海洋天然气水合物开采井固井方法与流程

本发明涉及油气田开采，尤其涉及一种海洋天然气水合物开采井固井方法。

背景技术：

1、当前海域天然气水合物开采技术基本与海洋油气田开采技术相似，都是通过钻井建立气流通道，并通过注水泥固井以封固套管与地层间的环空，从而封隔不同压力层系，增加井筒安全屏障，进而提高井筒完整性，防止油气通过水泥环与地层胶结面逸出，引发安全与环境事故。

2、但是常规的海洋油气固井技术无法满足天然气水合物储层段固井需求；在固井过程中，水泥水化放热导致天然气水合物储层段水合物受热分解，使分解气在水泥环与地层胶结面聚集，产生气窜通道，从而破坏井筒完整性，导致后期生产测试过程中海水进入生产井筒，弃井后天然气水合物下伏伴生气泄漏逸出，严重影响了海域天然气水合物的长期开采。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海洋天然气水合物开采井固井方法，能够将水泥浆水化放热带出井筒，避免天然气水合物受热分解。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、海洋天然气水合物开采井固井方法，包括：

4、s1、将生产井钻进至设计井深，在所述生产井中循环完井液，随后起钻；

5、s2、在所述生产井中下入生产套管至设计井深，随后在所述生产井中循环冲洗液；

6、s3、向所述生产套管中注入隔离液，随后向所述生产套管中注入水泥浆，并使用顶替液将所述水泥浆顶替至固井环空中设计高度，之后起钻；

7、s4、向所述生产套管中下入内钻具，使所述内钻具与所述生产套管之间形成换热环空；

8、s5、向所述内钻具中注入降温海水，使所述降温海水沿第一方向从所述换热环空中流出，直至所述水泥浆凝固。

9、作为优选地，步骤s4中向所述生产套管中下入内钻具后还包括：

10、调整所述内钻具的安装位置，使所述内钻具远离海面的一端位于天然气水合物储层段以下，并使所述内钻具的另一端位于所述生产井的井口之上。

11、作为优选地，所述生产套管上对应所述天然气水合物储层段部位的内外壁上涂设有导热涂层。

12、作为优选地，所述完井液中添加有天然气水合物分解抑制剂。

13、作为优选地，所述冲洗液中添加有阻热颗粒，所述阻热颗粒能够吸附在井壁上。

14、作为优选地，所述水泥浆中添加有吸热相变材料。

15、作为优选地，步骤s4中向所述生产套管中下入内钻具之前还包括：

16、在所述内钻具上装设扶正器。

17、本发明的有益效果在于：

18、本发明提供的海洋天然气水合物开采井固井方法，在将水泥浆顶替入固井环空中后，在生产套管中下放入内钻具，内钻具与生产套管之间形成换热环空；固井环空中的水泥浆在凝固过程中会水化放热，由于内钻具中注入有降温海水，降温海水在进入内钻具中后会从底部并沿第一方向流经换热环空，从而通过生产套管的侧壁与水泥浆进行对流换热，将水泥浆水化过程中产生的大部分热量带走，确保在固井过程中天然气水合物不会受热分解而产生气窜通道，保证了开采井井筒的完整性；同时，由于降温海水在流经井底后从换热环空向上流出，则降温海水的流动会对井底产生一定的压力，从而提高了井底以及井壁处的压力，确保天然气水合物储层位置处的压力在天然气水合物稳定域以内，进一步确保天然气水合物的稳定性、防止天然气水合物分解。

技术特征：

1.海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，步骤s4中向所述生产套管(1)中下入内钻具(2)后还包括：

3.根据权利要求2所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，所述生产套管(1)上对应所述天然气水合物储层段(4)部位的内外壁上涂设有导热涂层。

4.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，所述完井液中添加有天然气水合物分解抑制剂。

5.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，所述冲洗液中添加有阻热颗粒，所述阻热颗粒能够吸附在井壁上。

6.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，所述水泥浆中添加有吸热相变材料。

7.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物开采井固井方法，其特征在于，步骤s4中向所述生产套管(1)中下入内钻具(2)之前还包括：

技术总结本发明属于油气田开采技术领域，公开了一种海洋天然气水合物开采井固井方法。该海洋天然气水合物开采井固井方法包括：S1、将生产井钻设至设计井深，在生产井中循环完井液，随后起钻；S2、在生产井中下入生产套管至设计井深，随后在生产井中循环冲洗液；S3、向生产套管中注入隔离液，随后向生产套管中注入水泥浆，并使用顶替液将水泥浆顶替至固井环空中设计高度，之后起钻；S4、向生产套管中下入内钻具，使内钻具与生产套管之间形成换热环空；S5、向内钻具中注入降温海水，使降温海水沿第一方向从换热环空中流出，直至水泥浆凝固。该海洋天然气水合物开采井固井方法能够将水泥浆水化放热带出井筒，确保天然气水合物的稳定性、防止其分解。技术研发人员：李彬,申凯翔,于彦江,于浩雨,曾静,李星辰,黄芳飞受保护的技术使用者：广州海洋地质调查局技术研发日：技术公布日：2024/6/20