常規(guī)壓井技術

1、常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術概概 述述 隨著油氣勘探鉆井越來越深、環(huán)保要求越來越高，高壓、高含硫、高危的“三高井”比例逐漸增加，特別是氣井鉆井數(shù)目的日益增多，使得在鉆井過程中壓井難度也明顯增加。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術 概概 述述 鉆井井控壓井環(huán)節(jié)是井控突發(fā)事件的一個風險源。要防止井噴事故，就要及時發(fā)現(xiàn)溢流，并立即關好井，但關好井并不意味著安全。在生產(chǎn)實際中，進行多次同方法重復性壓井作業(yè)，還不能有效控制和排除溢流的實例并非個別，更危險的是不少井噴事故是在關井后的壓井作業(yè)期間發(fā)生的。據(jù)不完全抽樣調查統(tǒng)計，在關井后的壓井作業(yè)期間壓不住井、不能有效控制和排除溢流而導致發(fā)生井噴事故的井占所有井噴失控事故井

2、的比例一度達到40%以上。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術講講 授授 內內 容容1 1 壓井基本原理壓井基本原理 3 3 常用壓井方法常用壓井方法4 4 壓井案例分析壓井案例分析2 2 壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術一一、壓井基本原理壓井基本原理 壓井壓井: : 就是向失去壓力平衡的井內泵入高密度的壓井液，并始終控制井底壓力略大于地層壓力，不出現(xiàn)新的溢流，以重建和恢復壓力平衡的作業(yè)。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術一一、壓井基本原理壓井基本原理 壓井原理壓井原理: : 壓井是以U型管原理為依據(jù)。利用地面節(jié)流閥產(chǎn)生的阻力（即回壓）和井內液柱壓力所形成的井底壓力來平衡地層壓力，實現(xiàn)壓井

3、的基本原則。 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術一一、壓井基本原理壓井基本原理“”形管原理形管原理:常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算1 1、溢流種類的判別溢流種類的判別2 2、地層壓力及壓井鉆井液密度地層壓力及壓井鉆井液密度3 3、鉆柱內外容積及壓井泥漿量鉆柱內外容積及壓井泥漿量4 4、壓井循環(huán)時間壓井循環(huán)時間5 5、循環(huán)總立壓循環(huán)總立壓常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算1 1、溢流種類的判別、溢流種類的判別。假如僅僅是液體侵入,那壓力控制就很簡單 。要可靠地確定侵入流體類型，必須對鉆井液池中增加的溢流進行精確的計量。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二

4、、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算1 1、溢流種類的判別、溢流種類的判別Pb= Pd +0.0098mH b ba ammw ww ww w ： w=m-102(Pa- Pd )/hw hwa 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算1 1、溢流種類的判別、溢流種類的判別a a w常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算1 1、溢流種類的判別、溢流種類的判別w w 例例常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算2 2、地層壓力及壓井鉆井液密度、地層壓力及壓井鉆井液密度式中mk壓井液密度，g/cm3 m原鉆井液密度， g/cm3 ；

5、 e鉆井液密度附加安全值，g/cm3一般?。河途甧0.050.10 g/cm3 氣井e0.070.15 g/cm3； d關井立管壓力,MPa。 例例 Pd常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算3 3、鉆柱內外容積及壓井泥漿量、鉆柱內外容積及壓井泥漿量鉆柱內容積鉆柱內容積1 1： 鉆柱外容積鉆柱外容積2 2： 總容積：總容積：常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算3 3、鉆柱內外容積及壓井泥漿量、鉆柱內外容積及壓井泥漿量 例例常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算4 4、壓井循環(huán)時間、壓井循環(huán)時間 例例常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技

6、術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓低泵速泵壓實測法。采用公式計算法。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓低泵速泵壓實測法:當鉆入高壓油氣層前，要求每天早班用選定的壓井排量進行循環(huán)實驗，測得相應的立管壓力值就是低泵速泵壓。并將低泵速泵壓的數(shù)值及所用排量記到班報表上。便于壓井時查用。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓采用計算公式法:式中：Q1溢流前正常鉆進的排

7、量，l/s； 1Q1所對應的循環(huán)泵壓，MPa。 Q溢流后壓井時的排量，l/s；211QQPPci常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓終了循環(huán)總立壓是指壓井液進入環(huán)空后，用壓井排量循環(huán)時的立管總壓力。 式中：PTf終了循環(huán)立管總壓力； Pcf壓井液循環(huán)壓耗。 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二、壓井基本數(shù)據(jù)計算壓井基本數(shù)據(jù)計算5 5、循環(huán)總立壓、循環(huán)總立壓鉆井液在同一系統(tǒng)內循環(huán)時，循環(huán)壓耗與鉆井液的密度成正比。因此，我們可以用原鉆井液循環(huán)壓耗ci求得壓井液循環(huán)壓耗cf： 例例常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井

8、、司鉆法壓井 又稱二步法。壓井過程中需要循環(huán)兩次鉆井液。 第一循環(huán)周用原鉆井液密度循環(huán)，排除環(huán)空中已被地層流體污染的鉆井液， 第二循環(huán)周再將壓井液泵入井內，用兩個循環(huán)周完成壓井，壓井過程中保持井底壓力不變。 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟1:1: 緩慢啟動泵打開平板閥后再適當打開節(jié)流閥，使套壓保持關井套壓值，這個過程應小于5分鐘。步驟步驟2 2：當排量達到選定的壓井排量時，保持排量不變循環(huán)。調節(jié)節(jié)流閥使立管壓力等于初始循環(huán)立管總壓力Ti，并在整個循環(huán)周內保持不變。 常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法

9、壓井、司鉆法壓井步驟步驟3 3：環(huán)空受侵污的鉆井液替換完畢，應停泵、全關井。若侵入地層流體完全排除，套壓應等于原關井立壓。 第一步操作過程中，應同時配制壓井液，準備壓井。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟4 4：緩慢啟動泵，打開平板閥后再適當打開節(jié)流閥，控制套壓等于第一步結束后的關井套壓（原關井立壓）。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟5 5：當排量達到選定的壓井排量時，保持排量不變循環(huán)。壓井液由井口到達鉆頭的這段時間內，要通過調節(jié)節(jié)流閥控制套壓等于關井立壓不變。立管壓力由初始循

10、環(huán)立管總壓力PTi降到終了循環(huán)立管總壓力PTf。也可按“立管壓力控制數(shù)據(jù)表”控制。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟6 6：繼續(xù)循環(huán)，壓井液進入環(huán)空后，調節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于終了循環(huán)立管總壓力Tf不變，直到壓井液返出地面。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟7 7：壓井液返出地面后，停泵、全關井。檢查立管壓力和套管壓力是否為零，如果都為零，說明井內已建立起新的壓力平衡，壓井成功。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井步驟步驟8 8

11、：開井檢查溢流，如果井口有流體流出，重復壓井程序。如果井口沒有流體流出，調整鉆井液密度性能。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法1 1、司鉆法壓井、司鉆法壓井壓井中立管和套管壓力的變化規(guī)律常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法2 2、工程師法壓井、工程師法壓井壓井中立管和套管壓力的變化規(guī)律常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法3 3、壓井作業(yè)中應注意的問題、壓井作業(yè)中應注意的問題1）開泵與節(jié)流閥的調節(jié)要協(xié)調2）控制排量3）控制好壓井鉆井液密度4）要注意立管壓力的滯后現(xiàn)象常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術三三、常用壓井方法常用壓井方法3 3、壓井作業(yè)中應注

12、意的問題、壓井作業(yè)中應注意的問題5）節(jié)流閥堵塞或刺壞6）鉆具刺壞7）鉆頭水眼堵8）井漏常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術四四、壓井案例分析壓井案例分析例例1:1: 某井用216mm鉆頭，密度1.42g/cm3的泥漿鉆進至井深2402米準備接單根時，停泵發(fā)現(xiàn)出口小股外溢，關井立套壓為0；采用密度1.55g/cm3泥漿壓井結束后，停泵觀察2:40分鐘出口小股外溢；采用密度1.80g/cm3泥漿壓井結束后，停泵觀察3:45分鐘出口小股外溢；采用密度2.1g/cm3泥漿壓井結束后，停泵觀察6:10分鐘出口小股溢流，壓井不成功。 分析原因應如何對該井進行處理分析原因應如何對該井進行處理。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術四

13、四、壓井案例分析壓井案例分析例例2 2: : 某井用152mm鉆頭，密度1.15g/cm3的泥漿鉆進至井深1205米發(fā)現(xiàn)液面上漲1.5方，關井后測得立壓1MPa，套壓2.1MPa，決定用密度1.35g/cm3泥漿壓井，壓井過程中發(fā)現(xiàn)無法控制立壓，立壓比計算高4MPa，開大節(jié)流閥至全開，立壓不降。 分析原因應如何對該井進行處理。分析原因應如何對該井進行處理。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術四四、壓井案例分析壓井案例分析例例3 3: : 某井178mm套管下深6045m；149mm鉆頭；鉆井液密度：1.22g/cm3 ，鉆至井深 6531.75m外溢1.8m3 ，1:13上提鉆具關井，套壓010.7Mpa

14、，1:20關井，套壓10.722.65 MPa。(1:20頂泵一次，立壓17.9 MPa)。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術四四、壓井案例分析壓井案例分析例例3 3處理情況處理情況: :28日11:0015:19第一次壓井作業(yè)。正注密度1.60g/cm3鉆井液187.0 m3，返出129.8m3，漏失57.2m3，施工立壓2022 MPa，套壓273.45.6MPa，排量11-13L/s，其中11:40放噴管線出口點火，焰高1520m，返出泥漿含有明顯H2S味。21:36關井,立壓07 MPa,套壓5.619MPa，準備壓井液。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術四四、壓井案例分析壓井案例分析例例3 3處理情況處理情況: :28日21:3629日2:10第二次壓井作業(yè)。正注密度1.60g/cm3的復合堵漏液61m3，密度1.50g/cm3泥漿56.8 m3，排量4.311 L/s，立壓1622.7MPa，套壓15.821.0MPa。2929日日2:102:10指重表懸重由指重表懸重由1600KN327KN1600KN327KN，鉆，鉆具因氫脆斷落，停止壓井作業(yè)。具因氫脆斷落，停止壓井作業(yè)。常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術壓井案例分析壓井案例分析例例4 4: : 某井某井244.5mm244.5mm套管下至井深套管下至井深436.15 m43