一种油气井固井方法
【技术领域】
[0001] 本发明注水开发油田技术领域，具体涉及一种油气井固井方法。
【背景技术】
[0002] 随着油田开发逐步面向老油田，在注水开发区块的调整井固井工作量逐年增多， 调整井经过长期的注水开发，地层压力发生了变化，会在油气层的不同井段形成高渗透的 低压吸水层和因注水不连通造成的高压水窜层。
[0003] 在以往的调整井固井施工中，通常是采用一个排量将水泥浆顶替至固井环空，并 在水泥浆的稠化时间内完成顶替，即留有一段时间的稠化附加时间。整个顶替过程留有安 全附加时间，即顶替到位后停栗候凝，固井环空浆柱处于静止状态，此时至水泥稠化仍有一 段时间，由于环空摩阻的消失，浆柱对油气层产生的压力相对于顶替时降低，高压水窜层的 水会以溶解迀移的方式对环空中的水泥浆进行破坏，因此会导致调整井固井质量差。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例通过提供一种油气井固井方法，解决了现有调整井固井环空中的水 泥浆受高压水窜层水侵影响的技术问题。
[0005] 本发明实施例提供一种油气井固井方法，包括如下步骤：
[0006] 根据油气井固井的相关尺寸参数确定对所述油气井进行顶替速凝水泥浆施工所 需的顶替施工时间；
[0007] 根据所述顶替施工时间配制速凝水泥浆和缓凝水泥浆；
[0008] 依次向所述油气井内的油层套管中栗注入冲洗液、所述缓凝水泥浆和所述速凝水 泥浆；
[0009] 以第一排量向所述油层套管内栗注顶替液，当所述速凝水泥浆被顶替到达所述油 气井底部的套管浮鞋时，变为第二排量向所述油层套管内栗注所述顶替液，以将所述速凝 水泥浆全部顶替至固井环空中结束。
[0010]优选的，所述根据油气井固井的相关尺寸参数确定对所述油气井进行顶替速凝水 泥浆施工所需的顶替施工时间，包括：
[0011]根据第一部分所述相关尺寸参数与第一设定排量确定出栗注所述速凝水泥浆的 速凝水泥浆栗注时长；
[0012] 根据第二部分所述相关尺寸参数与第二设定排量确定出栗注所述顶替液的大排 量顶替时长；
[0013] 根据所述第一部分的所述相关尺寸参数与第三设定排量确定出栗注所述顶替液 的小排量顶替时长，其中，所述第二设定排量大于所述第三设定排量；
[0014] 将所述速凝水泥浆栗注时长、所述大排量顶替时长与所述小排量顶替时长之和确 定为所述顶替施工时间。
[0015] 优选的，所述根据所述顶替施工时间配制速凝水泥浆和缓凝水泥浆，包括：
[0016] 向原始速凝水泥浆中加入促凝剂调整所述原始速凝水泥浆的稠化时间等于所述 顶替施工时间，以形成为所述速凝水泥浆；
[0017] 向所述原始缓凝水泥浆中加入缓凝剂调整所述原始缓凝水泥浆的稠化时间大于 所述速凝水泥浆的稠化时间与栗注所述缓凝水泥浆时间之和，以形成为所述缓凝水泥浆。
[0018] 优选的，当以所述第一排量向所述油层套管内栗注所述顶替液时没有延误情况 下，所述第一排量等于所述第二设定排量，所述第二排量等于所述第三设定排量。
[0019] 优选的，当以所述第一排量向所述油层套管内栗注所述顶替液时延误第一延误时 长情况下，所述第一排量等于所述第二设定排量，所述第二排量经过如下计算得到：
[0020]
[0021]其中，Q为所述第二排量，V3为以所述第三设定排量栗注所述顶替液的体积，Ta为所 述顶替施工时间，h为所述速凝水泥浆栗注时长，T2为所述大排量顶替时长，T4为所述第一 延误时长。
[0022]优选的，当以所述第二设定排量向所述油层套管内栗注所述顶替液时延误第一延 误时长情况下，在所述第一延误时长结束之后，继续以所述第一排量栗注所述顶替液，直至 所述速凝水泥浆被顶替到达所述套管浮鞋时，再改以所述计算后的第二排量栗注所述顶替 液。
[0023]优选的，所述顶替液为所述油气井中的钻井液。
[0024]优选的，所述第二排量小于所述第一排量的1/2。
[0025] 优选的，所述第一排量为1.5-3.0m3/min，所述第二排量为0.5-1.5m3/min。
[0026]优选的，所述第一设定排量为0.8-1.2m3/min。
[0027] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0028] 1、由于在依次向油气井内的油层套管中栗注入冲洗液、缓凝水泥浆和所述速凝水 泥浆后采用了先以第一排量向油层套管内栗注顶替液，当速凝水泥浆到达油气井底部的套 管浮鞋时，变为第二排量向油层套管内栗注顶替液，以将速凝水泥浆全部顶替至固井环空 中结束，先第一排量后第二排量的变排量固井施工方式能够在稠化时间的零附加的前提下 将速凝水泥浆顶替到位，避免了高压水窜层的水以溶解迀移的方式对环空中的水泥浆进行 的破坏，因此解决了现有调整井固井环空中的水泥浆受高压水窜层水侵影响的技术问题， 防止了水侵的影响，提高了调整井固井质量。
[0029] 2、由于顶替前期是以大于第二排量两倍的第一排量向油层套管内栗注顶替液到 速凝水泥浆到达油气井底部的套管浮鞋，这种大排量栗注能够保证固井前置液的顶替效 率，有效冲洗井壁，从而保证了二界面的胶结质量。顶替后期以第二排量的小排量栗注则能 够控制顶替后期循环压耗的增加，确保不压漏地层。因此避免了持续大排量顶替会造成的 低压吸水层渗漏或漏失的问题，也避免持续小排量栗注会造成的井壁不能得到有效的冲洗 的问题。
[0030] 3、采用本发明实施例中的油气井固井方法，则现场可以灵活调整第一排量变为第 二排量的时机和每种排量，确保了固井施工安全。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明实施例中油气井固井方法的总体流程图；
[0033]图2为本发明实施例中确定顶替施工时间的细化流程图；
[0034] 图3为本发明实施例中顶替水泥浆的状态示意图；
[0035] 图4为本发明实施例中速凝水泥浆到达套管浮鞋时的状态示意图；
[0036] 图5为本发明实施例中速凝水泥浆顶替到位时的状态示意图。
【具体实施方式】
[0037] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038] 本发明实施例提供的一种油气井固井方法，参考图1所示，包括如下步骤：
[0039] S101、根据油气井固井的相关尺寸参数确定对油气井进行顶替速凝水泥浆施工所 需的顶替施工时间。
[0040] 具体的，油气井固井的相关尺寸参数包括:完钻井深、油气层井段深度、钻头直径、 油层套管的外径、油层套管的壁厚等等。则基于油气井固井的相关尺寸参数确定出顶替施 工时间，则参考图2所示，步骤S101具体依次执行如下细化步骤确定出顶替施工时间：
[0041] 首先执行步骤S1011:根据第一部分的相关尺寸参数与第一设定排量确定出栗注 速凝水泥浆的速凝水泥浆栗注时长。
[0042] 具体的，计算速凝水泥浆栗注时长所需的相关尺寸参数（即：第一部分的相关尺寸 参数)有:钻头直径、油层套管的外径和油气层井段深度。则使用如下公式计算出所需栗注 速凝水泥浆的体积Vi:
[0043]
[0044]其中，cb为钻头直径、d2为油层套管的外径，hi为油气层井段深度。
[0045] 再根据计算出的所需栗注速凝水泥浆的体积与栗注速凝水泥浆的第一设定排量 计算出该速凝水泥浆栗注时长，具体的，使用如下公式计算出速凝水泥浆栗注时长Ti:
[0046]
[0047] 其中，Qi为第一设定排量，Ti为速凝水泥浆栗注时长。
[0048] S1012:根据第二部分相关尺寸参数与第二设定排量确定出栗注顶替液的大排量 顶替时长。