司钻法压井作业实例

司钻法压井作业实例某井钻至3200m时发生溢流，已知数据为：井底垂深3200m，钻头直径215.9㎜，钻杆外径127㎜、内径108㎜，井内无钻铤。技术套管外径244.5㎜、内径224㎜，下深2400m，地层破裂压力梯度为0.0169MPa/m。使用钻井液密度1·25g/㎝3。关井前以10l/s排量测得低泵试验压力3.8MPa。关井10分钟后记录数据：立压5MPa，套压6.5MPa，钻井液增量2.5m3。计算压井基本数据，用司钻法组织实施压井作业已知基础数据溢流10分钟后记录数据:1.关井立压:P关=5MPa;2.关井套压:P套=6.5MPa;3.原井内钻井液密度:ρm=1·25g/㎝3;4.套管鞋深:Hf=2400m;5.井底垂深:H=3200m;6.地层破裂压力梯度:Gf=0.0169MPa/m;7.低泵速试验排:Q=10l/s、3.8MPa；收集基础数据钻杆数据(已知、查表、计算)1.外径127㎜、内径108㎜;2.钻杆的单位内容积:9.26l/m;3.钻杆的单位排液量:3.4l/m;4.钻杆与244.5㎜技术套管单位环空容积:26.74/m5.钻杆与215.9㎜井眼单位环空容积:23.98l/m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P低试=3.8MPa压井基础数据计算允许最大关井套压1.地层压力P地2.压井泥浆密度ρ压井3.压井初始循环压力P初始4.压井终了循环压力P终了5.钻杆内容积V16.钻杆外容积V27.压井需要加重的泥浆量V38.加重剂用量W9.压井液由地面到钻头循环时间T110.压井液由钻头到地面循环时间T211.压井液循环一周时间T3压井基础数据计算允许最大关井套压:11.16MPa1.防喷井口装置试压:35MPa;2.套管鞋处地层破裂压力:0.0169MPa/m×2400m=40.56MPa；3.套管抗内压80%:21.79MPa4.允许关井套压P允套:=(Gf-Gm)H=(0.0169-0.0098×1.25)×2400=11.16MPa压井基础数据计算2.压井泥浆密度ρ压井P地=0.0098ρm×H+P关=0.0098×1.25×3200+5=39.2+5=44.2MPaρ压井=ρm+P关/（0.0098×H）=1.25+5/(0.0098×3200)=1.41g/㎝31.地层压力P地压井基础数据计算3.压井初始循环压力P初始P初始=P低+P关=3.8+5=8.8MPa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×(3200-2400)/1000=64.18+19.18=83.36m3压井基础数据计算7.压井需要加重的泥浆量V3V3=2(V1+V2)=2×112.99=226m38.加重剂用量WW=V3×ρ加(ρ压-ρm)/(ρ加-ρ压)=226×4.5(1.41-1.25)/(4.5-1.41)=226×4.5×0.16÷3.36=48.43吨压井基础数据计算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分压井施工单1.原浆密度:1.25g/cm32.所需压井泥浆密度:1.41g/cm33.加重剂用量:48.43吨4.压井需要加重的泥浆量:226m35.地面到钻头循环时间:49.4分6.钻头到地面循环时间:138.9分7.初始循环立压:8.8MPa/600l/min8.终了循环压力:4.29MPa/600l/min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29.6349.48.86.5钻头到地面83.38138.98.85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5MPa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；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29.6349.44.295钻头到地面83.38138.94.290压井施工作业开井、调整泥浆、恢复钻井作业1.确认已压稳溢流;2.检查锁紧情况,自下而上顺序的打开防喷器;3.调整钻井液性能;4.起钻作业时要适当附加钻井液密度:油井附加0.05-0.10气井附加0.07-0.15结束压井作业