常规压井技术

四、压井案例分析
例2:
常 规 压 井 技 术
某井用152mm钻头，密度1.15g/cm3的泥 浆钻进至井深1205米发现液面上涨1.5方，关井 后测得立压1MPa，套压2.1MPa，决定用密度
1.35g/cm3泥浆压井，压井过程中发现无法控
制立压，立压比计算高4MPa，开大节流阀至全 开，立压不降。 分析原因应如何对该井进行处理。
例
二、压井基本数据计算
2、地层压力及压井钻井液密度 常 计算地层压力 Ｐ ＝0.0098ρ Ｈ＋Ｐ p m d 规 计算压井液密度 ρ ＝102Ｐ /H＋ρ mk p e 压 式中 ρmk——压井液密度，g/cm3 井 ρm——原钻井液密度， g/cm3 ； 技 ρe——钻井液密度附加安全值，g/cm3 3 一般取：油井ρ ＝ 0.05 ～ 0.10 g/cm 术 e
Ｌ2 ＋…＋（Ｄhn2—Ｄpn2）Ｌn ）]/4
总容积：Ｖ＝Ｖ1＋Ｖ2
二、压井基本数据计算
3、钻柱内外容积及压井泥浆量 常 规 压 井 技 术
式中：Ｄ——钻具内径，m； Ｄh——井径或套管内径，m； Ｄp——钻具外径，m； Ｌ——钻具或井段长度，m。 所需压井液量一般取总容积的1.5～2 倍。
例
二、压井基本数据计算
建立起新的压力平衡，压井成功。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
第二步（第二循环周）：
步骤8：开井检查溢流，如果井口有流体流出，重复 压井程序。如果井口没有流体流出，调整钻井液密度 性能。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
压井中立管和套管压力的变化规律
三、常用压井方法
常 规 压 井 技 术
（１）初始循环总立压PTi 压井液刚开始泵入钻柱时的立管压力。 PTi=Pd+Pci 式中：Pd－关井立压 Pci－原浆在压井排量下的循环压耗
二、压井基本数据计算
5、循环总立压
常 规 压 井 技 术
（１）初始循环总立压PTi求Pci：低泵速泵压实测法。
采用公式计算法。
二、压井基本数据计算
式中：PTf——终了循环立管总压力；
Pcf——压井液循环压耗。
二、压井基本数据计算
5、循环总立压 常 规 压 井 技 术
（2）终了循环总立压PTf 钻井液在同一系统内循环时，循环压耗与 钻井液的密度成正比。因此，我们可以用原钻 井液循环压耗Ｐci求得压井液循环压耗Ｐcf： Pcf /Pci ＝ρmk /ρm Pcf ＝ ρmk Pci / ρm 式中：ρmk 为压井液密度 ρm为原钻井液密度
4、压井循环时间 常 规 压 井 技 术
压井液从地面到达钻头的时间ｔ1： ｔ1＝Ｖ1/60Q （min）
式中：Ｑ——压井时的排量，l/s，
一般为正常钻进排量的1/2～1/3。 压井液从钻头到达地面的时间ｔ２： ｔ２＝Ｖ2/60Q （min）
例
循环一周总时间为：t＝ｔ1＋ｔ２
二、压井基本数据计算
5、循环总立压
侵入井眼中。假如仅仅是液体侵入,那压
力控制就很简单 。要可靠地确定侵入流 体类型，必须对钻井液池中增加的溢流 进行精确的计量。
二、压井基本数据计算
1、溢流种类的判别 常 规 压 井 技 术
1)关井状态下压力平衡关系：
管柱内部：Pb= Pd +0.0098ρmH
管柱环空：
Pb= Pa+0.0098ρm（H- hw）+0.0098ρw hw
5）节流阀堵塞或刺坏 6）钻具刺坏 7）钻头水眼堵 8）井漏
四、压井案例分析
例1:
常 规 压 井 技 术
某井用216mm钻头，密度1.42g/cm3的泥 浆钻进至井深2402米准备接单根时，停泵发现出 口小股外溢，关井立套压为0；采用密度 1.55g/cm3泥浆压井结束后，停泵观察2:40分钟 出口小股外溢；采用密度1.80g/cm3泥浆压井结 束后，停泵观察3:45分钟出口小股外溢；采用密 度2.1g/cm3泥浆压井结束后，停泵观察6:10分 钟出口小股溢流，压井不成功。 分析原因应如何对该井进行处理。
（１）初始循环总立压PTi 求Pci： 采用计算公式法:
P ci
Q P 1 Q 1
2
式中：Q1——溢流前正常钻进的排量，l/s； Ｐ1——Q1所对应的循环泵压，MPa。 Q——溢流后压井时的排量，l/s；
二、压井基本数据计算
5、循环总立压 常 规 压 井 技 术
（2）终了循环总立压PTf 终了循环总立压是指压井液进入环空后， 用压井排量循环时的立管总压力。 PTf ＝Pcf
四、压井案例分析
例3:
常 规 压 井 技 术
某井178mm套管下深6045m；149mm钻 头；钻井液密度：1.22g/cm3 ，钻至井深
6531.75m外溢1.8m3 ，
～1:13上提钻具关井，套压0↗10.7Mpa，
～1:20关井，套压10.7↗22.65 MPa。(1:20
顶泵一次，立压17.9 MPa)。
合并：ρ w=ρm-102(Pa- Pd )/hw
hw＝ΔV/ Va
二、压井基本数据计算
1、溢流种类的判别 常 规 压 井 技 术
ΔV为溢流量L Va为环空的容积系数L
ρ w—地层流体密度， g/cm3；
ρm—原钻井液密度， g/cm3； Pa—关井套管压力， MPa； Pd—关井立管压力， MPa； ΔV—钻井液池钻井液增量， m3；
四、压井案例分析
例3处理情况:
常 规 压 井 技 术
28日21:36～29日2:10第二次压井作业。正注 密度1.60g/cm3的复合堵漏液61m3，密度
1.50g/cm3泥浆56.8 m3，排量4.3～11 L/s，
立压16～22.7MPa，套压15.8～21.0MPa。
29日2:10指重表悬重由1600KN↘327KN，钻
常 规 压 井 技 术
概
常 规 压 井 技 术
述
随着油气勘探钻井越来越深、环保
要求越来越高，高压、高含硫、高危的 “三高井”比例逐渐增加，特别是气井
钻井数目的日益增多，使得在钻井过程
中压井难度也明显增加。
概
常 规 压 井 技 术
述
钻井井控压井环节是井控突发事件的一个 风险源。要防止井喷事故，就要及时发现溢流 ，并立即关好井，但关好井并不意味着安全。 在生产实际中，进行多次同方法重复性压井作 业，还不能有效控制和排除溢流的实例并非个 别，更危险的是不少井喷事故是在关井后的压 井作业期间发生的。据不完全抽样调查统计， 在关井后的压井作业期间压不住井、不能有效 控制和排除溢流而导致发生井喷事故的井占所 有井喷失控事故井的比例一度达到40%以上。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
第二步（第二循环周）：
步骤 5 ：当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变 循环。压井液由井口到达钻头的这段时间内，要通过调 节节流阀控制套压等于关井立压不变。立管压力由初始 循环立管总压力 PTi 降到终了循环立管总压力 PTf 。也可 按“立管压力控制数据表”控制。
2、工程师法压井 常 规 压 井 技 术
压井中立管和套管压力的变化规律
三、常用压井方法
3、压井作业中应注意的问题
常 规 压 井 技 术
1）开泵与节流阀的调节要协调 2）控制排量 3）控制好压井钻井液密度 4）要注意立管压力的滞后现象
三、常用压井方法
3、压井作业中应注意的问题
常 规 压 井 技 术
压井原理:
一、压井基本原理
常 规 压 井 技 术
“Ｕ”形管原理:
二、压井基本数据计算
常 规 压 井 技 术
1、溢流种类的判别 2、地层压力及压井钻井液密度
3、钻柱内外容积及压井泥浆量
4、压井循环时间
5、循环总立压
二、压井基本数据计算
1、溢流种类的判别 常 规 压 井 技 术
确定流体类型主要之一是看是否有气
具因氢脆断落，停止压井作业。
压井案例分析
例4:
常 规 压 井 技 术
某井Φ244.5mm套管下至井深436.15 m。 用密度1.41g/cm3钻井液钻进至井深2335.79m，
发现液面上涨0.7m3，
上提方钻杆关井，关井后立压0 MPa，套压
2.0MPa ，液面总增量5.4m3。
分析应如何对该井进行处理。
Va—溢流所在环空截面积， m3/m；
hw－地层流体在环空所占高度， m。
二、压井基本数据计算
1、溢流种类的判别 常 规 压 井 技 术
根据ρw计算公式计算可确定溢流种类。 当溢流进入井内流体密度为： a. 0.12--0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。 b. 0.36--1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合 流体。 c. 1.07--1.20g/cm3之间，则为盐水溢流。
5、循环总立压
常 规 压 井 技 术
（１）初始循环总立压PTi
求Pci：
低泵速泵压实测法:
当钻入高压油气层前，要求每天早班用选定的压井 排量进行循环实验，测得相应的立管压力值就是低泵速 泵压。并将低泵速泵压的数值及所用排量记到班报表上。
便于压井时查用。
二、压井基本数据计算
5、循环总立压 常 规 压 井 技 术
第一步（第一循环周）：
步骤3：环空受侵污的钻井液替换完毕，应停泵、全关
井。若侵入地层流体完全排除，套压应等于原关井立
压。
第一步操作过程中，应同时配制压井液，准备压
井。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
第二步（第二循环周）：
步骤4：缓慢启动泵，打开平板阀后再适当打开节流阀， 控制套压等于第一步结束后的关井套压 （原关井立 压）。
常 规 压 井 技 术
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讲授内容
常 规 压 井 技 术
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压井基本原理 压井基本数据计算 常用压井方法 压井案例分析
一、压井基本原理
常 就是向失去压力平衡的井内泵入高密 规 压 度的压井液，并始终控制井底压力略大于 井 技 地层压力，不出现新的溢流，以重建和恢 术 复压力平衡的作业。
压井:
一、压井基本原理
常 压井是以U型管原理为依据。利用地面 规 压 节流阀产生的阻力（即回压）和井内液柱 井 技 压力所形成的井底压力来平衡地层压力， 术 实现压井的基本原则。
第一步（第一循环周）：
步骤1: 缓慢启动泵打开平板阀后再适当打开节流阀，使 套压保持关井套压值，这个过程应小于5分钟。 步骤2：当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变循 环。调节节流阀使立管压力等于初始循环立管总压力Ｐ Ti，并在整个循环周内保持不变。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
四、压井案例分析
例3处理情况:
常 规 压 井 技 术
28日11:00～15:19第一次压井作业。正注密度 1.60g/cm3钻井液187.0 m3，返出129.8m3， 漏失57.2m3，施工立压20～22 MPa，套压 27↘3.4↗5.6MPa，排量11-13L/s，其中 11:40放喷管线出口点火，焰高15～20m，返 出泥浆含有明显H2S味。 ～21:36关井,立压0↗7 MPa,套压 5.6↗19MPa，准备压井液。
例
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
又称二步法。压井过程中需要循环两次钻井 液。
第一循环周用原钻井液密度循环，排除环空
中已被地层流体污染的钻井液，
第二循环周再将压井液泵入井内，用两个循
环周完成压井，压井过程中保持井底压力不变。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
第二步（第二循环周）：
步骤6：继续循环，压井液进入环空后，调节节流阀， 控制立管压力等于终了循环立管总压力ＰTf不变，直到压 井液返出地面。
三、常用压井方法
1、司钻法压井 常 规 压 井 技 术
第二步（第二循环周）：
步骤7：压井液返出地面后，停泵、全关井。检查立 管压力和套管压力是否为零，如果都为零，说明井内已
Pd
气井ρe＝0.07～0.15 g/cm3； Ｐd——关井立管压力,MPa。
例
二、压井基本数据计算
3、钻柱内外容积及压井泥浆量 常 规 压 井 技 术
钻柱内容积Ｖ1： Ｖ1＝π（Ｄ12L1＋Ｄ22Ｌ2＋…＋Ｄn2Ｌn ）/4
钻柱外容积Ｖ2：
Ｖ2＝π [（Ｄh12—Ｄp12）L1＋（Ｄh22—Ｄp22）