司钻法压井
学习任务三 司钻法压井
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。
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。
压井方法优选与存在的问题
压井方法优选与存在的问题压井是利用井控设备和压井方法向井内注入一定比重和性能的压井液，重新建立井下压力平衡的过程。
选取合适、有效的压井方法关系到压井是否成功的关键，一旦发生井喷失控，将会造成重大损失，甚至巨大社会影响，因此，发生溢流或井涌后编制压井方案, 选择最优的压井方法是压井成功的前提。
一、压井方法及优缺点压井方法包括常规压井法和非常规压井法，常规压井法含司钻法、工程师法、边循环边加重法；非常规压井法含平推压井法、置换压井法、低节流压井法、体积控制压井法。
1. 常规压井法⑴司钻法压井。
司钻法又称二次循环法，是指当溢流发生时并且完成关井工作后，考虑先利用钻井液循环将溢流排除，然后再结合钻井液压井的方法。
这种方法的优点在于比较容易掌握，并且最关键的是操作时间短。
缺点是设备承压高，风险相对较大⑵工程师法压井。
工程师法又称一次循环法，是指当发生溢流时，要实现迅速的关井行为并记录重要的溢流数据，通过计算填写压井施工单，然后利用加重钻井液，保证全部工作的实现在一个循环内完成。
工程师法压井的最大优势是装置所承受的压力小，相对风险小，经济效益高。
缺点是：①精确控制井底压力难，影响因素多，一旦控制不好，容易引起油气侵，造成反复压井。
比如：井眼轨迹、井身质量、泥浆密度与循环压降的精确计算困难，高密度泥浆差距大，另外，地面装置在压井过程中，地层砂子反出堵塞通道，需要反复开大、关小节流阀。
因此，立管压力的控制难度大。
②在压井过程中井底漏失量不好掌握，若漏失严重，压井泥浆不够用，也会造成压井失败。
⑶边循环边加重法压井。
边循环边加重法又称同步法或循环加重法。
是指当溢流关井求得地层压力之后，采用边循环边加重的办法压井。
它的优点是在重浆储备不足，边远地区能够很快的开展压井作业。
但是，这种方法的最大缺点是压力的计算比较复杂，因此在实践中很少采用。
2. 非常规法压井⑴平推法压井。
平推法又称压回地层法、挤压法或顶回法，是指从地面管汇向井内注入钻井液将进入井内的地层流体压回地层的压井方法。
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。
井控模拟实验
司钻法压井：又称二次循环法，压井过程中需要循环两次钻井液。
工程师法压井：又称一次循环法，压井过程中需要循环一周钻井液。
配制压
井液，用压井液将环空中井侵流体及原浆顶替到地面，直
到重钻井液返出地面。
立压变化规律：1、当重泥浆到达井底之前，立管总压力是变化的。
为保持井底压力不变, 应调节阻流阀使立管总压力按计算的P二值变化。
2、当重泥浆到达井底之后, 为保持井底压力不变, 应调节阻流阀使立管
总压力始终保持P二计算值不变。
待重泥浆返出地面后, 停泵关井, 如
果Pc=Pd=0 则压井完成。
.
套压变化规律：套压变化没有绝对的规律，因为钻井液和气体的混合物在环形空间里的流动是个错综复杂的过程。
溢流量较小时，压井泥浆进入环空初期，套压值
下降，溢流量越小，套压下降越大；若溢流量较大，初期套压值不下降或
下降不多。
若溢流量很大，套压值会上升。
不论溢流量大小，当溢流接近
井口时，套压值都会急剧上升。
由于天然气和盐水的性质不同，所以在环空对套压的影响不同，在前两个
阶段，1、1、在顶替液柱内轻泥浆阶段，天然气溢流上升膨胀，使套压增
加，而盐水不膨胀，所以不使套压增加。
2、在压井泥浆顶替环空轻泥浆时，
天然气溢流柱膨胀的影响大于压井泥浆的影响，套压不断上升，而盐水溢
流不膨胀就会使套压不断下降。
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。
两种常规压井研究
1 常规井控压井方法常规压井方法，就是当溢流发生后，能正常实施关井程序并在井底建立循环，在向井内泵入压井液过程中，始终保持井底压力略大于地层压力，完成压井作业的方法。
本文主要对常规压井方法中的司钻法压井和工程师法压井进行研究。
1.1 司钻法压井司钻法是发生溢流关井求压后，第一循环周用原密度钻井液循环，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。
其具体操作步骤如下：（1）录取关井资料，计算压井所需数据，填写压井施工单，绘出压力控制进度表，作为压井施工的依据。
（2）第一步用原钻井液循环排除溢流。
（3）第二步泵入压井液压井，重建井内压力平衡。
A．缓慢开泵，迅速开节流阀平板阀，调节节流阀、保持关井套压不变。
B．排量逐渐达到压井排量并保持不变。
在压井液从井口到钻头这段时间内，调节节流阀，控制套压等于关井套压并保持不变（也可以控制立管压力由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力）。
C．压井液出钻头沿环空上返，调节节流阀，控制立管压力等于终了循环压力，并保持不变。
当压井液返出井口后停泵关井，关井立管压力、套管压力应皆为零。
然后开井，井口无外溢，则说明压井成功；如果立压、套压相同但大于零，则说明有圈闭压力或压井作业流体密度计算不准确，测试应打开节流阀适当排放作业流体；如果立压不降，作业流体不停地流动，则说明压井作业密度偏低，应继续压井。
1.2 工程师法压井工程师法压井是在关井后等待加重作业流体、压井和排除遗留在一个循环周内完成，因此也叫一次循环法或等待加重法。
在整个循环过程中，要保持井底压力等于或稍大于地层压力。
压井的基本作法仍是通过调节节流阀的开启程度，控制立管压力，保持井底压力不变的原则下，用压井液循环压井。
其具体操作步骤如下：（1）缓慢启动泵并打开节流阀，使套压等于关井时的套压值。
当排量达到选定的排量时，保持排量不变，调节节流阀的开启程度使立管压力等于初始循环立管总压力。
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。
司钻压井法操作步骤及说明
司钻压井法操作步骤及说明标题：详解司钻压井法操作步骤及说明引言：司钻压井法是一种重要的油井工艺，用于控制井口的井筒流体。
本文将深入探讨司钻压井法的操作步骤和相应的说明，以帮助读者更好地理解这一关键工艺。
一、司钻压井法的基本概念和原理1.1 司钻压井法的定义1.2 司钻压井法的原理1.3 司钻压井法的应用领域二、司钻压井法的操作步骤2.1 井筒准备和装备2.2 井口准备和安全措施2.3 钻具的位置和操作注意事项2.4 安全套管的设置和检查2.5 压井液的准备和注入2.6 压井过程的监控和调整2.7 压井结束和相关操作记录三、司钻压井法的关键技术要点和注意事项3.1 压井时的井底压力控制3.2 气体溢流和异常情况处理3.3 压井液的选择和性能要求3.4 环境保护和安全生产要求四、司钻压井法的优缺点及其改进措施4.1 优点4.2 缺点4.3 改进措施和发展趋势总结：通过本文对司钻压井法的操作步骤和说明的详细阐述，读者能够全面了解这一重要的油井工艺。
同时，本文也介绍了司钻压井法的优缺点以及改进措施，对读者的实际工作具有指导意义。
观点和理解：司钻压井法作为一种重要的油井工艺，在油井施工和生产中扮演着关键的角色。
其通过控制井口流体，维持井口稳定和安全，避免井喷和其他不良情况的发生。
在操作步骤中，井筒和井口的准备是关键，确保井口的安全是至关重要的。
同时，钻具的位置和操作、安全套管的设置和压井液的准备与注入等环节也需要严格掌握。
在实际操作中，对井底压力的控制、气体溢流和异常情况的处理、压井液的选择和环保要求等都需要全面考虑。
司钻压井法具有操作简便、效果显著等优点，但也存在一些不足之处，如压力控制难度较大等。
未来，我们可以通过技术创新和设备改进来进一步完善司钻压井法。
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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
司钻压井法操作步骤
司钻压井法操作步骤一、前期准备1.1 确定井位在进行司钻压井法之前，需要确定井位，包括地质构造、地层厚度、井深等信息。
1.2 准备设备司钻压井法需要的设备包括钻机、司钻器、压汞计等。
1.3 准备材料材料包括水泥浆、石英砂等。
二、司钻操作步骤2.1 钻进首先进行钻进作业，直到达到设计井深。
在钻进过程中，要注意控制钻头的转速和进给速度，以保证钻孔的质量。
2.2 安装司钻器当到达设计井深后，需要安装司钻器。
将司钻器放入孔内，并通过传感器监测孔内压力变化。
2.3 压汞计测试在安装完司钻器后，需要进行压汞计测试。
将压汞计放入孔内，并记录下读数。
这一步是为了确定孔内初始状态下的静态压力。
2.4 注水泥浆接下来，在孔底处注入水泥浆，并通过泵送使其充满整个孔道。
注入水泥浆的目的是为了固定孔壁，防止压井过程中孔壁塌陷。
2.5 逐级加压在注入水泥浆后，开始进行逐级加压。
首先将泵的压力调整到约2000psi，然后持续10分钟。
之后再将压力调整到3000psi，并持续10分钟。
如此往复，直到达到设计的最大压力。
2.6 记录数据在逐级加压的过程中，需要记录下不同阶段的泵送压力、司钻器读数等数据。
2.7 去除司钻器当达到最大设计压力后，需要去除司钻器，并记录下此时孔内静态压力读数。
2.8 等待固化去除司钻器后，需要等待水泥浆固化。
通常需要等待24-48小时。
2.9 再次测试等待水泥浆固化后，再次进行压汞计测试，并记录下读数。
三、注意事项3.1 操作人员必须熟悉操作规程和操作流程，并严格按照要求执行操作。
3.2 在进行逐级加压时，必须控制好加压速度和幅度，以免造成地层破裂或其他损伤。
3.3 在进行司钻压井法时，必须考虑地层的物理性质、孔壁稳定性等因素，并根据实际情况进行调整。
3.4 在进行压汞计测试时，必须保证测试仪器的精度和准确性，并严格按照测试流程进行操作。
3.5 在注入水泥浆时，必须控制好注浆量和浆液的流动速度，以免造成堵塞或其他问题。
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
·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
(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
3.第二周循环时压井液在环空内上返时压力关系
77PMa
21PMa
18PMa
16PMa
16PMa
16PMa
16PMa
7PMa
7PMa
7PMa
7PMa
7PMa
3.5PMa 0PMa
立管内：P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
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
第二步：压井（第二循环）
4.准备好压井液：倒好流程 5.缓慢开泵：同时开节流阀，保持套压为上
次循环结束值，使泵速达到压井泵速，泵压达 到PB１。
6.保持泵速：调节节流阀，使立压随重浆下 行而缓慢下降，从PB１降到PB２(终了循环压
力)，而此时由于环空中液体无变化，故环空
套压为常数。
7.当总冲数表示重泥浆达到井底时，泵 压应为PB２, 套压为原来的数值。 8.随着重泥浆上返，环空压井液柱高 度增加，套压逐渐减少为零，而立压 保持常量。
第六部分
司钻法压井
• 本章讨论4个主要问题： • 1、井底常压如何保持 • 2、循环压井工作步骤 • 3、压井施工单应入取的参数 • 4、司钻法年压井应注意事项
常规压井方法
常规压井方法常规方法包括关井立管压力为零的压井和关井立管压力不为零的压井。
关井立管压力为零的压井，是钻井液的静液压力可以平衡地层压力，发生溢流是因为抽汲、井壁扩散气、钻屑气等进人井内的气体膨胀所致，其处理方法如下：关井立管压力为零①当关井套压也为零时，保持钻进时的排量和泵压，敞开井口循环就可恢复井的压力控制。
②当关井套压不为零时，通过节流阀节流循环，在循环过程中，控制循环立压不变，当观察到套压为零时，停止循环。
上述两种情况经循环排除溢流后，应再用短程起下钻检验，判断是否需要调整钻井液密度，然后恢复正常作业。
关井立管压力和套管压力都不为零时常规压井方法主要有以下几种：1 ．司钻法压井（二次循环法）司钻法是发生溢流关井求压后，第一循环周用原密度钻井液循环，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人井内，用两个循环周完成压井，压井过程中保持井底压力不变。
1 ）司钻法压井步骤①录取关井资料，计算压井所需数据，填写压井施工单，绘出压力控制进度表，作为压井施工的依据。
②第一步用原钻井液循环排除溢流。
a ．缓慢开泵，逐渐打开节流阀，调节节流阀使套压等于关井套压并维持不变，直到排量达到选定的压井排量。
b ．保持压井排量不变，调节节流阀使立管压力等于初始循环压力几，，在整个循环周保持不变。
调节节流阀时，注意压力传递的迟滞现象。
液柱压力传递速度大约为 300 m/s , 3000m 深的井，需 20s 左右才能把节流变化的压力传递到立管压力表上。
c ．排除溢流，停泵关井，则关井立压等于关井套压。
在排除溢流的过程中，应配制加重钻井液，准备压井。
③第二步泵人压井液压井，重建井内压力平衡。
a ．缓慢开泵，迅速开节流阀平板阀，调节节流阀、保持关井套压不变。
b ．排量逐渐达到压井排量并保持不变。
在压井液从井口到钻头这段时间内，调节节流阀，控制套压等于关井套压并保持不变（也可以控制立管压力由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力）。
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7.7PMa
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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
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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
变，使泵速逐渐达到压井泵速，立压达到PB１= 关井立压+低泵速压力
2.保持泵速：调节节流阀，使立压保持初始循 环压力PB１，直到原浆返出井口。
在上一过程中，套压因气体膨胀上升，如有可 能超限时，可开大节流阀，或使用更小泵速。 3.循环结束：停泵，关节流阀，观察。此时，立 压=套压，否则，继续循环排污。
7.7PMa
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
7第一循环结束a
环空内：
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
3.第二周循环时井内压力关系 重压井液在环空内上返时压力关系
立管内：
P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
P套液柱+P套管摩阻= P井底
环空：P套压+
只要保持泵压不变,即可保持井底压力不变
用密度判断溢流类型
V hw Va 102 ( p a p d ) w m hw hw 溢流高度，米；
w 溢流密度， g / cm3；
V 钻井液池钻井液增量。
Va—每米环空容积 Pd---关井立压 Pa---关井套压
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
73.5PMa
10.5PMa
9.1PMa
7.7PMa
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
7第一循环结束a
73Ma
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
3.5PMa
立管内：P
泵2+
P立液柱- P立管摩阻= P井底
73.5PMa
10.5PMa
9.1PMa
司钻法的基本原理 -----井底常压的保持
•
是利用地面压力加上液柱压力 使井底压力等于或稍大于地层压力, 在保证没有新的溢流的前提下将压 井流体充满井筒。
理想状态：
P井底= P地层
1、关井后
井内压力平衡关系
立管内：
P立压+P立液柱=P井底
P立
压
P套压
环空内：
P套压+P套液柱=P井底
P液柱
P井底
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
3.第二周循环时
重压井液在立管内下行时立套管空间的压力关系：
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
循环结束时,停泵
1、如果:压井液密度适当 立管压力=套管压力=0 压井结束.
0PMa
16
0PMa
2、如果:立管压力=套管压力＞0 圈闭压力或者压井液密度不足 3、如果:立管压力≠套管压力 节流阀控制不好，新溢流
二.工作步骤
第一步：排出溢流（第一循环） 1.缓慢开泵：同时开节流阀，保持关井套压不
第二步：压井（第二循环）
4.准备好压井液：倒好流程 5.缓慢开泵：同时开节流阀，保持套压为上
次循环结束值，使泵速达到压井泵速，泵压达 到PB１。
6.保持泵速：调节节流阀，使立压随重浆下 行而缓慢下降，从PB１降到PB２(终了循环压
力)，而此时由于环空中液体无变化，故环空
套压为常数。
7.当总冲数表示重泥浆达到井底时，泵 压应为PB２, 套压为原来的数值。 8.随着重泥浆上返，环空压井液柱高 度增加，套压逐渐减少为零，而立压 保持常量。
① 如果管柱结构不适合正循环压井则 用其他方法； ② 溢流出井时套压较高，套管状况必 须满足要求； ③ 泵入流体与井内流体相同； ④ 钻具在井底：如果不在井底，则强 行下钻，或者使用其他方法。
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
司钻法第一循环井筒压力的变化
3.5PMa 10.5PMa 10.5PMa 10.5PMa 10.5PMa
4.5PMa
4.5PMa
5.95PMa
7PMa
12.6PMa
• 循环时溢流在环空内上升的情况，溢流运移减少液柱压力
2.第一周循环时井内压力关系 立管内：
P泵I+P立液柱-P立管摩阻= P井底
P泵I= P立压+P低泵速
9.重浆返至井口，停泵，关节流阀， P立=P套=0
司钻法压力（控制）变化曲线
三．压井施工单
• • • • • • • • 预录取数据 关井数据 地层压力 压井液密度 第一循环各项压力(初始循环压力) 第二循环各项压力(终了循环压力) 地面到井口循环时间和冲数 井口到地面循环时间和冲数
四.司钻法压井应注意事项
P泵I称为—--初始循环泵压
环空内：
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
溢流全部循环出井，循环结束 7P 时,停泵、关井后：
1、如果:立管压力=套管压力=0
Ma
7PM
压井结束
2、如果:关井立压=关井套压≠0 开始第二循环压井 3、如果:关井立压≠关井套压 继续第一循环
3.第二周循环时井内压力关系
第六部分
司钻法压井
• 本章讨论4个主要问题： • 1、井底常压如何保持 • 2、循环压井工作步骤 • 3、压井施工单应入取的参数 • 4、司钻法年压井应注意事项
一、保持常压原理
用原浆排出溢流 两步循环法 用重泥浆压井 核心：井底常压(P地层=P井底）
特点： 留出时间准备重泥浆
控制简单 缺点： 压井时间较长，井口压力较高
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
3.第二周循环时压井液在环空内上返时压力关系
77PMa
21PMa
18PMa
16PMa
16PMa
16PMa
16PMa
7PMa
7PMa
7PMa
7PMa
7PMa
3.5PMa 0PMa
立管内：P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
环空：P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底