(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211278397.1 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 中海石油 （中国） 有限公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海石油 （中国） 有限公司北京研究 中心 (72)发明人 范白涛　李中　任美鹏　孙宝江　 杨向前　谢仁军　殷志明　郭华　 武治强　张兴全　赵以鹏　王雪瑞　 郭宗禄　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 谢斌(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压 力动态调控方法 (57)摘要 本发明涉及控压钻井与固井作业环节衔接 中的井口压力动态调控 方法。 获取作业井的基础 数据， 记录井底处地层孔隙压力、 破裂压力和井 底目标压力。 连接循环洗井过程控压钻井系统， 实现循环洗井过程中井筒压力的控制， 获取洗井 过程中井口回压目标值。 通过调整井口回压控制 节流管汇的开度， 实时调整井口回压为所述目标 值， 直到洗井结束； 连接起钻杆过程控压钻井系 统， 实现起钻杆过程中井筒压力的控制； 连接下 套管过程控压钻井系统， 实现下套管过程井筒压 力的控制； 和连接降密度过程控压钻井系统， 实 现降密度工况井筒压力的控制， 获取降密度过程 中井口回压目标值， 通过调整井口回压控制节流 管汇的开度， 实时调整井口回压为所述目标值， 直到降密度结束。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115455740 A 2022.12.09 CN 115455740 A 1.一种控压钻井与固井作业环 节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特 征在于， 包括： 获取作业井的基础数据， 记录井底处地层孔隙压力、 破裂压力和井底目标压力； 连接循环洗井过程控压钻井系统， 实现循环洗井过程中井筒压力的控制， 获取洗井过 程中的第一井口回压目标值， 通过调整井口回压控制节流管汇的开度， 实时调整井口回压 为所述第一井口回压目标值， 直到 洗井结束； 连接起钻杆过程控压钻井系统， 实现起钻杆过程中井筒压力的控制， 获取起钻杆过程 中的第二井口回压目标值， 通过调整井口回压控制节流管汇的开度， 实时调整井口回压为 所述第二井口回压目标值， 直到起钻杆 结束； 连接下套管过程控压钻井系统， 实现下套管过程井筒压力的控制， 获取下套管过程中 的第三井口回压目标值， 通过调整井口回压控制节流管汇的开度， 实时调整井口回压为所 述第三井口回压目标值， 直到下套管 结束； 和 连接降密度过程控压钻井系统， 实现降密度工况井筒压力的控制， 获取降密度过程中 的第四井口回压目标值， 通过调整井口回压控制节流管汇的开度， 实时调整井口回压为所 述第四井口回压目标值， 直到降密度结束。 2.根据权利要求1所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述井底目标压力按照下式计算： Paim＝(Pp+Pf)/2 式中， Paim为井底目标压力； Pp为地层孔隙压力； Pf为破裂压力； 所述第一井口回压目标值按照下式计算： pa＝Paim‑pb 式中， pa为第一井口回压目标值； pb为井底压力。 3.根据权利要求1所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述连接循环洗井过程控压钻井系统包括： 将钻架安置在井筒的中心上部， 在井口处安装 防喷器， 将井口出口与井口回压控制节 流管汇相连， 通过调节井口回压控制节流管汇中的节流阀的开度来动态调整井口回压， 进 而控制井筒内部 压力。 4.根据权利要求3所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述实现循环洗井过程中井筒压力的控制包括： 通过泥浆泵将洗井液注入井筒内， 清洗井眼内岩屑为固井做准备； 洗井过程中井底压力由下式模拟计算： 式中， pb为井底压力； ρ 为井筒流体密度； h为井筒长度； f为环空模组系数； v为环空钻井 液流速； dw为井眼直径； dpo为钻杆外径。 5.根据权利要求4所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 连接起钻杆 过程控压钻井系统包括： 将钻架安置在井筒的中心上部， 在井口处安装 防喷器， 将井口出口与井口回压控制节 流管汇相连， 回压控制节流管汇还与回压泵相连， 通过开启自动压力控制回压泵来实现非权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455740 A 2循环状态下井口回压的控制。 6.根据权利要求5所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述实现起钻杆 过程中井筒压力的控制包括： 将钻杆缓慢起出井眼， 记录钻杆 上升速度vp； 计算起钻杆过程井筒内当量 流速： 式中， 为环空当量 流速； vp为钻杆上升速度； Kc为钻井液的粘附系数； 根据环空当量 流速实时获取起钻杆 过程中井底压力。 7.根据权利要求6所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述连接下套管 过程控压钻井系统包括： 将钻架安置在井筒的中心上部， 在井口处安装 防喷器， 将井口出口与井口回压控制节 流管汇相连， 回压控制节流管汇还与回压泵相连， 通过开启自动压力控制回压泵来实现非 循环状态下井口回压的控制。 8.根据权利要求7所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述实现下套管 过程井筒压力的控制包括： 缓慢下入套管进井眼， 记录套管 下入速度vc； 计算下套管 过程井筒内当量 流速： 式中， vc为下套管速度； dco为套管外径； 根据环空当量 流速实时获取 下套管过程中井底压力。 9.根据权利要求8所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述连接降密度过程控压钻井系统包括： 将钻架安置于井筒的中心上部， 在井口处安装 防喷器， 将井口出口与井口回压控制节 流管汇相连， 通过调节井口回压控制节流管汇中的节流阀的开度来动态调整井口回压， 进 而控制井筒内部 压力。 10.根据权利要求9所述的控压钻井与固井作业环节衔接中的井口压力动态调控方法， 其特征在于， 所述实现降密度工况井筒压力的控制包括： 通过泥浆泵将低密度钻井液注入井筒内， 记录注入排 量为Q， 以及注入体积V＝ Q×t； 根据下式获取环空低密度钻井液 液面高度： hl＝0,V<Vc hl＝(V‑Vc)\Aa,V<Vc 式中， hl为环空低密度钻井液 液面高度； Vc为套管内体积； Aa为环空截面积； 降密度过程中井底压力由下式模拟计算： 式中， ρl为低密度钻井液密度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455740 A 3