常规压井技术

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------常规压井技术常规压井技术二Ο一五年五月1/ 49一、概述二、关井技术措施三、压井技术---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 1.压井的原理“U”形管原理关井时如图所示：将钻柱和环空视为连通的“U”形管，井底地层作为U形管底部。

关井后，压力平衡关系为：Psp+Phi=Pp=Pa+Pha3/ 49一、概述 2.压井数据的获取1）判断溢流类型 2）计算压井钻井液密度 3）计算加重钻井液量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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取1）判断溢流类型hw?V ? Vahw ? 溢流高度，米；102( p a ? p d ) ?w ? ?m ? hw? w ? 溢流密度，g / cm 3；pa、 pd为关井套压和关井立压Va—每米环空容积?V ? 钻井液池钻井液增量?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。

5/ 49一、概述 2.压井数据的获取2）计算压井钻井液密度依据关井立管压力计算压井钻井液密度?k ? ?m ?102 p d H ? ?e? m —原钻井液密度， g / cm 3。

p d —关井立管压力， MPa。

? e —安全附加值， g / cm 3。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取3）计算钻柱内、外容积及加重钻井液量 ? 钻柱内容积V1V1 ?? 环空容积?? D 42 h121L1 ? D2 L2 ? ? ? ? ? Dn Ln222??V2 ?? 总容积?? ? D 4? D p1 L1 ? Dh 2 ? D p 2 L2 ? ? ? ???22?V=V1+V2V1——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); 所需加重钻井液量一般取总容积之和的1.5---2倍。

7/ 49一、概述 2.压井数据的获取4）计算注入加重钻井液的时间?注满钻柱内所需时间 ?注满环形空间所需时间t1 ?1000V1 t1 ? 60Q 1000 V160Q1000V2 t2 ? 1000V2 60Q t2 ?60Qmin ； t1—注满钻柱内容积所需时间， min ；t 2 —注满环空所需时间， V2 —环空容积，m3； V1—钻具内容积， m3； Q —压井排量， L / S。

Q —压井排量， L / S。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取5）计算压井循环时的立管总压力Psp 关井立压的读取 ?对于具有良好渗透性的地层，关井 10 ～ 15 分钟后地层和井眼之间可以建立起平衡； ?对于致密性地层建立起平衡所需的时间较长。

压力套压Pa立压10~15 min关井时间关井时立压、套压的变化规律Pp9/ 49一、概述 2.压井数据的获取5）计算压井循环时的立管总压力?初始压井立管压力 ?终了循环立管压力ps=pd+pops—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；?1 PF ? p0 ? 9.81( ? k ? ?1 ) H ?0PF---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。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取6) 计算最大允许关井套压Pmax=（Gf–Gm）HfPmax—最大允许关井套压，MPaGf—地层破裂压力梯度，MPa/m —套管鞋处井深，mGm —原钻井液压力梯度，MPa/mHf11/ 49一、概述二、关井技术措施三、压井技术---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施1.关井后天然气对井内压力的影响进入井筒内的气体在滑套效应情况下，在钻井液中上升。

因此，井底、井内各深度和井口所受的压力是随气体的上升而增加的。

当气体带压上升至井口时，天然气的压力就作用于全井筒，使井底、井口和井筒各处的受力达到最大。

a、关井后，井口压力会随气体上升而不断增高，此时，不能认为是地层压力很高，不能用关井较长时间后的井口压力计算地层压力和压井液密度。

b、不能长时间关井不循环，井口和井底压力逐渐升高，如超过井口装置和套管的工作能力，就会造成失控；超过地层破裂压力或套管抗内压强度，就可能造成井漏或套管破裂等复杂情况。

13/ 49二、关井技术措施理想状态下，井筒内气体膨胀规律由图可知，关进之前，气体在井筒上升时早期体积膨胀并不严重，但是在靠近井口的位置急剧膨胀。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施根据Orkiszewski（奥齐思泽斯基）模型，井筒气体带压上升时井口压力变化规律由图可知，由于井筒储积效应，井筒存在大量气体时，井口压力的上升要慢于气体在井筒上升时造成的压力上升；但是随着大量气体侵入，导致井口压力达到更高值。

15/ 49二、关井技术措施2、溢流后原则上要立即关井“1m3报警，2m3关井”。

“发现溢流应在2m3内报警并立即关井”。

由于对溢流量认定的偏差，出现了多次比较严重的溢流复杂情况。

所以目前修改为:“发现溢流立即关井，疑似溢流关井检查，确认溢流立即上报”。

但是鉴于目前不少井队技术水平有限，责任心不强，采取比较武断的关井措施也是必要的。

实际上，只要认真执行好坐岗制度，钻井时认真记录好泥浆池液面，注意增减量；起钻时，认真记录好灌入量，在一定范围波动是允许的。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施3、关于关井方法“硬”关井和“软”关井两种方式。

所谓“硬”关井，即在溢流或井喷时，包括节流阀在内的井口旁侧通道全部关闭的情况下，直接关闭防喷器。

其优点是：关井速度快、关井时间短，溢流量小。

缺点是：井口设备受液击压力冲击大。

所谓的“软”关井，即在溢流或井喷发生时，在其他旁侧通道关闭，而节流阀通道打开的情况下，先关防喷器，然后关闭节流阀。

其优点是：井口设备受液击压力冲击小。

缺点是：关井速度慢，关井时间长，溢流量大，关井套压较高。

17/ 49二、关井技术措施先关环形防喷器，后关闸板防喷器，是因为闸板防喷器的闸板胶心在关闭过程中，承受高压流体的能力较环形防喷器差。

适当打开节流阀的目的，在于关井过程中，使井口套压保持一定值，既可减少液击影响，又可在很大程度上阻止地层流体继续进入井内。

这就是“四。

七”动作中的“发、停、抢、开、关、关、看” 。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施4、关井后的求压做法① 钻柱中未装钻具止回阀时关井立压（Ｐd）的求法钻柱中未装钻具止回阀时，关井立压可以直接从立管压力表上读得。

② 钻柱中装有钻具止回阀时关井立压（Ｐd）的求法 a.循环法（在已做低泵冲试验时采用）缓慢启动钻井泵并适当打开节流阀，循环中使套压等于关井情况下的套压值（Ｐa）并保持不变；当循环泵冲达到低泵冲试验时的泵冲时，记录此时的循环立压（Ｐt），低泵冲试验时立压为Ｐc，停泵后关节流阀关井。

则：关井立压Ｐd＝Ｐt－Ｐc19/ 49二、关井技术措施b.憋压法（在未做低泵冲试验时采用）在关井情况下，用小流量向井内憋注，当钻具止回阀被顶开、套压由关井套压（Ｐa）上升到某一值时停泵，同时记录套压（Ｐa1）和立压（Ｐd1）。

考虑到压力传播滞后时间，一般控制立压不超过关井套压。

关井立压Ｐd＝Ｐd1－（Ｐa1－Ｐa）---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施5、关井时间确定关井之初，因液柱压力小于地层压力，地层流体继续向井内流动，经一定时间后，关井压力增加到一定值时，井底压力与地层压力达到平衡。