动态密封挤入压井法在18井的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｐｌ ｐ ＝ ｓ Ｔ１ ＝
保 护 生产 井 油气 层 ， 求使 用 低 固相 、 失 水 、 热 要 低 高
稳 性 的优 质 泥浆 。 采用 钻 井 液屏 蔽 暂堵 技 术 平 衡钻 井 ， 浆 比重应 控 制在 设计 要求 范 围 内 ： 二 ， 湖 泥 第 平 气 井上 面为 常压 ， 中间 由于生产 而存 在欠 压 ， 入主 进 产 层 平 湖 １ 层 开 始 出现 高 压 ； 三 ， 湖气 田１ｋ １ 第 平 ｍ 以上 的地 层 成 岩性 差 ， 岩 水敏 性 强 ， 出现坍 塌 、 泥 易
２ 动 态 密 封 挤 入 法压 井 法
动态 密封 挤入 法 的压 井原 理是 利用 压井 液产 生 的环 空 流动压 降来 增 加井 底压 力 。压井 时压 井 液采 用 正 循 环 ， 沿环 空上 返循 环 出井 筒 中气 体 的过 程 在
（） ２ 挤入 模 型 。动态 密封 挤入 法压 井 时 ， 井液 压
粘 附性 卡钻 ： 四 ， 第 钻遇 渐新 统花 港组顶 部 泥岩段 及 花 港６ 花港７ 的泥 岩 ， 要 防塌 ， 、 层 需 防缩 径 ， 防粘 附性
△Ｚ
ｐｌ ２ ＝ ２ Ｔ
卡钻 ： 五 ， 控 的最大 风 险在于 起下 钻和 通径 时最 第 井
容易 发 生井 涌 和 井 喷 ， 在 压 井 时 由于 井 涌 压力 不 而
＋ ｚ
平衡 ， 容易发 生井 漏 、 又 跨塌 和缩 径 卡钻事 故 。 因此 ， 平湖 的井 控情 况相 对 比较 复杂 。
ｐ １『 ＿） ２ Ｔ＝ ２ １Ｔ
图１ 井 筒环 空两 相 流 压 力计 算 示 意 图
１ 井 简 、 层 及 地 面 压 力 传 递 关 系 地
关键词 ： 井 ； 气 井控 安全 ； 态 密 封 ； 入 压 井 法 动 挤
中图 分 类 号 ： Ｅ ５ Ｔ ３７ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３ １ ８ ２ １ ０ — ０ ６ ０ ｌ ７ — ９ ０（０１ ） ４ ０ ２ — ３
油 气井 的溢 流及 井喷 的防 治 与控制是 油 气钻探
第 １ ３卷 第科 学版 ）
２１ ０ １年 ８月
动态 密封挤入压 井法在 １ 井 的应用 ８
张春 杰’ 张 峙
（． １中海 油 田服 务 股份 有 限公 司 ， 深圳 ５ ８ ６ ；． １０ ７ ２ 中海石 油（ 江 ） 限公 司湛江分 公 司 ， 江 ５ ４ ５ ） 湛 有 湛 ２ ０ ７
在钻 柱处 形成 动 态密 封后 ， 就分 两路 流 动 ： 部分 沿 一 环空 上返 ； 一部 分 向下 流动 。 向下流 动 的压井 液将 钻 柱 以下残 余气 体 挤入 地层 ， 根据 流体 的流动情 况 ， 在
于 钻头 水 眼 和钻 柱 内回压 阀的存 在 ， 地层 气 体 不 能 直 接进 入 钻 柱 内部 ， 在井 眼 和钻 柱 间 的环 空 形 成 故 钻 井液 和地 层流 体 的多相 流动 。文 中将 重点 考虑 环 空 中的流 动 形态 。根据 气 、 相 的表 观速 度 判 断 流 液 型 ， 后按 不 同流型 进行 摩 阻 、 降 的计 算 。 然 压 建 立 井筒 多 相 流 理论 模 型 后 ， 模 型 的数 值 化 对 处 理 及 求解 就 成 为关 键 问题 。在 求解 过 程 中 ， 由于
方 程
作 者 简 介 ： 春杰 （ ９ ２ ） 男 ， 张 １ ７ 一 ， 中海 油 田服 务 股 份 有 限公 司 油 田生 产事 业 部 西江 陆 丰 项 目组 经 理 ， 要 从 事 海 洋 钻 完 井 技 术 和 主
管理丁作。
・
２ ・ ６
张春 杰 ． 张峙 ： 态 密封 挤入 压 井 法在 １ 动 ８井 的应 用
在井 简压 力计 算之 前 ， 首先要 研 究流 动 的形态 。
工程 应 用 中常将 气 液 多相 管 流划 分 为 分 散泡 状 流 、 泡状 流 、 塞 流 、 动 流和 环 状流 。压 井 过程 中 ， 段 搅 由
钻井 过程 中 ， 当井底 压力 小 于地层 压力 时 ， 地层 流体 就会 侵入 井简 ， 钻井 液 等效循 环 密度 降低 ， 井底 压力 的 降低 与地层 出气 量之 间相 互促 进 ，导致 侵 入 井筒 的天 然气 量不 断增 加 。 进而 发展 成井 涌或 井 喷 。 根 据漂 移 流 动模 型 相关 理论 ， 合考 虑 气一 综 液耦 合 ，
收 稿 日期 ：０ １ ０１ ０ ２ １－ — ４
忽 略气液 相之 间 的质量 转 移 ，建 立 混合 相 的动量 守
恒关 系 。 于井 控 问题 研 究 ， 间域 为 整个井 筒 与地 对 空 层节 点 ．时 间域 为压 井开 始 到压井 结束 的整 个 时 间 段 。定 解域 的离 散化 就是 按 问题要 求 分别将 整 个 时 间和空 间域 划分 为离 散 的 网格 系统 ，以便建 立 差分
摘
要 ： ｝ 一 种 非 常 规井 控 Ｔ 艺 技 术 — — 动 态 密 封 挤 入 压 井法 ， 出 压 井 液 密 度 、 量 等 参 数 的 设计 方法 。设 计 中 提 ｆ ｜ 给 排
充 分 考 虑 钻柱 以 下 井筒 部 分 功 能 ， 压 井 时将 残 余 气 体 挤 入 地 层 ， 在 以此 提 高 井 筒 的 安 全 性 。
气 液 两 相 流 在 不 同 井 深 处 的 相 分 布 状 态 与 流 动形
过 程 中 的一项 重 要 工作 ， 油气 勘 探 开 发 中具 有重 在 要地 位 。平 湖油 气 田井 控 具有 以下 特点 ： 第一 ， 了 为
态、 物理 状态 等参 数有 关 ， 而这些 参 数又 与井 筒 中的 压力 有关 ， 算压 力前 必须 知道 上述 参数 。 筒两 相 计 井 流压 力 的计算 是 在一个 微元 化 了 的井筒 中采 用迭 代 的方 法进 行 ， 具体计 算 步骤 如 图ｌ 所示 。
保 护 生产 井 油气 层 ， 求使 用 低 固相 、 失 水 、 热 要 低 高
稳 性 的优 质 泥浆 。 采用 钻 井 液屏 蔽 暂堵 技 术 平 衡钻 井 ， 浆 比重应 控 制在 设计 要求 范 围 内 ： 二 ， 湖 泥 第 平 气 井上 面为 常压 ， 中间 由于生产 而存 在欠 压 ， 入主 进 产 层 平 湖 １ 层 开 始 出现 高 压 ； 三 ， 湖气 田１ｋ １ 第 平 ｍ 以上 的地 层 成 岩性 差 ， 岩 水敏 性 强 ， 出现坍 塌 、 泥 易
２ 动 态 密 封 挤 入 法压 井 法
动态 密封 挤入 法 的压 井原 理是 利用 压井 液产 生 的环 空 流动压 降来 增 加井 底压 力 。压井 时压 井 液采 用 正 循 环 ， 沿环 空上 返循 环 出井 筒 中气 体 的过 程 在
（） ２ 挤入 模 型 。动态 密封 挤入 法压 井 时 ， 井液 压
粘 附性 卡钻 ： 四 ， 第 钻遇 渐新 统花 港组顶 部 泥岩段 及 花 港６ 花港７ 的泥 岩 ， 要 防塌 ， 、 层 需 防缩 径 ， 防粘 附性
△Ｚ
ｐｌ ２ ＝ ２ Ｔ
卡钻 ： 五 ， 控 的最大 风 险在于 起下 钻和 通径 时最 第 井
容易 发 生井 涌 和 井 喷 ， 在 压 井 时 由于 井 涌 压力 不 而
＋ ｚ
平衡 ， 容易发 生井 漏 、 又 跨塌 和缩 径 卡钻事 故 。 因此 ， 平湖 的井 控情 况相 对 比较 复杂 。
ｐ １『 ＿） ２ Ｔ＝ ２ １Ｔ
图１ 井 筒环 空两 相 流 压 力计 算 示 意 图
１ 井 简 、 层 及 地 面 压 力 传 递 关 系 地
关键词 ： 井 ； 气 井控 安全 ； 态 密 封 ； 入 压 井 法 动 挤
中图 分 类 号 ： Ｅ ５ Ｔ ３７ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３ １ ８ ２ １ ０ — ０ ６ ０ ｌ ７ — ９ ０（０１ ） ４ ０ ２ — ３
油 气井 的溢 流及 井喷 的防 治 与控制是 油 气钻探
第 １ ３卷 第科 学版 ）
２１ ０ １年 ８月
动态 密封挤入压 井法在 １ 井 的应用 ８
张春 杰’ 张 峙
（． １中海 油 田服 务 股份 有 限公 司 ， 深圳 ５ ８ ６ ；． １０ ７ ２ 中海石 油（ 江 ） 限公 司湛江分 公 司 ， 江 ５ ４ ５ ） 湛 有 湛 ２ ０ ７
在钻 柱处 形成 动 态密 封后 ， 就分 两路 流 动 ： 部分 沿 一 环空 上返 ； 一部 分 向下 流动 。 向下流 动 的压井 液将 钻 柱 以下残 余气 体 挤入 地层 ， 根据 流体 的流动情 况 ， 在
于 钻头 水 眼 和钻 柱 内回压 阀的存 在 ， 地层 气 体 不 能 直 接进 入 钻 柱 内部 ， 在井 眼 和钻 柱 间 的环 空 形 成 故 钻 井液 和地 层流 体 的多相 流动 。文 中将 重点 考虑 环 空 中的流 动 形态 。根据 气 、 相 的表 观速 度 判 断 流 液 型 ， 后按 不 同流型 进行 摩 阻 、 降 的计 算 。 然 压 建 立 井筒 多 相 流 理论 模 型 后 ， 模 型 的数 值 化 对 处 理 及 求解 就 成 为关 键 问题 。在 求解 过 程 中 ， 由于
方 程
作 者 简 介 ： 春杰 （ ９ ２ ） 男 ， 张 １ ７ 一 ， 中海 油 田服 务 股 份 有 限公 司 油 田生 产事 业 部 西江 陆 丰 项 目组 经 理 ， 要 从 事 海 洋 钻 完 井 技 术 和 主
管理丁作。
・
２ ・ ６
张春 杰 ． 张峙 ： 态 密封 挤入 压 井 法在 １ 动 ８井 的应 用
在井 简压 力计 算之 前 ， 首先要 研 究流 动 的形态 。
工程 应 用 中常将 气 液 多相 管 流划 分 为 分 散泡 状 流 、 泡状 流 、 塞 流 、 动 流和 环 状流 。压 井 过程 中 ， 段 搅 由
钻井 过程 中 ， 当井底 压力 小 于地层 压力 时 ， 地层 流体 就会 侵入 井简 ， 钻井 液 等效循 环 密度 降低 ， 井底 压力 的 降低 与地层 出气 量之 间相 互促 进 ，导致 侵 入 井筒 的天 然气 量不 断增 加 。 进而 发展 成井 涌或 井 喷 。 根 据漂 移 流 动模 型 相关 理论 ， 合考 虑 气一 综 液耦 合 ，
收 稿 日期 ：０ １ ０１ ０ ２ １－ — ４
忽 略气液 相之 间 的质量 转 移 ，建 立 混合 相 的动量 守
恒关 系 。 于井 控 问题 研 究 ， 间域 为 整个井 筒 与地 对 空 层节 点 ．时 间域 为压 井开 始 到压井 结束 的整 个 时 间 段 。定 解域 的离 散化 就是 按 问题要 求 分别将 整 个 时 间和空 间域 划分 为离 散 的 网格 系统 ，以便建 立 差分
摘
要 ： ｝ 一 种 非 常 规井 控 Ｔ 艺 技 术 — — 动 态 密 封 挤 入 压 井法 ， 出 压 井 液 密 度 、 量 等 参 数 的 设计 方法 。设 计 中 提 ｆ ｜ 给 排
充 分 考 虑 钻柱 以 下 井筒 部 分 功 能 ， 压 井 时将 残 余 气 体 挤 入 地 层 ， 在 以此 提 高 井 筒 的 安 全 性 。
气 液 两 相 流 在 不 同 井 深 处 的 相 分 布 状 态 与 流 动形
过 程 中 的一项 重 要 工作 ， 油气 勘 探 开 发 中具 有重 在 要地 位 。平 湖油 气 田井 控 具有 以下 特点 ： 第一 ， 了 为
态、 物理 状态 等参 数有 关 ， 而这些 参 数又 与井 筒 中的 压力 有关 ， 算压 力前 必须 知道 上述 参数 。 筒两 相 计 井 流压 力 的计算 是 在一个 微元 化 了 的井筒 中采 用迭 代 的方 法进 行 ， 具体计 算 步骤 如 图ｌ 所示 。