井控工艺-第八章-压井

第八章井底常压法压井第一节压井的基本原理一边为钻柱，另一边为环空。压井过程中，始终保持井底压力与地层压力的平衡，不使新的地层流体进入井内，同时又不使控制压力过高，危及地层与设备。一、“U”管原理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。二、井底常压法压井方法：图9---10-t1气柱到井口t1-t2排气t2-t3重浆从井口到井底t3-t4重浆从井底到井口2、工程师法：又称一次循环法。压井过程中只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。工程师法压井立管和套管压力变化规律见图9--30-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。B、消除：1）打开节流阀放浆。2）放压后若立压和套压都下降，则说明有圈闭压力，应以反重放压，直到立压不变，套压下降。3）若放压后，立压不变，说明没有圈闭压力，不应再放。（2）没装回压凡尔A、待井口压力相对稳定后（10—15分钟后记录）B、消除圈闭压力（3）装有回压凡尔A、顶开凡尔法B、低泵速循环法二、压井计算1、地层压力PPPP=Pd+0.0098Hm2、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/cm3Pd—关井立压，Mpa;H—垂深，m3、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Pd4、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/Q6、压井液从井底到井口的时间T2：TBTS=V环空H/QQ---为压井排量7、允许关井套压P关套=Pf-0.0098mH鞋P关套__允许关井套压,MPaPf___地层破裂压力,MPam___原浆密度,mH鞋---套管鞋深度,m第三节压井一、司钻压井法压井1、第一循环周A、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。B、当排量调整到压井排量后，调整节流阀使立管压力始终等于初始循环立管压力不变。C、直到环空受侵的钻井液排完后，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。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。B、重浆到达钻头后，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。C、停泵、关节流阀，关井套压、关井立压均应等零，说明压井成功。2、第二循环周1、缓慢启动泵，同时打开节流阀，保持关井套压不变，使泵速或排量达到选定的压井泵速或压井排量。2、重浆由地面到达钻头的这段时间内，通过调节节流阀控制立管压力，由初始立管循环压力逐渐降到终了循环立管压力。二、工程师法压井图9--23、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4、考虑立压迟于套压变化的时间，迟滞速度300米/秒。5、在第一循环周的循环过程中，当天然气顶上返至接近井口时，其体积迅速膨胀，套管压力迅速增加，这是正常现象。这时不要开大节流阀降压。否则，造成井底压力减小，使地层流体再次侵入井内，导致压井失败。6、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。预先记录数据井号：日期：填写人：井深：垂直井深套管尺寸/重量/纲级：层位：井眼尺寸：套管抗内压强度：钻杆尺寸/重量：地层破裂压力：钻杆容积系数：环空容积系数：一号泵二号泵压井排量循环压力压井排量循环压力溢流后关井记录井深：垂直井深：层位：溢流量：关井立管压力：关井套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钻杆内充满时间环空充满时间压井施工单练习题•某井在2500米处发现天然气溢流，已知数据：井深2500米，钻头直径216毫米，钻杆直径为127毫米，内径为109毫米，技术套管外径为244毫米，内径为222毫米，下至井深1500米处，地层破裂压力梯度为0.0185MPa/m，使用泥浆密度为1.20克/厘米3，关井前测得，低泵速为30冲/分、排量为18升/冲时的循环泵压为3MPa。气侵后关井立压为2MPa，套压为3MPa,泥浆池增量为3米3。（经计算：钻具内容积为23.3米3，环空容积为63米3）•求：（1）地层压力（2）压井泥浆密度•（3）初始循环压力（4）终了循环压力•（5）压井液从井口到井底的时间•（6）压井液从井底到井口的时间•（7）最大允许关井套压