它井身結(jié)構(gòu)或者封固段大 于2000米的井，該公式的可靠性并無驗證。
[0006] 文獻"固井水泥實際用量的研宄"對比了傳統(tǒng)電測井徑環(huán)空容積附加一個系數(shù)的 方法和文獻"計算固井水泥實際用量的經(jīng)驗公式"給出的方法，認為這兩種方法受限于電測 井徑的準確性和附加量的經(jīng)驗性，導致兩種方法的計算誤差較大。文獻基于對某一地區(qū)相 同井深和井眼尺寸的井的固井水泥用量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用指數(shù)回歸的方法確定了固井水泥漿用 量的計算方法。但是，該公式同樣只適用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源地區(qū)，并非通用公式。
[0007] 急需對現(xiàn)有技術(shù)方案進行突破，解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的方 法，該技術(shù)從準確計算固井水泥漿用量為出發(fā)點，并通過井徑測井數(shù)據(jù)分析井眼質(zhì)量，為順 利進行固井施工提供指導，避免固井復雜問題。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的方法，包 括：
[0010] 采用井徑儀對鉆井后裸眼井段進行測量獲得井徑測井數(shù)據(jù)；
[0011] 利用所述井徑測井數(shù)據(jù)繪制二維、三維井眼圖，并利用二維、三維井眼圖分析井眼 質(zhì)量狀況，獲得井徑擴大率；
[0012] 利用井徑測井數(shù)據(jù)獲得井眼離心率；
[0013] 利用所述井眼離心率和所述井徑擴大率對井眼質(zhì)量進行評價；
[0014] 利用所述井徑測井數(shù)據(jù)獲得固井水泥漿用量；
[0015] 根據(jù)井眼質(zhì)量評價和所述固井水泥漿用量指導固井施工。
[0016] 優(yōu)選地，所述井徑儀為四臂井徑測井儀。
[0017] 優(yōu)選地，所述利用二維、三維井眼圖分析井眼質(zhì)量狀況的步驟包括：
[0018] 對于易坍塌地層段分析井壁坍塌程度，并結(jié)合鉆井液性能分析巖肩可能的堆集層 段，即為易卡套管層段，且即使能夠順利下套管，也容易導致套管下完后循環(huán)不通；
[0019] 結(jié)合套管柱設(shè)計方案，調(diào)整套管扶正器位置，避免套管扶正器下入井徑過大處，不 能起到扶正固定作用；
[0020] 結(jié)合套管柱設(shè)計資料，找出在整個井眼軌跡上，因縮頸和濾餅等原因造成的井眼 直徑較小處，即為易因粘吸作用導致卡套管的層段；
[0021] 對于因井壁坍塌導致井徑過大處，需要考慮固井頂替時能否將該處的鉆井液、沉 積巖肩以及濾餅替干凈。 I ￡)^
[0022] 優(yōu)選地，所述井眼離心率的表達式為：f = ^1-
[0023] 其中，ε表示為井眼離心率，0彡ε〈1 ;D表示為井眼最大直徑；d表示為井眼最小 直徑。
[0024] 優(yōu)選地，所述利用所述井眼離心率和所述井徑擴大率對井眼質(zhì)量進行評價的步驟 包括：
[0025] 要分析其井眼規(guī)則度，井眼規(guī)則度較差也就是離心率較高時，表明井眼質(zhì)量不佳， 需米取處理措施；
[0026] 要分析井徑擴大率，在井徑擴大率偏高時，只要井眼離心率較低，也可滿足固井要 求，若井眼擴大率偏高，井眼離心率也偏高，則需要采取措施。
[0027] 優(yōu)選地，所述利用所述井徑測井數(shù)據(jù)獲得固井水泥漿用量的步驟包括： " π AB
[0028] 根據(jù)橢圓面積計算公式*5 = ^-計算井眼橫截面積，并結(jié)合兩個測點之間的間距 計算井眼容積；其中，Α、Β分別是橢圓的長軸，短軸的長；
[0029] 分段累加井眼容積獲得整個井眼容積。
[0030] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：本發(fā)明提供的施工工藝可以更準確判定井眼 質(zhì)量、有效防止固井中的卡套管、套管下完后循環(huán)不通、套管扶正器安放位置不合理導致失 效、固井時頂替效率不高、水泥返高不夠不能封住產(chǎn)層、注水泥漿量過多導致浪費等固井復 雜問題。
【附圖說明】
[0031] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032] 圖1為本發(fā)明提出的一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的方法流程圖；
[0033] 圖2為本實施例利用井徑測井數(shù)據(jù)繪制二維井徑曲線示意圖；
[0034] 圖3為本實施例利用井徑測井數(shù)據(jù)繪制三維井眼示意圖；
[0035] 圖4為本實施例由于粘吸或井壁坍塌引起卡套管的原因示意圖；
[0036] 圖5為本實施例由于套管剛性大于鉆桿剛性、在彎曲井眼處下不去而造成卡套管 的原因示意圖；
[0037] 圖6為本實施例的井眼質(zhì)量評價體系示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039] 如圖1所示，為本發(fā)明提出的一種基于井徑測井數(shù)據(jù)指導固井施工的方法流程 圖。包括：
[0040] 步驟101):采用井徑儀對鉆井后裸眼井段進行測量獲得井徑測井數(shù)據(jù)；
[0041] 在本實施例中，所述井徑儀優(yōu)選為四臂井徑測井儀
[0042] 步驟102):利用所述井徑測井數(shù)據(jù)繪制二維、三維井眼圖，并利用二維、三維井眼 圖分析井眼質(zhì)量狀況，獲得井徑擴大率；
[0043] 其中，所述利用二維、三維井眼圖分析井眼質(zhì)量狀況的步驟包括：
[0044] 對于易坍塌地層段分析井壁坍塌程度，并結(jié)合鉆井液性能分析巖肩可能的堆集層 段，即為易卡套管層段，且即使能夠順利下套管，也容易導致套管下完后循環(huán)不通；
[0045] 結(jié)合套管柱設(shè)計方案，調(diào)整套管扶正器位置，避免套管扶正器下入井徑過大處，不 能起到扶正固定作用；
[0046] 結(jié)合套管柱設(shè)計資料，找出在整個井眼軌跡上，因縮頸和濾餅等原因造成的井眼 直徑較小處，即為易因粘吸作用導致卡套管的層段；
[0047] 對于因井壁坍塌導致井徑過大處，需要考慮固井頂替時能否將該處的鉆井液、沉 積巖肩以及濾餅替干凈。
[0048] 步驟103):利用井徑測井數(shù)據(jù)獲得井眼離心率；
[0049] 所述井眼離心率的表達式為
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