学习任务三 司钻法压井
四种常规压井方法
四种常规压井方法四种常规压井方法1、边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法可以在最短的时间防喷制住溢流,使井控装置承受的压力最小、承压时间最短,可以减少钻具粘卡等井下事故,因此是最安全的,但这种处置方法计算较复杂,需要进行许多的计算。
2、继续关井,先加重钻井液,再循环压井(等待加重法或工程师法)法。
该处置可以在一个循环周完成,所需时间最短,井口压力较小,也较安全,压井多采用这种方法,但是关井时间长,对循环不利,因此该方法效果的好坏关键取决于是否能迅速加重钻井液。
以不变的泵速循环注入加重钻井液;在加重钻井液到达钻头的过程中,调节节流阀使立压由初始循环值下降到终了循环值(加重钻井液低泵冲泵压),使套压值保持不变;当加重钻井液到达钻头后向环空上返过程中,立压值保持不变,套压值逐渐下降,当加重钻井液到达井口时,套压降为零,重建起地层——井眼压力平衡,压井结束。
3、先循环排出受侵污的钻井液,关井、加重钻井液,再循环压井(两步控制法或司钻法)法。
这种处置相对来说是安全的,技术上也比较容易掌握,但需要最长的时间和最大程度的应用井口装置。
钻井液在第一个循环周内未加重,因此立压不变(或初始与终了循环压力相等),同时第一循环周结束,关闭节流阀时,套压应该等于立压。
4、先循环排出受侵污的4、先循环排出受侵污的钻井液,然后边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法既复杂又需要时间更长附件1-13井压井施工单年月日设计人:审批人:工程师法压井步骤1、在关井套压小于最大允许关井套压值的情况下,继续关井,先加重泥浆,再循环压井(工程师法)。
组织一切力量迅速加重配浆是关键。
2、以进入目的层后最后一次低泵冲试验的泵冲及排量,循环注入加重泥浆;在加重泥浆到达钻头的过程中,调节节流阀使立压由初始循环值下降到终了循环值(加重泥浆低泵冲泵压),使套压值保持不变。
3、当加重泥浆到达钻头后向环空上返过程中,调节节流阀使立压值保持不变,此时套压值逐渐下降,当加重泥浆到达井口时,套压降为零,重建起地层——井眼压力平衡,压井结束。
司钻法压井过程中立压和套压的计算
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .12SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N工业技术1基本原理[1-2]根据地层压力的大小选择适当的压井液,用一定的工艺方法在井筒内建立一定液柱压力,以达到控制地层压力目的,这个过程叫压井。
压井的基本原理为:在压井过程中,保持泥浆泵排量不变,始终使井底压力大于地层压力且恒定不变。
当井内出现溢流后,要排出井内溢流就必须在控制井口的情况下,对井口施加一定的压力,允许井内溢流发生膨胀,才能保证井下安全,同时又能阻止地层流体再次流入井内。
2数学模型[3-4]司钻法压井的特点为:第一循环周结束,关井立压等于套压,即P d =P a ;第二循环周结束,立压等于循环压降,套压为0。
停止循环后,立压和套压等于零。
2.1套压计算2.1.1气柱从井底到井口的过程P a =P p -9.81ρm (l-l g )-P w (1)式中:P a ——地层压力,K Paρm ——原钻井液密度,g/cm 3l ——井深,m l g ——气柱长度,m P w ——气体自重,K Pa2.1.2压井液进入井内,但未进入环空压井液进入钻柱,但未进入环空时,井口套压值保持不变。
(3)2.2立压计算2.2.1当压井液未进入钻杆,立压为关井立压(5)式中:P a ——钻柱内和钻头压降,M Pa 2.2.2压井液进入钻杆,但未达到钻头时(6)式中:l m ——压井液在钻柱中的长度,m 2.2.3压井液到达钻头并进入环空(7)2.3计算框图框图见下图1。
2.4压井实例某井用密度为1.23g/c m 3的钻井液(范氏粘度仪600转和300转读数分别为45转和30转)进行钻井,当钻至井深3000m 时,发生溢流,溢流后,关井、停泵,测得关井立压1.5M Pa ,关井套压6.1M Pa ,泥浆池增量4m 3。
压井
现象:立管压力和套管压力均要下降,
处理:此时不能用控制地面压力的方法进行压井作 业。
①发现小漏,可适当地减小压井排量,适当地降 低压井钻井液密度,继续施工;
②如发现大漏,可以起钻至适当位置,再循环钻 井液;
如漏,再起,再试循环,一直起到能建立起循 环的井深为止,调整好钻井液性能,再分段下钻循 环,将井压稳;
第二循环周:用重钻井液将环空中的钻井液,顶替到 地面,恢复井内压力平衡。 (2)工程师法压井(又称一次循环法压井,循环一周完成 压井)
用重钻井液将受污染的钻井液顶替出井,恢复井内压 力平衡。
(3)、边循环边加重压井法
溢流量较小使用。(一般不采用此法)
1、只有在下列情况下才被迫使用:
a、未安装井控装置;
2、调整泵排量到压井排量,并保持不变,原浆进行循环, 直到环空受污染的钻井液被排出地面; 要求:在此过程中,调节节流阀保证立管压力为初始 循环立管压力。
3、环空受污染的钻井液被排完后,停泵、关节流阀,观 察关井套管压力是否等于关井立压。
(相等、则排污顺利,配置井眼容积1.5-2倍的重钻井液; 若关井套压>关井立压,则需继续以上工作)
如在下钻的过程中,井涌加剧,在条件许可时,可 利用防喷器在关井的情况 下强行下钻。
强行下钻的方法:
a、利用多效能防喷器,在钻杆接头通过防喷器时,要控 制好防喷器的关闭压力,使密封胶皮有一个轻微的“呼 吸”动作,钻杆接头要非常缓慢地通过防喷器心子,通 过钻杆本体时,防喷器心子不能发生泄漏。
b、交替使用多效能防喷器和管子闸板防喷器 强行下钻,当钻杆接头通过多效能防喷器时, 打开多效能防喷器。关闭管子闸板防喷器;
b、虽安装了井控装置,但表层套管下得太浅,不敢关 井,只能导流放喷。
司钻法压井
总结:司钻法两个基本规律
1、任何时候只要改变泵速 (开泵、停泵、调整泵速)应保 持套压暂时不变; 2、其他所有的时间要保持流 体密度均匀的一侧的地面压力不 变。才能保持井底常压
7.7PMa
7.7PMa
7.7PMa
3.第 二周 循环 时环 空内 上返 压力 关系
立管内:
3.5PMa
1.75PMa
0PMa
P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
7.7PMa
7.7PMa
7.7PMa
3.第二 周循环 时压井 液环空 内上返 时压力 关系
3.5PMa
1.75PMa
0PMa
环空:P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
用压力梯度判断溢流类型
G溢= G作业流体-(p关套- p关立)/hw
G溢-----溢流的压力梯度 G作业流体-----作业流体的压力梯度 p关套-----初始关井套压 p关立-----初始关井立压 hw-----溢流段的高度 盐水: 盐水/油/气G溢: 油: 油 /气 : 气: G溢>0.01 0.00466< G溢<0.0082 0.0058< G溢<0.0082 0.00466< G溢<0.00699 G溢<0.00466
立管内: P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 环空内:
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
3.5PMa
3.5P
只要保持套压不变,即可保持井底 压力不变。当压井液到达井底时, PB2下降到最低点----终了循环压力 P泵2 = P低泵速×ρ 压/ρ 原
常规压井——司钻法.
二次井控技术内容要点
2.2、关井——发现溢流的显示后,必须在3~5分 钟时间内控制井口(关井)。 关井方法、关井程序、井控设备操作。 2.3、天然气溢流的特点 ⑴天然气侵入井内后对钻井液液柱压力的影响。 ⑵井下聚集有气柱时对井底压力的影响。 ⑶关井后天然气对井内压力的影响。 ⑷关井后天然气上升的处理方法 2.4、压井工艺——常规压井、非常规压井
司钻法压井基本程序
1、溢流前资料收集
钻井液密度 套管尺寸:内径、外径,抗内压强度。
深度
最小地层破裂压力所在深度处 环空容积 钻杆尺寸、内容积
钻铤尺寸 井眼尺寸
司钻法压井基本程序
1、溢流前资料收集 低泵冲数据
2、溢流后资料收集
司钻法压井基本程序
3、压井所需基本数据计算 3.1、关井立管压力的确定 关井立管压力是计算地层压力等数据的重 要依据,准确记录能真实反映地层压力的关井 立管压力值是很重要的。 “U”形管原理
常规压井法
采用一般的 循环方法(敞 开井口)是无 法制止溢流的 ,因为这时环 空内液柱压力 大大小于地层 压力,打入的 重泥浆会随同 油气立即溢出 或喷出,无法 建立起压力平 衡。
常规压井法
最常用的 常规压井方法 有司钻法、等 待加重法(工 程师法)、循 环加重法,压 井原理基本相 同,唯一区别 就是第一循环 周用的钻井液 密度不同。
Pa
Pp
司钻法压井基本程序
3、压井所需基本数据计算 3.2、溢流种类的判别
根据“U”形管原理 3 : Pd 9.8110 m hw
Pd Pa
Pa 9.8110 w hw
Hale Waihona Puke 3HPa Pd w m 9.8110 3 hw
司钻法压井机理
司钻法压井机理司钻法压井当发生溢流关井后,关井立压和套压的显示有以下几种情况。
A、关井立压和套压均为零。
这种情况说明井内泥浆静液压力能平衡地层压力。
泥浆受油、气侵不严重,采用开着封井器循环除气的方法处理即可。
B、关井立压为零,套压不为零。
这说明泥浆静液压力仍能平衡地层压力,只是环空泥浆受侵污严重。
这时必须关闭封井器,通过节流阀循环,排除环空受侵污的泥浆。
循环时要通过调节节流阀的开启大小,控制立压不变。
关井立压不为零。
表明井内泥浆静液压力不能平衡地层压力。
必须提高泥浆密度进行压井。
压井时一般采用小排量压井。
主要原因是用小排量循环压井,泵压较低,可以减小循环设备和管汇的负荷。
有利于提高这些设备在压井作业中的可靠性,保证压井作业顺利进行。
否则,采用大排量压井,会使泵压增高,设备负荷增大甚至超过工作能力造成事故。
同时也易压漏地层,影响压井作业顺利进行。
因此在一般情况下,压井排量采用正常钻进时的排量的1/2-1/3。
常用的压井方法有司钻法和工程师法两种。
下面介绍司钻法压井。
司钻法又称两步法,司钻法压井分两步完成。
第一步(第一循环周),循环排除井内受侵污的泥浆。
第二步(第二循环周),用重泥浆循环压井。
压井的具体步骤是:1、计算压井所需的基本数据在压井施工前,必须迅速、准确的计算出压井所需的基本数据。
2、填写压井施工单3、压井第一步(第一循环周)基本做法是通过节流阀用原浆循环调节节流阀的开启程度,控制立压不变,以保持在井底压力不变的条件下,将环空内受侵污的泥浆排至地面。
具体步骤及操作方法:(1)缓慢启动泵并打开节流阀,使套压保持关井套压。
(2)当排量达到选定的压井排量时,保持排量不变循环。
调节节流阀使立压等于初始循环立管总压力Pt1,并在整个循环周内保持不变。
如立压超过Pt1时,应适当开大节流阀,反之,则应关小节流阀。
应该注意:在调节节流阀的开大或关小和立压呈现上升或下降之间,由于压力传递需要一定的时间,因此存在着迟滞现象。
司钻法压井问题分析
·2 8 ·
钻井工艺
钻 采 工 艺
D R I L L I N G&P R O D U C T I O NT E C H N O L O G Y
2 0 1 2年 9月
S e p . 2 0 1 2
司钻法压井问题分析
胡 亮1, 罗长生2, 胡丰金2
( 1中国石油大学·北京 2中国石油长城钻探工程有限公司)
胡 亮等.司钻法压井问题分析. 钻采工艺, 2 0 1 2 , 3 5( 5 ) : 2 8- 3 1 摘 要:通过对司钻法压井理论和现场压井案例的分析指出, 传统的司钻压井法施工措施只适用于联通性差 的油气层的压井。对于大多数油气层, 传统的压井措施, 将造成多次循环压井; 对于钻井液密度窗口较窄的地层, 压井失败的几率是很高的。现场很多压井实例说明, 压井液下行过程控制套压不变, 是造成多次循环压井的主要 原因, 也是导致压井工作复杂化甚至失败的根本原因。文中推荐的司钻法压井措施, 要求在压井液下行过程中, 通 过节流阀控制立压, 使之按计算压力下降, 即压井全过程采取控制立压的措施。该措施能减少压井循环周, 并适用 于所有地层, 可以提高压井效率和成功率。 关键词:二次循环;压井;压力控制
2 . 气体侵套压变化规律 图 1中的 A b C D E实线是气体侵后压井过程中 保持井内压力平衡需要的循环套压变化曲线, 分为 B是气体从井底到达 四个部分。第 1部分图 1中 A 井口这段时间的套压变化曲线, 套压逐渐升高, 气体 接近井口时套压增加速度很快, 气顶到达井口时达 C是排除井内气体阶段, 到最大; 第 2部分图 1中 B 这段时间内套压下降很快, 气体排完后套压下降到 关井时的立压; 第 3部分图 1中 C D是压井液在钻 具内下行阶段, 这段时间内套压保持不变; 第 4部分 图 1中 D E是压井液在环空上行阶段, 这段时间内 套压逐渐下降, 其值的变化是从关井时的立压逐渐 下降到零。 3 . 液体侵套压变化规律 图 1中的 A b C D E虚线是液体侵后的压井过程 中保持井内压力平衡需要的循环套压变化曲线, 也 分为四个部分。第 1部分图 1中 A b是地层流体从 井底到流体顶部到达井口时间段内的套压曲线, 套 C是排除井内地层流 压保持不变; 第 2部分图 1中 b 体阶段, 这段时间内套压逐渐下降到关井时的立压; 第 3部分和第 4部分与气体侵套压变化曲线重合, 此不赘述。 4 . 控制套压不变措施的理论依据 综合前面的描述, 不管是气体侵还是液体侵, 立 第 ③ 段和套压曲线中的 C D段 压曲线中的第 ① 段、 都是压力不变段, 套压 C D段正好对应的是立压变 只要实现了这三个 化的第②段。单纯从图 1上看, 压力不变段, 就完成了司钻法压井。施工中压井液
司钻法压井施工设计
司钻法压井施工设计一、基本情况1、井号:培训1井2、井身结构:244.5mm套管×2000米 215.9mm钻头×3000米3、井口井控装置:FH28-35环形+FZ28-70单闸板+ FZ28-70双闸板。
节流压井管汇YG/JG-70,环形防喷器试压24MPa,30分钟未降;全封、半封防喷器及节流压井管汇均试压49MPa,30分钟未降;放喷管线试压10MPa,30分钟未降。
4、地质分层(略)。
5、显示情况显示类别:溢流,井深3000米,层位:飞仙关,灰岩。
用钻井液密度1.20g/cm3,钻至井深3000m,发生溢流,关井立压3 MPa,关井套压4.5 MPa,钻井液罐增量3 m3。
二、有关计算压井思路:采用司钻法进行压井作业,首先用原浆控压循环排出环空受污染的气侵泥浆,再用注入压井液实施压井作业,重建井内压力平衡。
压井排量控制在10L/S,附加安全压力3 Mpa。
1)钻具内容积:钻杆段+钻铤段2)环空容积:裸眼钻铤段+裸眼钻杆段+套管钻杆段3)井筒容积:(忽略钻头以下5米)4)最大允许关井压力:2000米处的破裂压力-2000米以上液柱压力5)溢流距离井底高度(只计算环空也认为合理,即138.5米高度也正确)6)地层压力:地层压力=关井立管压力+泥浆柱静压力7)压井泥浆密度:压井泥浆密度=地层压力当量密度+附加密度8)初始循环压力:循环压力与排量的平方成正比9)终了循环压力:10)初始立管总压力:压井排量下的循环压力+关井立压+附加压力11)压井液到达钻头时间:钻具内容积除以压井排量12)计算压井液从钻头到达套管鞋时间:裸眼钻铤段与裸眼钻杆段的容积和除以压井排量13)计算压井液从钻头到达地面时间:环空总容积除以压井排量压井作业单压井作业中立压变化曲线P10 MPa4.7 MPa178分133分t311分三、组织分工职责1.指挥组①负责制定施工技术方案和安全措施。
②负责实施压井全过程的组织、指挥和决策,按设计要求和工程需要组织调度人员、器材,贯彻、落实各项工艺技术措施和安全工作。
司钻法压井
也可以在压井液从地面到钻头的时间内, 调节节流阀使套压值始终等于关井立管压力值, 称之为套压控制方式。
PT PTi PTf
PTf
Pa 不变 Pa 0
3)在压井液从井底到地面的时间内,保持立压不变,套压逐渐降至零
压井理论与方法—司钻法压井
压井方法
Psp
1. 司钻法压井Βιβλιοθήκη PaPTiPa
PTi Psp ΔPLi
(1)压井程序
第一循环周:
1)开泵,泵入原钻井液,调节节流阀使
PTi
套压等于关井套压并保持不变,调节泵速达到压
井排量,此时立管压力等于或接近初始循环压力
PTi 。
2)保持立压不变,循环原钻井液,排出
溢流。气体上升膨胀,更多钻井液排出环空, 套压上升。
PTi
Pa 升高 Pa
3)溢流全部排出后停泵,关闭节流阀, 记录新的套压,此时套压等于关井立管压力。
压井理论与方法—司钻法压井
压井方法
PTi
Pa
PTi
Pa
PTi Psp ΔPLi
1. 司钻法压井
(1)压井程序
第二循环周:
1)开泵,调节节流阀保持新套压不变, 调整泵速达到压井排量,此时立管压力等于 或接近初始循环立管压力 PTi。
司钻法压井作业实例
29.63 83.38
49.4 138.9
8.8 8.8
>6.5 1.缓慢开泵并同时开启节流阀用重循环,当压井排量达到 低泵速试验排量(Q低)600l/min保持排量不变。控制套压5 MPa循环打入重浆V1(29.63)m3循环T1( 49.4)分钟,直到重 浆到达钻头,立压降为终了循环立压4.29MPa ; 2.保持立压4.29MPa、排量(Q低)600l/min不变,打入重浆V1 (29.63)+V2(83.36)=113m3,循环T1 (49.4)+T2(138.9)= 188 分钟直到重浆返出,关井套压0MPa ;
4.压井终了循环压力P终了 P终了=(ρ压井/ ρm) × P低 =(1.41/1.25) ×3.8 =4.29MPa
压井基础数据计算
5.钻杆内容积V1 V1= 9.26H/1000= 9.26×3200/1000=29.63m3 6.钻杆外容积V2 V2=V套环+V井环 =26·74H/1000+23·98H/1000 = 26·74×2400/1000+23·98×(32002400)/1000 =64.18+19.18=83.36m3
压井施工压力控制
第一循环周(用原浆) 1.缓慢开泵并同时开启节流阀用原浆循环,调整排量达到低 泵速试验排量(Q低)600l/min,控制立压为初始循环立压 8.8MPa; 2.保持立压8.8MPa、低泵速试验排量Q低不变,打入原浆 V2(83.36)m3,循环T2(139)分钟直到溢流完全排除,关井套 压降至5MPa ; 3.停泵、关井、加重钻井液,准备重浆压井
第九章 井底常压法压井
例 已知原浆密度0=1.20g/cm3,要加重到1=1.35 g/cm3,欲配制新浆容积V1=191m3。 求(1)重晶石的袋数; (2)重晶石增加的体积。 解(1)求重晶石的重量
根据公式 G SV1(1 0 ) S 0
=4.25191(1.35-1.2)/(4.25-1.20)
司钻法压井立管压力和套管压力的变化 规律见图9---1
图9---1
0-t1气柱到井口 tt1 - t2 排气 t2- t3重浆从井口到井底 t3- t4重浆从井底到井口
工程师法压井步骤
1、计算压井所需的基本数据 2、填写压井施工单 3、配制压井钻井液 4、压井
1、计算压井所需的基本数据
同司钻压井法。
=33922Kg 每袋重晶石50Kg,重晶石袋数为
3392250=799袋 (2)重晶石的体积=33.922/4.25=7.982m3
5、压井液从井口到井底的时间T1 : T1=V钻具H/60Q
6、压井液从井底到井口的时间T2 : T2=V环空H/60Q
Q---为压井排量,公升/秒
7、允许关井套压 P关套= Pf -0.0098mHf P关套__允许关井套压,MPa
第九章 井底常压法压井
一、压井方法 二、压井原理 三、压井计算 四、压井步骤 五、压井注意事项
一、井底常压 法压井:
1、司钻压井法 2、工程师压井法
1、司钻法:又称二次循环法。压井过 程中需要循环两周钻井液。
第一循环周,用原浆将环空中被 污染的泥浆顶替到地面,同时配制压 井钻井液。
第二循环周,用压井钻井液将原浆 顶替到地面。
2、填写压井施工单
同司钻压井法。
3、配制压井钻井液
学习任务二 工程师法压井
1.3从油管一翼接好进口管线,靠井口装好单流阀。 1.4将水泥车与进口管线连接并将油壬上紧。倒好闸门。 1.5压井施工进口管线按设计工作压力1.2倍试压,观察5分钟不刺漏合格
1.6 以泵入排量不小于500L/min的速度开始压井。
(4)钻井液(或压井液)加重
1) 配制一定量加重钻井液(或压井液)所需加重材料的计算 2) 定量钻井液(或压井液)加重时需加重材料的计算
1)配制一定量加重钻井液所需加重材料的计算
G sV1(1 0 ) s0
G---配制定量新浆所需加重料的重量; s---重晶石密度,4.25t/m3; 1---需要达到的密度, t/m3; 0---原浆密度, t/m3; v1---新浆体积, m3。 见例题
已知原浆密度0=1.20g/cm3,原钻井液容积V0 =191m3,把此 浆加重到1=1.35 g/cm3。
求 (1)需重晶石多少袋; (2)加重后钻井液总体积。
解 (1)重晶石的重量
根据公式:
G1
SV0 (1 0 ) S 1
=4.25191(1.35–1.2)/(4.25–1.35)=41.987t
在第一循环周当天然气到达套管鞋处时,套管压力不能超过最 大允许关井套压,否则会压漏套管鞋处的裸眼地层。这时开大 节流阀,使套压值等于最大允许关井套压,当天然气由套管上 升到井口时,套管压力可以适当大于最大允许关井套压。
习题
1、什么是司钻压井法? 2、什么是工程师压井法? 3、什么是循环压井法? 4、掌握司钻压井法操作步骤。 5、掌握工程师压井法操作步骤。 6、掌握循环压井法操作步骤。 7、压井时注意哪些注意事项?
司钻法压井问题分析
下行段要求控制套压不变在理论上是成立的。因 此, 把司钻法压井措施要点归纳为控制立压、 套压、 立压三个压力不变段也就诞生了。这就是在压井施 工中, 要求压井液下行段采取控制套压不变做法的 理论依据。
二、 满足井底压力平衡条件分析
根据司钻法压井的原理, 不论是第一循环周, 还 是第二循环周, 都需要满足井底压力平衡。即所有 时段内都需要控制液柱在井底的动压力最接近地层 孔隙内的流体压力, 最大程度地减少地层流体进入 井内和循环液体进入地层。这里对控制套压不变实 现井底压力平衡的必备条件进行分析。 1 . 井底压力平衡条件 井底压力平衡的条件是: “ 立压 +钻具内的液
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钻井工艺
钻 采 工 艺
D R I L L I N G&P R O D U C T I O NT E C H N O L O G Y
2 0 1 2年 9月
S e p . 2 0 1 2
司钻法压井问题分析
(井控技术)第八章压井
二、压井计算
1、地层压力PP PP=Pd+0.0098Hm 2、压井液密度
压= m+Pd/0.0098H
压——压井泥浆密度,g/cm3 m——原泥浆密度,g/cm3 Pd—关井立压,Mpa; H—垂深,m
3、 初始循环立管压力
初始立管压力是循环开始时所需的立管压力。 初始立管压力P初=低泵速泵压P低泵+关井立管 压力Pd
3、当重浆到达钻头后,调节节流阀 使立管压力保持终了立管压力不变, 直到重浆返出井口,停泵、关节流 阀。检查套管和立管压力是否为零, 若都为零说明压井成功。
三、压井注意事项
1、压井时,节流阀和泵应操作同步。 2、严格控制压井钻井液密度和排量,并始终 保 持一致和清洁。
3、压井过程中要及时活动钻具防止粘附卡钻
工程师法压井立管和套管压力变化规律见图9--3
0- t1 重浆从井口到井底 t1 - t2气柱到井口 t2- t3排气 t3- t4排原浆
第二节
压井数据的准备与采集
一、数据的准备与采集
1、压井排量
2、低泵冲试验
3、关井立压的确定
(1)圈闭压力
A、定义:由于泵未停或未停稳就关井 或关井后气柱在井内滑脱上升而引进的 大于真实的立管压力的那部分值。
4、终了循环立管压力:是新钻井液到达 钻头位置,并开始上返时的立管压力。
PF= 压/ m* P低泵
5、压井液从井口到井底的时间T1 : TSTB=V钻具H/Q
6、压井液从井底到井口的时间T2 : TBTS=V环空H/Q
Q---为压井排量
7、允许关井套压 P关套= Pf -0.0098mH鞋 P关套__允许关井套压,MPa
2、第二循环周
A、缓慢启动泵,同时打开节流阀,保持第一循 环周末的关井套压不变,将泵排量调整到压井排 量,并保持压井排量不变,向井内不断注入重钻 井液,并调整节流阀,使套压仍一直等于第一循 环周末的关井套压不变,直到重浆到达钻头处。
司钻压井法操作步骤
司钻压井法操作步骤司钻压井法操作步骤:1. 引言在石油钻井过程中,司钻压井法是一种常用的操作技术。
它被用来控制井底压力,并确保井口的安全。
本文将深入探讨司钻压井法的操作步骤,包括准备工作、实施过程和安全措施。
2. 准备工作在进行司钻压井法操作前,必须进行充分的准备工作。
这些准备工作包括确定压井目的、计算压井参数、选择合适的压井液和准备所需设备。
(1)压井目的:需要明确进行司钻压井的目的。
这可能是为了解决井底高压、油气窜淌、防止井喷等问题。
(2)压井参数:根据井底情况和目的,需要计算出合适的压井参数,如施工工艺、压力控制、泵浦流量等。
(3)压井液选择:选择合适的压井液是司钻压井的关键。
根据井底情况和目的,应选择相应的压井液,例如泡沫压井液、水基钻井液等。
(4)设备准备:准备好所需的设备,包括钻井液泵浦、套管、电动钻机等。
3. 操作步骤一旦准备工作完成,就可以开始进行司钻压井法的操作步骤。
下面是一般情况下的操作流程:(1)停止钻井操作:停止钻井操作,将钻头置于井底位置。
(2)连接压井管线:连接压井管线到钻柱中,确保通畅输送压井液。
(3)增加循环压力:逐渐增加钻井液的循环压力,以达到井底控制的目的。
(4)监测井底情况:通过井口压力和流量监测设备,持续监测井底的压力情况,并根据需要进行调节。
(5)控制井底压力:根据监测数据,调整压井参数,保持井底压力在安全范围内。
这可能需要调整泵浦流量、增加压井液的密度等。
(6)结束压井操作:当井底压力稳定在安全水平时,压井操作可以结束。
此时,可以继续进行钻井操作。
4. 安全措施在司钻压井法的操作过程中,安全始终是最重要的考虑因素之一。
以下是一些常见的安全措施:(1)设备检查:在操作开始前,对使用的设备进行全面检查,并确保其正常运行。
(2)人员培训:对参与压井操作的人员进行全面培训,使其熟悉操作步骤和安全要求。
(3)紧急预案:制定紧急预案,以应对可能发生的事故或突发情况。
司钻法压井作业实例
收集基础数据
套管数据(已知、查表、计算) 1. 外径244.5㎜、内径224㎜; 2.套管的单位内容积: 39·54l/m; 3.(查J55长园扣)套管抗内压强度:27.234MPa; 4.套管允许抗内压:27.234MPa×80%=21.79MPa;
收集基础数据
1.收集井队配套井控装置压力级别及试压资料 假设安装的防喷器试压:35MPa 假设安装井口装置试压:35MPa 2.收集井队加重材料剂资料 假设所用重晶石的密度ρ加: 4·5g/㎝3 3.收集低泵速试验资料: Q低= 60×10l/s=600l/min
项 目 容 积 (m3) 循环时间(min) 立管压力 (5MPa) 套管压力 (5MPa) 地面到钻头 钻头到地面
ห้องสมุดไป่ตู้
29.63 83.38
49.4 138.9
8.8 8.8
>6.5 5
压井施工压力控制
第二循环周(用重浆) 1.缓慢开泵并同时开启节流阀用重循环,当压井排量达到 低泵速试验排量(Q低)600l/min保持排量不变。控制套压5 MPa循环打入重浆V1(29.63)m3循环T1( 49.4)分钟,直到重 浆到达钻头,立压降为终了循环立压4.29MPa ; 2.保持立压4.29MPa、排量(Q低)600l/min不变,打入重浆V1 (29.63)+V2(83.36)=113m3,循环T1 (49.4)+T2(138.9)= 188 分钟直到重浆返出,关井套压0MPa ;
压井基础数据计算
9.压井液由地面到钻头循环时间T1 T1=1000V1/ Q低 =1000×29.63/(600)=49.4分
10.压井液由钻头到地面循环时间T2 T2=1000V2/ Q低 =1000×83.36/(600)=138.9分 11.压井液循环一周时间T3 T3=T1+T2= 188.3分
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L2
• 总容积
V=V1+V2
V1——钻柱内容积(m3); V2 ——环空容积(m3);
D ——钻具内径(m);
Dh ——井眼直径或套管内径(m);
DP ——钻具外径(m); L ——钻具或井段长(m);
所需加重钻井液(或压井液)量一般取总容积之和的1.5---2倍。
4)计算注入加重钻井液的时间
p — 关井立管压力,MPa。
d
e — 安全附加值,g / cm3。
3)计算钻柱内、外容积及加重钻井液量
• 钻V柱1 内 容4 积DV121L1 D2 2 L2 Dn 2 Ln
• 环空容积
V2 4
Dh12
D
2 p1
L1
Dh2 2 D p2 2
V2 — 环空容积,m3;
QQ——压压井 井排 排量量,,LL/ S/ 。 S。
Q — 压井排量,L / S。
压井时,压井排量一般取钻进时排量的1/3—1/2。
5)计算压井循环时的立管总压力
•初始压井立管压力
ps=pd+po
ps—初始压井循环立 管压力, MPa ;
pd—关井立管压力 , MPa;
po—压井排量循环 立管压力, MPa;
•终了循环立管压力
PF
1 0
p0
9.81(k
1)H
PF---最终立管压力Mpa; 1---最新钻井液密度g/cm3
。
0---原钻井液密度g/cm3。 k---压井浆密度 g/cm3。 P0---原低泵速泵压。 H---井深,km。
6) 计算最大允许关井套压
• 将钻井液密度按规定附加值增大,可以边循环边加重, 直至整个井内的钻井液密度符合近平衡钻井的要求后再恢 复正常的钻进。
钻杆内充满时间
环空充满时间
层位: 关井套管压力
三、司钻压井法操作具体步骤
第一循环周 第二循环周 司钻法压井例题
第一循环周
• 缓慢启动泵,同时打开节流阀,使套管压力保持不变。将泵排量调整到 压井排量。
• 如果套压小于关井套压则关小节流阀,如果套压大于关井套压,则开大 节流阀
• 当排量调整到压井排量时,立管压力表上呈现的压力便是初始循环立管 压力。在第一循环周向井内注入原浆时,首先要保持压井排量不变,然后 要调整节流阀使立管压力始终等于初始循环立管压力不变。
(1)计算压井液密度
依据地层压力计算 压井液密度值
10(0 p静 D
+△pP )
ρ—压井液密度,g/cm3; P静—油层静压;Mpa; D—井深(油层中部),m; △P—附加压力一般为1—1.5MPa.
依据关井立管压力计 算压井液密度
102 p
k m
d
H
e
m — 原钻井液密度,g / cm3。
Pa=(Gf–Gm)Hf Pa—最大允许关井套压,MPa Gf—地层破裂压力梯度,MPa/m Gm—原钻井液压力梯度,MPa/m Hf—套管鞋处漏层井深,m
2、填写压井施工单
根据计算出的各项压井数据和关井前后的记录 数据,认真、准确的填写好压井施工单,作为施工的 依据。
压井施工单
预先记录数据 井深: 层位: 钻 杆 尺 寸 /重 量 : 钻杆容积系数: 环空容积系数:
二、司钻压井法压井步骤
1、计算压井所需的基本数据 2、填写压井施工单 3、压井具体操作步骤
1、计算压井所需的基本数据
1)判断溢流类型 2)计算压井钻井液密度 3)计算钻柱内、外容积及加重钻井液量 4)计算注入加重钻井液的时间 5)计算压井循环时的立管总压力 6)计算最大允许关井套压
1)判断溢流类型
•计算注满钻柱内 容积所需时间
•注满环形空间所需时间
t t1t1110606000000QQ1VV11
1000V1 60Q
t2
t12000V1206000QV2 60Q
t1t1——注注满满钻 钻柱柱内内容容积积所所需需时时 间, 间m,inm;in;t2 — 注满环空所需时间,min;
VV11——钻钻具具内 内容容积积,,mm3;3;
压井排量
井号: 垂直井深 井眼尺寸:
一号泵 循环压力
日期: 套 管 尺 寸 /重 量 /纲 级 : 套管抗内压强度: 地层破裂压力:
填写人:
压井排量
二号泵
循环压力
溢流后关井记录
井深:
垂直井深:
溢流量:
关井立管压力:
压井参数
安全附加当量钻井液密度
压井钻井液密度增量
压井钻井液密度
压井排量
初始循环总压力
终了循环立管总压力
V hw Va
w
m
102 ( pa hw
pd )
hw 溢流高度,米;
w 溢流密度, g / pd为关井套压和关井立压
V 钻井液池钻井液增量
确定溢流类型,选取安全附加当量钻井液密度和 安全附加压力。
w—在1.07---1.20g/cm3之间为盐水。 w—在0.12---0.36g/cm3之间为天然气。 w—在0.36---1.07g/cm3之间为油或混合气体溢流 。
• 在重钻井液由环空上返的过程中,要保持压井 排量不变,并调整节流阀,使立管压力等于终了 循环立管压力不变,直至重钻井液从环空返出地 面。
• 停泵、关节流阀,关井套压、关井立压均应等于零。若 关井套压不为零,则应重新压井。若关井套压、关井立压 均为零,则打开节流阀检查是否溢流。关节流阀。若有溢 流,在注入1.5---3方钻井液。若无溢流则打开防喷器。
学习任务三 司钻法压井
能力目标:
能完成司钻法压井施工单的填写; 能合作采用司钻法进行压井施工; 能正确绘制压井施工曲线
知识内容:
司钻压井法压井施工单; 司钻法压井施工; 绘制司钻法压井施工单。
一、司钻法压井
又称二次循环法。压井过程中需要循环两周钻井液。 • 第一循环周,用原浆将环空中的井侵流体顶替到地 面,同时配制压井钻井液。 • 第二循环周,用新压井液将原浆顶替到地面。
• 环空受侵的钻井液排完后,应停泵、关节流阀。此时关井套压应等于关井 立压,若关井套压大于关井立压,则继续循环排除新的受侵钻井液。 同时配 制压井重钻井液。
第二循环周
• 缓慢启动泵,同时打开节流阀,保持第一循环 周末的关井套压不变,将泵排量调整到压井排量 ,并保持压井排量不变,向井内不断注入重钻井 液,并调整节流阀,使套压仍等于第一循环周末 的关井套压不变,直到重钻井液到达钻头处。