常規(guī)井控技術(shù)

常規(guī)井控技術(shù)第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第一部分井控基本概念解讀第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井控基本概念解讀

一、井控基本概念

1、井控（WellControl）：實施油氣井壓力控制的簡稱。

2、溢流（Overflow）：當井底壓力小于地層壓力時，井口返出的鉆井液量大于泵的排量、停泵后井口鉆井液自動外溢的現(xiàn)象稱之為溢流或井涌。

3、井噴（WellBlowout）：當井底壓力遠小于地層壓力時，井內(nèi)流體就會大量噴出，在地面形成較大噴勢的現(xiàn)象稱之為井噴。

4、井噴失控（OutofControlforBlowout）：井噴發(fā)生后，無法用常規(guī)方法控制井口和壓井而出現(xiàn)井口敞噴的現(xiàn)象稱之為井噴失控。

第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井控基本概念解讀

5、井控的三個階段：

(1)一級井控：也稱主井控，指以合理的鉆井液密度、合理的鉆井技術(shù)措施，采用近平衡壓力鉆井技術(shù)安全鉆穿油氣層的井控技術(shù)。該方法簡單、安全、環(huán)保、易于操作。

(2)二級井控：溢流或井噴后，按關(guān)井程序及時關(guān)井，利用節(jié)流循環(huán)排溢流和壓井時的井口回壓與井內(nèi)液柱壓力之和來平衡地層壓力，最終用重漿壓井，重建平衡的井控技術(shù)。

(3)三級井控：井噴失控后，重新恢復(fù)對井口控制的井控技術(shù)。第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井控基本概念解讀

6、井控工作中“三早”的內(nèi)容：早發(fā)現(xiàn)、早關(guān)井和早處理。

(1)早發(fā)現(xiàn)：溢流被發(fā)現(xiàn)的越早越好、越便于關(guān)井控制、越安全。國內(nèi)現(xiàn)場一般將溢流量控制在1～2m3之前發(fā)現(xiàn)。這是安全、順利關(guān)井的前提。

(2)早關(guān)井：在發(fā)現(xiàn)溢流或預(yù)兆不明顯懷疑有溢流時，應(yīng)停止一切其它作業(yè)，立即按關(guān)井程序關(guān)井。

(3)早處理：在準確錄取溢流數(shù)據(jù)和填寫壓井施工單后，就應(yīng)進行節(jié)流循環(huán)排出溢流和壓井作業(yè)。第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井控失控的危害

其危害性可概括以下八個方面：

1．打亂全局的正常工作程序，影響全局生產(chǎn)；

2．使鉆井事故復(fù)雜化、惡性化；

3．極易引起火災(zāi)（如井場、葦?shù)丶吧郑?/p>

4．影響井場周圍居民的正常生活，甚至生命安全；

5．污染環(huán)境，影響農(nóng)田、水利和漁牧業(yè)生產(chǎn)以及交通、通訊的正常運行等；

6．傷害油氣層，毀壞地下油氣資源；

7．造成人力及物力上的巨大損失，嚴重時造成機毀人亡和油氣井報廢；

8．降低企業(yè)形象，造成不良的社會影響。第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井噴失控處理方法

一旦井噴失控，其處理方法主要是圍繞著怎樣使井口裝置、井控管匯重新恢復(fù)對油氣流的控制而進行。井噴失控井雖各有其特點和復(fù)雜性，但基本處理方法卻是相同的。一般的處理過程都是先將三級井控轉(zhuǎn)化為二級井控，即：重裝井口，恢復(fù)對井口的控制。再將二級井控轉(zhuǎn)化為一級井控，即：只利用合理的壓井鉆井液密度就能平衡地層壓力，恢復(fù)正常鉆井作業(yè)。第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井控作業(yè)中易出現(xiàn)的錯誤做法1、發(fā)現(xiàn)溢流后不立即關(guān)井，仍采取循環(huán)觀察；2、起下管柱溢流時仍僥幸繼續(xù)作業(yè)；3、關(guān)井后長時間不進行壓井作業(yè)；4、壓井泥漿密度過大或過小；5、排除天然氣溢流時保持循環(huán)罐液面不變；6、企圖敞開井口，使壓井液的泵入速度大于溢流速度：7、關(guān)井后閘板刺漏仍不采取措施。第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第二部分井下各種壓力的概念第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一一、靜液柱壓力：是由靜止液體重力產(chǎn)生的壓力。

P

=ρgH/1000

P—靜液柱壓力，MPag—

重力加速度，9.81m/s2

ρ—

液體密度，g/cm3H—

液柱高度，m

對井深需要特別注意的是，井深必須用垂直井深，面不是管柱下入深度，靜液柱壓力的大小僅取決于流體的的密度和液柱的垂直高度，與井筒尺寸無關(guān)。

第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、當量流體密度：地層某一位置的當量流體密度是這一點以上各種壓力之和（靜液柱壓力、回壓、環(huán)空壓力損失等）折算成流體密度，稱為這一點的當量流體密度。

ρe=1000p/9.81H

P—作用于該點的總壓力，MPa

ρ—

當量流體密度，g/cm3H—

液柱高度，m

第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

在作業(yè)過程中，計算井下某點的當量密度時，由于在大部分情況下都有井內(nèi)流體的靜液柱壓力作用于該處，所以上述公式可以寫成以下形式

ρe=1000p/9.81H+ρ

P—作用于該點的不包括靜液柱壓力的其它壓力，MPa

第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一三、壓力梯度：是指每增加單位垂直深度壓力的變化值，即每米垂直井深壓力的變化值或每10米垂直井深壓力的變化值。

G=p/H=ρg

G—壓力梯度，kPa/mp—

壓力，kPa或MPaH—

深度，m或10m

第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一四、地層壓力：地層壓力指地下巖石孔隙中流體所具有的壓力。正常情況下，地下某一深度的地層壓力等于地層流體作用于該處的靜液柱壓力。清水和鹽水是兩種常見的地層流體，水的密度是1g/cm3,形成的壓力梯度為9.8kPa/m，地層的鹽水密度大約為1.07g/cm3,形成的壓力梯度為10.5kPa/m。按習(xí)慣，壓力梯度在9.8-10.5kPa/m為正常地層壓力。

第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一五、上覆巖層壓力：是某深度以上的巖石和其中的流體對該深度所形成的壓力。

P0=Pm+Pp

P0—上覆巖層壓力，MPaPm—基體巖石壓力，MPaPp—地層孔隙壓力，MPa

上覆巖層壓力一般由密度測井或聲波測井資料求得。

第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一六、地層破裂壓力：指某一深度地層發(fā)生破碎和裂縫時所能承受的壓力。井內(nèi)壓力過大會使地層破裂并將全部修井液漏入地層。井下作業(yè)時修井液的液柱壓力的下限要保持與地層壓力相平衡，即不污染地層，又能實現(xiàn)壓力控制；而其上限則不能超過地層的破裂壓力，以免壓裂地層造成井漏。尤其是地層壓力差別較大的裸眼井段，如設(shè)計不當會造成先漏后噴的事故。

第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、井底壓差：指井底壓力與地層壓力之間的差值。

Δp=Pb–Pp

Pb—井底壓力

Pp—地層壓力

在作業(yè)過程中控制井底壓差是十分重要的，井下作業(yè)就是在井底壓力稍大于地層壓力，保持最小井底壓差的條件下進行的。這樣既可以提高作業(yè)速度，又可達到到保護油、氣層的目的。

第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一八、井下壓力系統(tǒng)的平衡關(guān)系

1、靜止狀態(tài)（空井）井底壓力=靜止壓力Pb=Pm2、正常循環(huán)井底壓力=環(huán)空靜液壓力+環(huán)空壓力損失Pb=Pmh+Phs

反循環(huán)井底壓力=靜液壓力+管柱內(nèi)的阻力Pb=Pm+Pzz

3、起管柱時井底壓力=靜液壓力–抽汲壓力Pb=Pm-Pcj

如果不及時灌修井液井底壓力=靜液壓力–抽汲壓力-液面降減小的壓力Pb=Pm-Pcj-Pyj4、下管柱時井底壓力=靜液壓力+激動壓力Pb=Pm+Pj

第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一5、沖砂、鉆塞時井底壓力=靜液壓力+環(huán)空阻力+巖屑或砂粒在修井液中產(chǎn)生的附加壓力+向下送管的激動壓力Pb=Pm+Phz+Pyf+Pj6、循環(huán)出氣涌時井底壓力=靜液壓力+環(huán)空阻力+節(jié)流閥壓力

Pb=Pm+Phz+

Pjl7、關(guān)井時井底壓力=環(huán)空液柱壓力+套壓=管柱內(nèi)液柱壓力+油壓Pb=Pm+Pa=Pm+Pd

從以上7種情況來看，起管柱時其它情況相同，井底壓力最小，發(fā)生井噴的可能性最大，尤其是起管柱時不及時向井內(nèi)灌注修井液的情況最危險。

第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第三部分井涌的原因、征兆與監(jiān)測方法第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一井涌（又稱為溢流、靜侵）：

地層流體（油、氣、水）侵入井內(nèi)，井口返出的鉆井液量大于泵入量，或停泵后鉆井液從井口自動外溢的現(xiàn)象。一、地層流體侵入井內(nèi)的原因1、地層壓力掌握不準，使設(shè)計的鉆井液密度偏低；2、地層流體（油、氣、水）侵入，使鉆井液密度降低；3、起鉆未按規(guī)定灌泥漿，或井漏使井內(nèi)液面降低；4、起鉆速度過快，引起抽過大，地層流體侵入井內(nèi)；5、停止循環(huán)時，環(huán)空循環(huán)壓降消失，使井底壓力減小。統(tǒng)計表明，近70%的井涌或井噴發(fā)生在起鉆（或起完鉆）過程中第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、氣侵1、氣侵的途徑與方式巖石孔隙中的氣體隨鉆碎的巖屑進入井內(nèi)鉆井液；氣層中的氣體由于濃度差通過泥餅向井內(nèi)擴散；當井底壓力小于地層壓力時，氣層中的氣體大量流入或滲入井內(nèi)。2、氣侵的特點及危害（1）侵入井內(nèi)的氣體由井底向井口運移時，體積逐漸膨脹，越接近地面，膨脹越快。因此，在地面看起來氣侵很嚴重的鉆井液，在井底只有少量氣體侵入。（2）一般情況下，氣體侵入鉆井液后呈分散狀態(tài)，井底泥漿液柱壓力的降低是非常有限的。只要及時有效地除氣，就可有效避免井噴。第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（3）當井底積聚相當體積的氣體形成氣柱時，隨著氣柱的上升（滑脫上升或循環(huán)上升），在井口未關(guān)閉的情況下，環(huán)境壓力降低，體積膨脹變大，替代的鉆井液量越來越多，使井底壓力大大降低，更多的氣體將以更快的速度侵入井內(nèi)，最終導(dǎo)致井噴。（4）氣侵關(guān)井后，氣體將滑脫上升，在井口積聚。但體積變化并不大。使氣體幾乎仍保持原來的井底壓力。這個壓力與泥漿柱壓力疊加作用于整個井筒，容易導(dǎo)致井漏和地下井噴。第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一3、氣侵情況下的氣液兩相流的流動特點

第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

氣體進入井眼后，井內(nèi)為氣液兩相流，由于二者密度不同，氣體將會滑脫上升，在泡狀流時，氣體的滑脫速度不大，一般為150~300m/h；在段塞流時的滑脫速度約為1800~3000m/h。在井口開口的情況下，隨著氣體的不斷上升，氣體逐漸膨脹，在一定氣侵量時，氣體會由泡狀流逐漸向段塞流和環(huán)狀流發(fā)展。第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一4、井內(nèi)氣體上升時的體積及壓力變化（1）井口開啟

根據(jù)波耳定律：

P1V1=P2V2(按等溫過程）

可知氣體從井底上升到一半高度時，由于氣體壓力減小一半，氣體體積將會增大一倍。隨著氣體體積的不斷增大，井底的液柱壓力逐漸減小，導(dǎo)致更多的氣體侵入井內(nèi)，形成惡性循環(huán)，最終可能引起井噴。第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一如深度為4km

的井，當井底侵入1m3

的氣體時，隨氣體的上升，其體積的變化如圖所示：當氣體上升到390m處時其體積等于其上的環(huán)空體積，也就是說，其上部的泥漿全部被頂出井外。如果泥漿上返速度為0.8m/s，當外溢量為4m3時發(fā)現(xiàn)井涌（氣體到達1km處)，則從發(fā)現(xiàn)到噴出，大約只需7~8分鐘時間。因此，人們常說井噴會突然發(fā)生。第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（2）井口關(guān)閉

在井口關(guān)閉的情況下，氣體在滑脫上升的過程中保持體積不變，因此其壓力亦保持不變，此情況下，井口和井底的壓力都會逐漸增加，當氣體到達井口時，井口承受的壓力為地層壓力，井底的壓力為2倍于地層壓力。此情況下可能壓漏地層，發(fā)生井下井噴。因此，在井內(nèi)的氣體上升過程中，應(yīng)逐漸有控制地進行放壓，使套壓小于允許套壓。第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一注意事項：

1、起鉆初期一定要控制起鉆速度；

2、起鉆時注意及時灌漿；

3、盡可能防止長時間空井；

4、在含氣量比較大的地區(qū)或氣田要有高度的警惕性，下鉆時，可采用分段循環(huán)的方法排除侵入井內(nèi)的氣體。

5、發(fā)生井漏時要預(yù)防井噴；

6、發(fā)現(xiàn)井涌后應(yīng)及時關(guān)井，切不可采用循環(huán)觀察的方法來確定井內(nèi)的情況。

7、在發(fā)生井涌時，不要開著井口搶下鉆，或者企圖把鉆頭提到套管鞋內(nèi)。以免造成井噴。

第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一三、地層流體侵入的檢測1、地層流體侵入的征兆（1）鉆速（鉆時）加快、蹩跳鉆、鉆進放空；（2）泥漿池液面升高；（3）鉆井液返出量多于泵排量；（4）鉆井液性能發(fā)生變化；密度降低；粘度上升或下降；氣泡、氯根離子、氣測烴類含量增加；油花增多，油味、天然氣味、硫化氫味增濃；溫度升高；泥漿電導(dǎo)率增大或減小。第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（5）泵壓上升或下降，懸重減小或增大；

鉆遇高壓層時，井底壓力突然升高，導(dǎo)致懸重減小，泵壓升高；地層流體侵入鉆井液后，鉆井液密度降低，浮力減小，懸重增大，泵壓減小。（6）起鉆時灌不進泥漿或泥漿灌入量少于正常值；（7）停止循環(huán)后，井口仍有泥漿外溢。

第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2、地層流體侵入井眼的檢測方法（1）泥漿池液面檢測利用泥漿池液面?zhèn)鞲衅?。?）鉆井液返出流量檢測利用泥漿出入口流量計。（3）聲波檢測根據(jù)聲波在液體、氣體和氣液兩相流中傳播速度的不同檢測氣侵的程度。聲波在水中的傳播速度為1500m/s，在空氣中的傳播速度為340m/s，在氣液兩相流中的傳播速度可以低于每秒幾十米。（4）利用綜合錄井儀實時監(jiān)測第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第四部分關(guān)井方式與關(guān)井程序控制溢流主要包括兩個步驟：阻止地層流體繼續(xù)侵入井眼----關(guān)井；一、關(guān)井方式

利用井口防噴器將井口關(guān)閉，井口防噴器產(chǎn)生的回壓與環(huán)空泥漿液柱壓力之和平衡地層壓力，阻止地層流體的繼續(xù)侵入。1、硬關(guān)井發(fā)現(xiàn)溢流后，在節(jié)流閥未打開的情況下關(guān)閉防噴器。關(guān)井時間短，可以盡快阻止地層流體侵入。特點：易產(chǎn)生水擊、易損壞井口裝置或壓漏薄弱地層；適用于井涌速度不高、井口裝置承壓能力高的情況。第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2、軟關(guān)井發(fā)現(xiàn)并涌后，先適當打開節(jié)流閥（3~4圈），再關(guān)閉防噴器，然后再關(guān)閉節(jié)流閥。特點：關(guān)井時間長，地層流體侵入量多。使用于井涌速度較高、井口裝置承壓能力較低、裸眼井段有薄弱地層的情況。3、半軟關(guān)井發(fā)現(xiàn)井涌后，先適當打開節(jié)流閥，再關(guān)防噴器?；蜻呴_節(jié)流閥邊關(guān)防噴器。特點：適用于井涌速度較高、井口裝置承壓能力較低、裸眼井段有薄弱地層的情況。第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、關(guān)井程序關(guān)井中應(yīng)注意的幾個問題

1、關(guān)防噴器時要先關(guān)環(huán)型防噴器，再關(guān)閘板防噴器；

2、關(guān)節(jié)流閥時，速度不要太快，注意套壓不要超過允許值；

3、關(guān)閘板防噴器時，應(yīng)使鉆具處于懸吊狀態(tài)，不能坐在轉(zhuǎn)盤上，以防止鉆具不居中而封不住；

4、如確實需要向井內(nèi)下入鉆具，不能在泥漿外溢的情況下敞著井口搶下鉆，而應(yīng)采用上下兩個閘板防噴器強行下鉆

5、當關(guān)井套壓大于允許關(guān)井套壓時，則不能把節(jié)流閥全關(guān)死，應(yīng)在保持盡可能高的套壓下進行節(jié)流循環(huán)。第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第五部分壓井第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第五部分壓井一、泥漿氣侵時，圈閉壓力的檢查與釋放油水侵時：在關(guān)井后，立壓和套壓達到一定值后趨于穩(wěn)定。氣侵時：在關(guān)井后，氣體在滑脫上升過程中，侵入的氣體不能自由膨脹，會帶壓上升。因此，即便是立壓或套壓與漿液柱壓力之和達到了可平衡地層壓力的值以后，立壓和套壓還可能隨時間不斷升高。有可能壓漏地層或超過設(shè)備的承壓能力。

這種在立壓或套壓記錄上超過平衡地層壓力值以后，壓力繼續(xù)升高的增量，稱為圈閉壓力。

為了防止套壓超過極限套壓，較為準確的確定地層壓力，對圈閉壓力可進行釋放。第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

氣侵關(guān)井后的立壓與套壓隨時間的變化曲線第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一地層滲透率大小的判斷：

精確判斷地層滲透率的大小較為困難，但可根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗進行粗略判斷。關(guān)井后十幾分鐘，立壓、套壓恢復(fù)曲線出現(xiàn)平穩(wěn)段，可認為是高滲地層；關(guān)井后40分鐘以內(nèi)，立壓、套壓恢復(fù)曲線出現(xiàn)平穩(wěn)段，可認為是中滲地層；關(guān)井后80分鐘后，立壓、套壓恢復(fù)曲線尚未出現(xiàn)平穩(wěn)段，可認為是低滲地層；一般情況下，高壓高滲地層，井控難度最大，危險性高；高壓中滲和中壓高滲地層，井控有一定的難度和危險性；中低壓、中低滲地層，井控相對較容易。第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一釋放“圈閉壓力”的方法為：開啟節(jié)流閥，釋放40～80升鉆井液后，關(guān)閉節(jié)流閥并觀察立管壓力變化。若立管壓力無變化或略有增高，表明無圈閉壓力。此時記錄的立管壓力即是關(guān)井立管壓力。若立管壓力下降，則繼續(xù)釋放鉆井液，直到立管壓力不再下降。此時圈閉壓力已釋放掉，所讀取的立管壓力就是真實的關(guān)井立管壓力。在放壓過程中，立壓的變化滯后與節(jié)流閥的動作，因此，釋放泥漿后應(yīng)等待一定時間。（如3000m的井，壓力傳遞路程為6000m，大約需要20~30秒時間。上述方法在實際操作過程中比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、地層壓力的確定方法1、測靜壓。將要進行作業(yè)的井關(guān)井復(fù)壓3—7d。待地面壓力表讀數(shù)穩(wěn)定后，下壓力計到油層中部測壓，直接讀出地層靜壓。2、液面恢復(fù)法計算油層靜壓。在井口連續(xù)錄取關(guān)井后的恢復(fù)液面數(shù)據(jù)，依據(jù)油、套環(huán)空中流體，按氣柱、油柱、混液柱分布的物理模型，利用壓力疊加原理，將測得的恢復(fù)液面和恢復(fù)套壓數(shù)據(jù)，換算成井底恢復(fù)壓力，得到一條壓力恢復(fù)曲線，根據(jù)恢復(fù)曲線拐點后的數(shù)據(jù)，計算出油層油壓力。3、計算法。對注水井和低氣油比井可利用套壓加上井筒液柱壓力來計算。4、估算法。因某些原因不能直接測量與計算時，可以根據(jù)開發(fā)狀況和鄰近井壓力資料、鉆井時壓井液密度來綜合考慮，估算地層壓力。

第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、地層壓力的確定方法5、溢流后的測壓在井口裝置完善的情況下，發(fā)生溢流時，上提管柱，關(guān)防噴器，停留10-15min，觀察油壓和套壓，然后接上回壓閥，則地層壓力為：

pP=pO+pm=pa+phpO、pa—油壓、套壓，MPaPm、ph—油管液柱壓力和油、套環(huán)空液柱壓力，MPa

由于環(huán)空壓井液已被油、氣污染，采用pa和

ph計算地層壓力是不準確的。只能根據(jù)pO和pm求取地層壓力。

pP=pO+9.81ρ1H/1000

第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一三、壓井液的選擇1、物理因素①環(huán)空流速：影響壓力損耗的大小和井筒沖洗能力。流速不足可能是設(shè)備能力有限、體系壓力損失大、環(huán)空間隙或整個系統(tǒng)造成的，此時應(yīng)提高流體的黏度。②設(shè)備：應(yīng)滿足少量物料和維護修井液的要求。③井內(nèi)流體性質(zhì)：選擇不影響采出的流體的修井液，如采出是氣體，應(yīng)便于脫氣。④環(huán)空：使用大直徑工具時，應(yīng)選擇有良好流變性的井液，以維持最低壓力降，減輕抽汲作用。⑤修井液的性能：有良好的穩(wěn)定性、其懸浮性、靜切力、失水量、密度等不超過預(yù)定范圍。

⑥腐蝕：調(diào)節(jié)酸堿度或加入緩釋劑，盡量減少腐蝕。第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一三、壓井液的選擇2、地層因素①地層壓力：液柱壓力等于地層壓力加預(yù)定安全系數(shù)，井下工具的運動所造成的抽汲壓力不至于地層流體侵入流體。②滲透性：控制失水，防止濾液侵入和濾餅沉積對產(chǎn)層的堵塞。③黏土含量：地層中不同含量的各類黏土。④地層：滲透性地層應(yīng)加入酸溶性液體或用其它方法降低液體濾失。⑤溫度：在井下溫度下有保持流變性的能力。

⑥過敏性：濾液對地層水的敏感性，產(chǎn)層中黏土含量和類型及其外來液體的敏感性和敏感程度。

⑦地層流體和修井液的相容性：應(yīng)做可溶性試驗。第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一四、壓井液的分類1、水基液①改性修井液：加有添加劑以滿足修井液在懸浮、凝膠結(jié)構(gòu)和腐蝕控制，缺點是這濃度的微粒物質(zhì)堵塞或沉淀使產(chǎn)能下降，是不理想的液體。②無固相鹽水液：是由一種或多種鹽水配制而成，一般含有20%左右的溶解鹽類，是目前專門采用的修井液和完井液。能滿足大部分地層條件需要，其密度范圍是1.06—2.3g/cm3。

氯化鉀鹽水：密度最大為1.17g/cm3。氯化鈉鹽水：密度最大為1.20g/cm3。溴化鈉鹽水：密度最大為1.50g/cm3。氯化鈣鹽水：密度最大為1.39g/cm3。溴化鈣鹽水：密度最大為1.33g/cm3--1.80g/cm3。溴化鋅/溴化鈣/氯化鈣鹽水：密度最大為1.80g/cm3--2.30g/cm3第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一四、壓井液的分類2、油基液用油作連續(xù)相的壓井液，當水形成液體內(nèi)的不連續(xù)相時稱為油基乳化液，適用于壓力低于淡水梯度的地層和水敏感地層。原生原油是一種最好的修井液，它不損害地層。油基液的缺點是含有石蠟和瀝青顆粒，會乳化地層，閃點和燃點低有著火危險。3、泡沫液由液體（通常為水）、表面活性劑和氣體（空氣或氮氣）組成，用于低壓油層，但其操作復(fù)雜性和成本受泡沫體系的條件制約。第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一五、壓井液密度選擇1、壓力附加

=100（Pp+P附加）/H

—壓井液密度，g/cm3Pp—靜壓或目前地層壓力，MPaP附加—附加壓力，MPaH—油層中部深度，m

壓力附加值范圍：油井：

p=1.5～3.5MPa，氣井：

p=3.0～5.0MPa，

第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一五、壓井液密度選擇

2、密度附加

=e+附加—壓井液密度，g/cm3

e—地層壓力當量密度，g/cm3附加—密度附加，g/cm3

密度附加值范圍：油井：

=0.05～0.1g/cm3；

氣井：

=0.07

～0.15g/cm3。

第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一六、壓井液密度計算ρ壓

=102P油層H1、利用地層壓力確定壓液密度+ρe（ρe

=0.05—0.10）2、利用關(guān)井地面壓力確定壓液密度ρ壓

=102P關(guān)油H+ρ原（ρ原

為原作業(yè)流體密度）第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、壓井液用量計算G=ρ1V（ρ2-ρ3）ρ1-ρ21、加大壓井液所需加重劑的計算G—加重劑所需量，Kg；V—加重前壓井液體積，m3

；ρ1—加重劑密度，g/

cm3

ρ2—加重后壓井液密度，g/cm3ρ3—加重前壓井液密度，g/cm3第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、壓井液用量計算Q=V（ρ1-ρ2）ρρ1-ρ2、降低壓井液密度所需水量的計算Q—降低壓井液密度所需水量，m3；V—原壓井液體積，m3

；ρ1—原壓井液密度，g/

cm3

ρ2—稀釋后壓井液密度，g/cm3ρ—水的密度密度，g/cm3第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、壓井液用量計算t=H（V1-V2）Q3、壓井液循環(huán)一周所需的時間Q—泵的排量，L/min；V1—井筒的容積，L/m；V2—管柱外容積，L/m；H

—井深（管柱長度），mt—循環(huán)一周所用的時間第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、壓井液用量計算ν=12.7QD2–d24、壓井液上返速度Q—泵的排量，L/min；ν—壓井液上返速度，m/s；D—井筒外徑，cm；d

—管柱外徑，cm第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一七、壓井液用量計算V=pD2H/45、井筒容積V—井筒容積，m3

；ν—壓井液上返速度，m/s；D—井筒內(nèi)徑，m；H

—井深，m現(xiàn)場計算公式：V=D2H/2D—井筒尺寸，in第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一壓井壓井目的：恢復(fù)井眼與地層之間的壓力平衡，使井內(nèi)泥漿液柱壓力不低于地層孔隙壓力。壓井的基本工藝過程：將配制好的具有一定密度的鉆井液，采用合適的泵速和泵壓注入井內(nèi)，替換出井內(nèi)被污染的泥漿。壓井過程中應(yīng)遵循的基本原則：在整個壓井過程中，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開啟度保持井底壓力不變----井底常壓法。第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

1、灌注法灌注法是向井筒內(nèi)灌注一段壓井液，井筒液柱壓力就能平衡地層壓力的壓井方法。此方法多用在壓力不高、工作簡單、時間短的井下作業(yè)上。特點是壓井液與油層不直接接觸，作業(yè)后很快投產(chǎn)，可基本消除對產(chǎn)層的損害。八、壓井方式（灌注法、循環(huán)法、擠壓法）第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2、循環(huán)法（1）一次循環(huán)壓井法（工程師法，等待加重法）

關(guān)井等侯配制壓井重鉆井液，然后開啟節(jié)流閥并開泵注入壓井液；在一個循環(huán)周內(nèi)用重泥漿將原來鉆井液替出，恢復(fù)地層----井眼系統(tǒng)的壓力平衡。八、壓井方式（灌注法、循環(huán)法、擠壓法）第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一施工工序：①緩慢開泵，迅速開節(jié)流閥及下游的平板閥，調(diào)節(jié)流閥，使套壓保持關(guān)井時的套壓；逐漸達到壓井排量，保持不變；這時不再保持套壓不變，應(yīng)調(diào)節(jié)流閥，使油壓接近初始油壓。②在加重修井液由地面到達油管鞋這段時間內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制油壓，按照“油壓控制進度表”變化，即由初始油壓降到終了油壓。③繼續(xù)循環(huán)，加重修井液返出油管鞋，在環(huán)空上返，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使油壓保持終了油壓不變，直到加重修井液返出地面。停泵關(guān)井，檢查油、套壓是否為零。如果為零，說明壓井成功。開井循環(huán)調(diào)整修井液，恢復(fù)正常作業(yè)。第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一一次循環(huán)法壓井的優(yōu)缺點：優(yōu)點：壓井作業(yè)時間短，壓井時的套壓低，不易壓漏薄弱地層；缺點：關(guān)井等候壓井的時間長，對易卡鉆地層增加了卡鉆的可能性。八、壓井方式第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（2）二次循環(huán)壓井法（司鉆法）

發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井后，先用原鉆井液循環(huán)一周排除井內(nèi)受污染鉆井液。然后用配制好的重鉆井液進行第二次循環(huán)，建立地層----井眼系統(tǒng)的壓力平衡。施工工序：①第一循環(huán)周：用原修井液循環(huán)排除溢流緩慢開泵，迅速打開節(jié)流閥及下游的平板閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓保持關(guān)井套壓不變，一直保持到壓井排量；排量逐漸達到選定排量，保持不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥油壓等于初始循環(huán)油壓，并在整個循環(huán)周保持不變。溢流排完，停泵關(guān)井，則應(yīng)油壓等于套壓，在排溢流的過程中應(yīng)配制加重修井液，準備壓井。第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一②第二循環(huán)周用加重修井液壓井，重壓力平衡緩慢開泵，迅速開節(jié)流閥下游的平板閥，調(diào)查節(jié)流閥，保持套壓不變；排量逐漸達到壓井排量并保持不變。在加重修井液從井口到達油管鞋這段時間內(nèi)