井控工藝——非常規(guī)壓井匯編

1、 1、掌握主要非常規(guī)壓井的方法（專業(yè)技術(shù)人員 熟練掌握 ；相關(guān)技術(shù)人員、管理人員了 解；其他人員不要求 ） 2、掌握非常規(guī)壓井方法的條件 （專業(yè)技術(shù)人員 掌握 ；相關(guān)技術(shù)人員了解；其他人員 不要求） 3、掌握壓井過程中異常情況的判斷與處理 （專業(yè)技 術(shù)人員掌握 ；相關(guān)技術(shù)人員了解；其他 人員不要求） 4、掌握如何避免井控作業(yè)中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤做法（專 業(yè)技術(shù)人員掌握 ；相關(guān)技術(shù)人員了解； 其他人員不要求） 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 一、非常規(guī)壓井方法體積法（置換法）、壓回法、 平衡點(diǎn)法、低節(jié)流壓井法、鉆頭不在井底法、又噴 又漏的壓井法。 二、非常規(guī)壓井的控制操作 1、井內(nèi)鉆井液噴空后的天然氣井的壓井 2、

2、井內(nèi)無鉆具的壓井（空井壓井） 1）壓回法 2）強(qiáng)行下鉆到底循環(huán)法 3、井內(nèi)鉆井液噴空且井內(nèi)無鉆具的壓井 4、又噴又漏的壓井 1）上噴下漏的處理 2）下噴上漏的處理 3）噴漏同層的處理 5、淺層段溢流的處理 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 非常規(guī)壓井的控制操作 壓井過程中異常情況的判斷與處理 井控作業(yè)中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤做法及產(chǎn)生的后果 難點(diǎn) 非常規(guī)壓井的控制操作 重點(diǎn) 非常規(guī)壓井方法 非常規(guī)壓井方法是指溢 流、井噴井不具備常規(guī)壓井方法 的條件而采用的壓井方法（也就 是不完全遵循“U”管原理的壓 井）。 發(fā)生溢流、井噴時(shí)，若鉆柱 不在井底、井漏、空井、泥漿噴 空、鉆具堵塞等現(xiàn)象時(shí)，就不能 進(jìn)行循環(huán)，也就無法用常規(guī)井

3、控 方法壓井。當(dāng)出現(xiàn)這些非常規(guī)現(xiàn) 象時(shí)，就要用非常規(guī)壓井方法。 非常規(guī)壓井方法 非常規(guī)壓井法 體積法（置換法） 壓回法 平衡點(diǎn)法 低節(jié)流壓井法 鉆頭不在井底法 又噴又漏的壓井法 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 平衡點(diǎn)法適用 于井內(nèi)鉆井液噴空 后的天然氣井壓井， 要求井口條件為防 噴器完好并且關(guān)閉， 鉆柱在井底，天然 氣經(jīng)過放噴管線放 噴。這種壓井方法 是一次循環(huán)法在特 殊情況下壓井的具 體應(yīng)用。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 此方法的基 本原理是：設(shè)鉆 井液噴空后的天 然氣井在壓井過 程中，環(huán)空存在 一“平衡點(diǎn)”。 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 所謂平衡點(diǎn)， 即壓井鉆井液返

4、至 該點(diǎn)時(shí)，井口控制 的套壓與平衡點(diǎn)以 下壓井鉆井液靜液 柱壓力之和能夠平 衡地層壓力。 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 壓井時(shí)，當(dāng)壓井鉆井液未 返至平衡點(diǎn)前，為了盡快在環(huán) 空建立起液柱壓力，壓井排量 應(yīng)以在用缸套下的最大泵壓求 算，保持套壓等于最大允許套 壓；當(dāng)壓井鉆井液返至平衡點(diǎn) 后，為了減小設(shè)備負(fù)荷，可采 用壓井排量循環(huán)，控制立管總 壓力等于終了循環(huán)壓力，直至 壓井鉆井液返出井口，套壓降 至零。 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 計(jì)算平衡點(diǎn) 式中：HB平衡點(diǎn)深度，m； PaB最大允許控制套 壓，MPa； 根據(jù)上式，壓井過程中控制的 最大套壓

5、等于“平衡點(diǎn)”以上至井 口壓井鉆井液靜液柱壓力。當(dāng)壓井 鉆井液返至“平衡點(diǎn)”以后，隨著 液柱壓力的增加，控制套壓減小直 至零，壓井鉆井液返至井口，井底 壓力始終維持一常數(shù)，且略大于地 層壓力。因此，壓井鉆井液密度的 確定尤其要慎重。 K aB B P H 0098. 0 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 壓井排量控制 壓井液到達(dá)鉆頭前， 可以采用較小的排量， 進(jìn)入環(huán)空開始上返時(shí)， 為了盡快建立液柱， 減少氣侵，應(yīng)盡可能 開大排量，以設(shè)備允 許的最高泵壓作為壓 井最高泵壓，然后據(jù) 此泵壓確定相應(yīng)的排 量。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi)

6、 井底井底 壓力控制 壓力控制是壓井 施工的關(guān)鍵，根據(jù)鉆 井液噴空的壓力平衡 關(guān)系，以鉆井液返至 HB井深為分界，將壓 井過程分為兩個(gè)階段。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 壓力控制 第一階段：鉆井液未返到HB井深以前，液柱 壓力低，與環(huán)空回壓之和不能平衡地層壓力，為 盡可能地提高對(duì)產(chǎn)層的壓力，必須控制套壓為最 大允許套壓Pamax,并保持不變。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 Pa Pt Pamax Pcf AB 壓力控制 第一階段：立管壓力開始注入鉆井液時(shí)等于Pamax，隨著 鉆井液進(jìn)入鉆柱，鉆柱內(nèi)液柱壓力增加，鉆井液

7、流動(dòng)阻力也 隨之增大，但總的趨勢(shì)是立管壓力逐漸降低，進(jìn)而成為負(fù)壓 （鉆柱內(nèi)的靜液壓力超過Pamax，不加壓就能流動(dòng)，直至鉆井液 到達(dá)鉆頭）。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 Pa PT Pamax Pcf AB 壓力控制 第一階段：鉆井液進(jìn)入環(huán)空后，環(huán)空液柱壓力 逐漸增加，因而立管壓力PT隨著鉆井液的上返而增高， 鉆井液到達(dá)HB井深以后，立管壓力上升至壓井排量下 的整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的流動(dòng)阻力Pcf。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 柱柱 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 Pa PT Pamax Pcf AB 壓力控制 第二階段：鉆井液返過井深HB以后直到井口， 為保

8、持井底壓力平衡地層壓力，此時(shí)應(yīng)控制立管壓 力Pcf不變，隨著環(huán)空液柱壓力的增高，逐漸降低套 壓，從Pamax漸降為零。 非常規(guī)壓井法平衡點(diǎn)法 鉆鉆 井井 內(nèi)內(nèi) 環(huán)環(huán) 空空 內(nèi)內(nèi) 井底井底 Pa PT Pamax Pcf AB 非常規(guī)壓井法置換法 當(dāng)井內(nèi)鉆井液已大部 分噴空，同時(shí)井內(nèi)無鉆具 或僅有少量鉆具，不能進(jìn) 行循環(huán)壓井的天然氣井， 但井口裝置可以將井關(guān)閉， 壓井鉆井液可以通過壓井 管匯注入井內(nèi)，這種條件 下可以采用置換法壓井。 通常情況下，由于起鉆抽 汲，鉆井液不夠或不及時(shí)， 電測(cè)時(shí)井內(nèi)靜止時(shí)間過長 導(dǎo)致氣侵嚴(yán)重引起的溢流， 經(jīng)常采用此方法壓井。 非常規(guī)壓井法置換法 操作方法 1、通過壓井

9、管線注入一定量的鉆井液， 允許套壓上升某一值（以最大允許值 為限）。 2、關(guān)井一段時(shí)間，使泵入的鉆井液下 落，通過節(jié)流閥緩慢釋放氣體，套壓 降到某一值（即泵入的壓井液靜液壓 力的增加值）后關(guān)節(jié)流閥。套壓降低 值與泵入的鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力相 等，即： h ma V V P 1 0098.0 式中Pa套壓每次降低值，MPa； V每次泵入鉆井液量，m3； Vh井眼單位內(nèi)容積m3/m。 重復(fù)上述過程就可以逐步 降低套壓。一旦泵入的鉆 井液量等于井噴關(guān)井時(shí)鉆 井液罐增量，溢流就全部 排除了。 非常規(guī)壓井法體積法 體積法是 在不能讀取立 管壓力的情況 下，即在不能 循環(huán)的情況下 通過調(diào)節(jié)關(guān)井 套壓實(shí)現(xiàn)井

10、控 的方法。 非常規(guī)壓井法體積法 體積法原理 體積法是在以下情況 下采用：即鉆頭不在井底、 井內(nèi)無鉆具（空井）、鉆 具水眼堵塞等特殊情況及 關(guān)井套壓接近或超過最大 允許關(guān)井套壓時(shí)，為防止 壓漏地層而采用此法。除 常規(guī)壓井設(shè)備外，現(xiàn)場(chǎng)還 需配套如下設(shè)備，以便準(zhǔn) 確計(jì)量從節(jié)流閥放出的鉆 井液。 非常規(guī)壓井法體積法 體積法原理 通過節(jié)流閥間斷放出一定 量的鉆井液，使天然氣膨脹、 壓力降低。通過套管壓力控制 天然氣的膨脹和井底壓力，使 井底壓力略大于地層壓力。井 底壓力的變化是由于地面套壓 的變化或環(huán)空靜液壓力的變化 所引起的，而環(huán)空靜液壓力的 變化又是由于氣體膨脹時(shí)鉆井 液量的減少（從井口放出）所

11、致。 非常規(guī)壓井法體積法 現(xiàn)場(chǎng)操作程序現(xiàn)場(chǎng)操作程序 1 1、關(guān)井后先確定一個(gè)大于初始關(guān)井套壓的允許套壓、關(guān)井后先確定一個(gè)大于初始關(guān)井套壓的允許套壓 值值Pa1Pa1，再給定一個(gè)允許套壓變化值，再給定一個(gè)允許套壓變化值PaPa。 例如初始關(guān)并套壓例如初始關(guān)并套壓 PaPa5 MPa5 MPa，允許增加值取，允許增加值取1MPa1MPa， 則允許套壓值則允許套壓值 Pa1Pa15+1=6 MPa5+1=6 MPa。允許套壓變化值。允許套壓變化值 PaPa0.5MPa0.5MPa。 2 2、當(dāng)關(guān)井套壓由、當(dāng)關(guān)井套壓由PaPa上升至（上升至（Pa1+Pa1+PaPa）= =（6+0.56+0.5） M

12、PaMPa時(shí)，從節(jié)流閥放出鉆井液，使套壓下降至?xí)r，從節(jié)流閥放出鉆井液，使套壓下降至Pa1Pa1，即，即 6MPa6MPa，關(guān)井，并將放出的鉆井液體積，關(guān)井，并將放出的鉆井液體積V V換算成環(huán)空換算成環(huán)空 靜液壓力的減小值，即得套壓增加值。靜液壓力的減小值，即得套壓增加值。 非常規(guī)壓井法體積法 amm VVgP/10 3 。環(huán)空單位長度容積， ；出鉆井液量），環(huán)空鉆井液減小量（放 ；環(huán)空鉆井液密度， ；環(huán)空靜液壓力減少值， mmV mV cmg MPaP a m m / / 3 3 3 aamm PVVgP /10 3 環(huán)空靜液壓力的減小值計(jì)算 環(huán)空靜液壓力的減小值就是套壓的升高值，故有 。套壓

13、的升高值，MPaP a 非常規(guī)壓井法體積法 現(xiàn)場(chǎng)操作程序現(xiàn)場(chǎng)操作程序 3、當(dāng)關(guān)井套壓由、當(dāng)關(guān)井套壓由 Pa1上升至上升至 （Pa1+Pa+Pa1）=（6+0.5+Pa1）MPa 時(shí)，從節(jié)流閥放出鉆井液，使套壓下降至?xí)r，從節(jié)流閥放出鉆井液，使套壓下降至 （Pa1+Pa1）,關(guān)井；放出鉆井液體積關(guān)井；放出鉆井液體積V2， 則套壓增加值則套壓增加值Pa2為：為： Pa2=Pm2=0.0098mV2/Va 非常規(guī)壓井法體積法 現(xiàn)場(chǎng)操作程序現(xiàn)場(chǎng)操作程序 4、當(dāng)關(guān)井套壓由（、當(dāng)關(guān)井套壓由（Pa1+Pa1）上升至）上升至 （ Pa1+Pa1+Pa2+Pa） =（6+0.5+Pa2+Pa）時(shí)，從節(jié)流閥放出鉆井

14、）時(shí)，從節(jié)流閥放出鉆井 液，使套壓下降至（液，使套壓下降至（Pa1+Pa1+Pa2），關(guān)井；），關(guān)井； 放出鉆井液體積放出鉆井液體積V3，則套壓增加值，則套壓增加值 Pa3=Pm3=0.0098mV3/Va 非常規(guī)壓井法體積法 現(xiàn)場(chǎng)操作程序現(xiàn)場(chǎng)操作程序 按上述方法使氣體滑脫上升膨脹，排放鉆按上述方法使氣體滑脫上升膨脹，排放鉆 井液，使套壓增加一定值以維持井底壓力與地井液，使套壓增加一定值以維持井底壓力與地 層壓力的平衡，直至氣柱到達(dá)井口。此時(shí)不能層壓力的平衡，直至氣柱到達(dá)井口。此時(shí)不能 放氣泄壓，以免井底失去平衡，再次溢流。維放氣泄壓，以免井底失去平衡，再次溢流。維 持套壓值是平衡地層壓力的關(guān)

15、鍵。然后采用置持套壓值是平衡地層壓力的關(guān)鍵。然后采用置 換法。換法。 非常規(guī)壓井法壓回法 從地面管匯向井內(nèi)注入鉆井液將進(jìn)入井內(nèi)的地 層流體壓回地層的壓井方法叫壓回法，也叫擠壓法、 硬頂法或平推法。 該方法適用于以下情況： 含硫化氫的井涌； 套管下得較深、裸眼短、具有滲透性好的產(chǎn) 層或一定滲透性的非產(chǎn)層； 鉆桿堵塞或斷裂，壓井液不能到達(dá)井底等情 況。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓回法工藝：壓回法工藝： 在溢流關(guān)井之后，用壓井泥漿從環(huán)空進(jìn)行反在溢流關(guān)井之后，用壓井泥漿從環(huán)空進(jìn)行反 擠壓井，將溢流壓回去，所用的泥漿量是溢流擠壓井，將溢流壓回去，所用的泥漿量是溢流 量的量的23倍；完成之后，再采用微過平衡的

16、條倍；完成之后，再采用微過平衡的條 件進(jìn)行節(jié)流壓井，保證壓井作業(yè)的有效性。件進(jìn)行節(jié)流壓井，保證壓井作業(yè)的有效性。 壓回法優(yōu)點(diǎn)：壓回法優(yōu)點(diǎn)： 復(fù)雜問題簡單化，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜問題簡單化，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)在井筒清潔的在井筒清潔的 條件下進(jìn)行壓井作業(yè)，可以減少操作難度，提條件下進(jìn)行壓井作業(yè)，可以減少操作難度，提 高壓井成功率。高壓井成功率。 高效低成本高效低成本與反循環(huán)相比，降低了設(shè)備要與反循環(huán)相比，降低了設(shè)備要 求。求。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓回法壓井討論壓回法壓井討論 1）采用壓回法壓井，通過向地層）采用壓回法壓井，通過向地層(漏層漏層)推注鉆推注鉆 井液，將井內(nèi)的鉆井液和天然氣推進(jìn)地層，實(shí)現(xiàn)將井液，將井內(nèi)

17、的鉆井液和天然氣推進(jìn)地層，實(shí)現(xiàn)將 井筒溢流有效排除、清潔井筒的目的，為井筒溢流有效排除、清潔井筒的目的，為在井筒壓在井筒壓 力動(dòng)態(tài)平衡條件下，恢復(fù)和重建壓力平衡提供了可力動(dòng)態(tài)平衡條件下，恢復(fù)和重建壓力平衡提供了可 能，大幅度提高壓井成功率。能，大幅度提高壓井成功率。 2）如果在深井高含硫化氫儲(chǔ)層發(fā)生溢流，為）如果在深井高含硫化氫儲(chǔ)層發(fā)生溢流，為 減少含硫化氫溢流在井內(nèi)的侵泡時(shí)間（如正在進(jìn)行減少含硫化氫溢流在井內(nèi)的侵泡時(shí)間（如正在進(jìn)行 起下鉆或電測(cè)作業(yè)等），防止井內(nèi)鉆具的氫脆破壞，起下鉆或電測(cè)作業(yè)等），防止井內(nèi)鉆具的氫脆破壞， 采用壓回法壓井，可以在最短的時(shí)間內(nèi)將含硫化氫采用壓回法壓井，可以在最

18、短的時(shí)間內(nèi)將含硫化氫 溢流壓回地層，避免斷鉆具事故發(fā)生。溢流壓回地層，避免斷鉆具事故發(fā)生。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓回法壓井討論壓回法壓井討論 3）壓回法壓井對(duì)井口裝置和套管鞋地層的承）壓回法壓井對(duì)井口裝置和套管鞋地層的承 壓能力要求較高。當(dāng)鉆井液容易推進(jìn)漏失層時(shí)，井壓能力要求較高。當(dāng)鉆井液容易推進(jìn)漏失層時(shí)，井 口施工壓力不會(huì)很高，但地層不容易推進(jìn)鉆井液時(shí)，口施工壓力不會(huì)很高，但地層不容易推進(jìn)鉆井液時(shí)， 井口便會(huì)出現(xiàn)高壓力。鑒于此情況，一般應(yīng)在井場(chǎng)井口便會(huì)出現(xiàn)高壓力。鑒于此情況，一般應(yīng)在井場(chǎng) 配置壓裂車，利用壓裂車進(jìn)行壓井。配置壓裂車，利用壓裂車進(jìn)行壓井。 4）使用壓回法壓井，在將溢流從環(huán)空壓回

19、地層）使用壓回法壓井，在將溢流從環(huán)空壓回地層 的同時(shí)，部分溢流也會(huì)進(jìn)入鉆桿，同樣會(huì)對(duì)壓井控的同時(shí)，部分溢流也會(huì)進(jìn)入鉆桿，同樣會(huì)對(duì)壓井控 制帶來困難。因此，在環(huán)空擠壓的同時(shí)，還應(yīng)使用制帶來困難。因此，在環(huán)空擠壓的同時(shí)，還應(yīng)使用 平推法用壓井液把鉆桿內(nèi)的地層產(chǎn)液推入地層，從平推法用壓井液把鉆桿內(nèi)的地層產(chǎn)液推入地層，從 而在鉆桿內(nèi)也形成完全液柱，確保壓井作業(yè)安全。而在鉆桿內(nèi)也形成完全液柱，確保壓井作業(yè)安全。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓回法壓井討論壓回法壓井討論 5）由于壓回法壓井不是在循環(huán)暢通條件下進(jìn)行的，）由于壓回法壓井不是在循環(huán)暢通條件下進(jìn)行的， 而是通過井口加壓強(qiáng)行推注的，所以在深井條件下，而是通

20、過井口加壓強(qiáng)行推注的，所以在深井條件下， 采用壓回法壓井會(huì)漏掉環(huán)空一定量的鉆井液，因此，采用壓回法壓井會(huì)漏掉環(huán)空一定量的鉆井液，因此， 采用該方法的前提條件是要儲(chǔ)備足夠的鉆井液。采用該方法的前提條件是要儲(chǔ)備足夠的鉆井液。 地層壓力 向上運(yùn)移 的氣體 壓井液 封 隔 器 非常規(guī)壓井法壓回法 地層壓力 向上運(yùn)移 的氣體 壓井液 操作程序 壓回 法壓 井動(dòng) 力學(xué) 原理 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井時(shí)，以不超過套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%和 井口設(shè)備額定工作壓力為工作壓力向井內(nèi)擠入 鉆井液，擠入量與擠入速度視情況而定，操作 程序如下： 1、關(guān)井，確定立管壓力。若通過套管進(jìn)行 擠壓，則確定套管壓力。 2、緩慢開泵

21、、當(dāng)泵壓超過易漏地層壓力時(shí)， 井中流體開始進(jìn)入地層。這個(gè)壓力可能會(huì)大大 高出關(guān)井壓力，但不要超過套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的 80%和井口設(shè)備額定工作壓力值。當(dāng)估計(jì)壓井 液進(jìn)入地層時(shí)，慢慢降低泵速。 非常規(guī)壓井法壓回法 3、一旦壓井液開始進(jìn)入地層，泵壓會(huì)突然升高、 應(yīng)停泵。 4、關(guān)井，檢測(cè)壓井效果。 5、如果仍能檢測(cè)到地面壓力，說明氣體向上運(yùn)移 的速度大于把氣體向下壓的速度，或壓井液的密度不 夠大。這時(shí)，可用頂部壓井法進(jìn)一步處理。 用此方法壓井，必須保證注入壓力不會(huì)進(jìn)一步損害 井眼。在開始擠入壓井之前，井眼要處于關(guān)井狀態(tài)。 井口壓力通常處于在最高值。泵送壓力必須高于井口 壓力值以迫使流體泵人井中。這會(huì)給井

22、眼、裸眼和井 口用于更大的壓力。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井過程中井口壓力變化曲線 井眼分流 關(guān)井后壓力升高 壓力恢復(fù)到最高開始硬頂 壓力達(dá)到最大值 井內(nèi)充滿壓井液井被壓住 以最優(yōu)壓井排量硬頂 硬頂過程壓力達(dá)到最大值 井內(nèi)充滿壓井液井被壓住 在什么情況下進(jìn)行壓井，應(yīng)根據(jù)具體情況決定。但在壓 回法的多數(shù)情況下，應(yīng)考慮在壓力恢復(fù)升高前進(jìn)行壓井， 所產(chǎn)生的地面壓力較小。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井注意事項(xiàng) 使用壓回法壓井時(shí)，能控制的參數(shù)主要是泵 速、泵入量、泵入流體的密度以及泵入量。因 無法像循環(huán)法那樣通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥來控制井底 壓力。所以泵壓的控制不同于循環(huán)法。用壓回 法時(shí)應(yīng)考慮多方面的因素，如壓井液密

23、度和泵 人量、最高泵壓限制、泵人速度和地面管線試 壓情況。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井注意事項(xiàng) 1、壓井液的密度及用量 對(duì)于發(fā)生溢流時(shí)鉆具在井底附近且能夠讀取 關(guān)井立管壓力的井，可利用常規(guī)方法計(jì)算壓井 液密度： gH P d mmk 3 10 現(xiàn)場(chǎng)有儲(chǔ)備好的加重鉆井液時(shí)，按盡快實(shí)施壓井 的原則，則直接實(shí)施壓回法；如沒有儲(chǔ)備加重鉆井液， 也可用原鉆井液進(jìn)行壓井。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井注意事項(xiàng) 如果發(fā)生溢流時(shí)環(huán)空有封 隔器（如用鉆具試油時(shí)）， 且溢流充滿了鉆柱內(nèi)容積， 壓回法所需的理論壓井液 量就等于鉆柱內(nèi)容積和封 隔器下部環(huán)空之間的容積 之和。 非常規(guī)壓井法壓回法 壓井注意事項(xiàng) 如果發(fā)生溢流時(shí)

24、環(huán)空無封隔器， 這時(shí)所需的理論壓井液量就等 于循環(huán)池體積增量。通常溢流 發(fā)生時(shí)，受溢流量的大小、溢 流類型、地層漏失等復(fù)雜情況 的影響，理論上很難確定壓井 液用量。實(shí)際上，只要把溢流 壓回地層即可。當(dāng)溢流被全部 被壓回地層后，泵壓會(huì)突然增 加。 非常規(guī)壓井法壓回法 2、地面泵壓 壓回法作業(yè)前，必須確定 地面泵壓的限制，既要地層流 體壓回地層，又要防止壓漏地 層。 2.1、若從環(huán)空壓回，則 泵壓=地面管線摩阻+環(huán)空 摩阻+地層內(nèi)摩阻+地層壓力- 環(huán)空內(nèi)液柱壓力。 此時(shí)最大允許地面壓力應(yīng) 低于：套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%、 井口設(shè)備額定工作壓力、地層 破裂壓力。 非常規(guī)壓井法壓回法 2、地面泵壓 2.

25、2、若從鉆柱內(nèi)壓回，則 泵壓=地面管線摩阻+環(huán)空 摩阻+地層內(nèi)摩阻+地層壓力- 鉆柱內(nèi)液柱壓力。 此時(shí)最大允許地面壓力應(yīng) 低于：套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%、 井口設(shè)備額定工作壓力、地層 破裂壓力。 非常規(guī)壓井法壓回法 3、泵速的選擇 壓回法壓井時(shí)，泵速受下列井 況的影響： 3.1、地層滲透率； 3.2、井下工具規(guī)范； 3.3、鉆井液類型； 3.4、溢流類型。 不同的井況都影響壓井作 業(yè)時(shí)的泵壓，從而影響泵速。 泵壓越高，泵速越低。對(duì)于氣 體溢流，最低泵速必須大于氣 體滑脫上升的速度。 非常規(guī)壓井法低節(jié)流壓井法 低節(jié)流壓井法是指發(fā)生溢流后不能關(guān)井，關(guān)井 套壓超過最大允許關(guān)井套壓，因此只能控制在接近

26、最大允許關(guān)井套壓的情況下節(jié)流放噴。 不能關(guān)井的原因： （1）高壓淺氣層發(fā)生溢流； （2）表層或技術(shù)套管下得太淺； （3）發(fā)現(xiàn)溢流太晚。 非常規(guī)壓井法低節(jié)流壓井法 壓井原理 低節(jié)流壓井就是在井不完全關(guān)閉的情況下，通 過節(jié)流閥控制套壓，使套壓在不超過最大允許關(guān)井 套壓的條件下進(jìn)行壓井。當(dāng)高密度鉆井液在環(huán)空上 返到一定高度后，可在最大允許關(guān)井套壓范圍內(nèi)試 行關(guān)井，關(guān)井后，求得關(guān)井立管壓力和壓井鉆井液 密度，然后再用常規(guī)法壓井。 增大井底壓力，減小井口壓力。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 在起下鉆過程中，常常由 于抽汲或未及時(shí)灌鉆井液使 井底壓力小于地層壓力而引 起溢流發(fā)生。在起下鉆過程 中發(fā)生溢流后，

27、因鉆具不在 井底，給壓井帶來很多困難， 必須根據(jù)不同情況采用不同 方法進(jìn)行控制。在起下鉆中， 如發(fā)現(xiàn)溢流顯示，則必須停 止起下鉆作業(yè)，搶裝鉆具止 回閥，立即關(guān)井檢查。根據(jù) 具體情況采取以下方法壓井。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 在起下鉆中，如 發(fā)現(xiàn)輕微的溢流顯示， 應(yīng)立即搶裝鉆具止回 閥，然后迅速下鉆并 爭(zhēng)取下到井底，關(guān)井 觀察。根據(jù)情況采取 控制回壓循環(huán)排除溢 流，或調(diào)整鉆井液密 度，然后再用常規(guī)壓 井方法壓井。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 在起下鉆中，如溢流較 嚴(yán)重，則應(yīng)停止起下鉆作業(yè)迅 速關(guān)井。在 這種情況下，壓井 的方法有： 一.暫時(shí)壓井后下鉆的方法 發(fā)生溢流關(guān)井后，由于一 般溢流在鉆

28、頭以下，直接循環(huán) 無法排除溢流，可采用在鉆頭 以上井段替成壓井液暫時(shí)把井 壓住后，開井搶下鉆桿的方法。 鉆具下到井底后，用司鉆法排 除溢流即可恢復(fù)正常。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 這種方法實(shí)際 上就是工程師法的 具體應(yīng)用，只是將 鉆頭處當(dāng)成“井 底”。根據(jù)關(guān)井立 壓確定暫時(shí)壓井液 密度和壓井循環(huán)立 管壓力的方法同工 程師法類似，但是 要注意此時(shí)的低泵 速泵壓需要重新測(cè) 定。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 壓井循環(huán)時(shí)，在壓 井液進(jìn)入環(huán)空前，保持 壓井排量不變，調(diào)節(jié)節(jié) 流閥控制套壓為關(guān)井套 壓并保持不變；壓井液 進(jìn)入環(huán)空后，調(diào)節(jié)節(jié)流 閥控制立壓為終了循環(huán) 壓力并保持不變。直到 壓井液返至地面，至此

29、 替壓井液結(jié)束。此時(shí)關(guān) 井套壓應(yīng)為零。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 井口壓力為 零后，開井搶下 鉆桿，力爭(zhēng)下鉆 到底，下鉆到底 后，則用司鉆法 排除溢流，即可 恢復(fù)正常。 如下鉆途中， 再次發(fā)生井涌， 則重復(fù)上述步驟， 再次壓井后下鉆。 一、暫時(shí)壓井的具體方法一、暫時(shí)壓井的具體方法 1 1、確定暫時(shí)壓井液密度、確定暫時(shí)壓井液密度 接方鉆桿確定關(guān)井立壓接方鉆桿確定關(guān)井立壓d d（如溢流發(fā)現(xiàn)及時(shí)，關(guān)井立壓（如溢流發(fā)現(xiàn)及時(shí)，關(guān)井立壓 等于關(guān)井套壓），然后確定替壓井液時(shí)應(yīng)控制的鉆頭處壓等于關(guān)井套壓），然后確定替壓井液時(shí)應(yīng)控制的鉆頭處壓 力力bo bo。 。 bo bo d dmo mo e e 則：則

30、：mk1 mk1 102102bo bo/h /hm m102102（d de e）/h /h 式中：式中：mk1 mk1 第一次壓井液密度，克第一次壓井液密度，克/ /立方厘米；立方厘米； mo mo 鉆頭以上原鉆井液柱壓力，兆帕；鉆頭以上原鉆井液柱壓力，兆帕； e e井底附加安全壓力，一般取井底附加安全壓力，一般取3 35 5兆帕；兆帕； m m原鉆井液密度，克原鉆井液密度，克/ /立方厘米；立方厘米； 鉆頭所處垂直井深，米。鉆頭所處垂直井深，米。 考慮到壓井后下鉆時(shí)間和天然氣考慮到壓井后下鉆時(shí)間和天然氣 溢流滑脫對(duì)液柱壓力的溢流滑脫對(duì)液柱壓力的 影響，影響，e e可適當(dāng)去大一點(diǎn)?？蛇m當(dāng)去

31、大一點(diǎn)。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 暫時(shí)壓井的具體方法暫時(shí)壓井的具體方法 2、替壓井液的壓力控制方法 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 替壓井液過程 中控制鉆頭處壓力 為bo不變，直到 鉆頭以上全部替成 壓井液為止，其壓 井控制方法實(shí)質(zhì)上 就是工程師法的具 體應(yīng)用，只是將 鉆頭處當(dāng)成“井 底”。 暫時(shí)壓井的具體方法暫時(shí)壓井的具體方法 2、替壓井液的壓力控制方法 2.1、確定壓井排量，實(shí) 測(cè)鉆井液流動(dòng)阻力ci； 2.2、計(jì)算立管總壓力： Tidcie Tfmk/mci 2.3、壓井循環(huán)：壓井液進(jìn)入環(huán)空前，保持壓井排量不變，調(diào) 節(jié)節(jié)流閥控制套壓為關(guān)井套壓加e不變；壓井液進(jìn)入環(huán)空后， 調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制立壓

32、為Tf（也可直接由壓井液到鉆頭時(shí)的立 壓確定）不變，直到壓井液返至地面，至此替壓井液結(jié)束，此 時(shí)關(guān)井套壓應(yīng)為零。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 暫時(shí)壓井的具體方法暫時(shí)壓井的具體方法 3、井口壓力為零后，開井搶下鉆桿，力爭(zhēng) 下到井底，下鉆到底后，再用司鉆法排除溢流， 即可恢復(fù)正常。 如下鉆途中，發(fā)生井涌 ，則重復(fù)上述步驟， 再次壓井后下鉆。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 二、等候循環(huán)排溢流法二、等候循環(huán)排溢流法 關(guān)井后，控制套壓在安全允許壓力范圍內(nèi)，等候天然氣滑脫上關(guān)井后，控制套壓在安全允許壓力范圍內(nèi)，等候天然氣滑脫上 升到鉆頭以上，然后用司鉆法排除溢流，即可恢復(fù)正升到鉆頭以上，然后用司鉆法排除溢流

33、，即可恢復(fù)正 常。常。 天然氣滑脫速度：天然氣滑脫速度：g（a1a）m 天然氣滑脫到鉆頭之上所需時(shí)間：天然氣滑脫到鉆頭之上所需時(shí)間： mg 式中：式中： g天然氣滑脫速度，米小時(shí)；天然氣滑脫速度，米小時(shí)； a關(guān)井套壓，兆帕；關(guān)井套壓，兆帕； a1關(guān)井小時(shí)的套壓，兆帕；關(guān)井小時(shí)的套壓，兆帕； m原鉆井液靜液壓力梯度，兆帕；原鉆井液靜液壓力梯度，兆帕； 天然氣從井底滑脫到鉆頭天然氣從井底滑脫到鉆頭 之上所需時(shí)間，小時(shí)；之上所需時(shí)間，小時(shí)； m鉆頭離井底距離，米。鉆頭離井底距離，米。 通常，天然氣在井內(nèi)鉆井液中的通常，天然氣在井內(nèi)鉆井液中的 滑脫上升速速大致為滑脫上升速速大致為271 361米小時(shí)米

34、小時(shí) 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 三、強(qiáng)行下鉆到井底的壓井方法 強(qiáng)行下鉆就是在關(guān)井條件下，利用環(huán)形防 噴器將鉆具下至井底的方法。 用環(huán)形防噴器進(jìn) 行強(qiáng)行下鉆，套壓不得超過7兆帕，并使用18 斜坡接頭鉆具，下鉆速度不得大于0.2米/秒。 利用此法時(shí)，在下鉆過程中要控制好環(huán)形防噴 器的壓力，要使密封膠皮有一個(gè)輕微的“呼吸” 動(dòng)作，鉆桿接頭要非常緩慢的通過環(huán)形防噴器， 通過鉆桿本體時(shí)環(huán)形防噴器不能發(fā)生泄漏。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 三、強(qiáng)行下鉆到井底的壓井方法 下鉆前必須先算出每柱鉆桿入井應(yīng)放出的 鉆井液體積，下鉆中要通過節(jié)流閥放出鉆井液， 放出鉆井液的體積應(yīng)等于下入鉆桿的體積。 如果在強(qiáng)行下鉆

35、過程中天然氣向上運(yùn)移， 放出的鉆井液體積還應(yīng)增加因天然氣上升膨脹 而增加的體積。 強(qiáng)行下鉆到井底后，根據(jù)實(shí)際情況確定壓 井方法，然后進(jìn)行壓井。 非常規(guī)壓井法鉆頭不在井底法 在同一裸眼井段內(nèi)，在一定的壓力范圍內(nèi)，可能有在同一裸眼井段內(nèi)，在一定的壓力范圍內(nèi)，可能有 噴層和漏層同時(shí)存在，壓力稍小則噴，壓力稍大則漏，根噴層和漏層同時(shí)存在，壓力稍小則噴，壓力稍大則漏，根 據(jù)又噴又漏產(chǎn)生的不同原因，其表現(xiàn)形式可分為上噴下漏、據(jù)又噴又漏產(chǎn)生的不同原因，其表現(xiàn)形式可分為上噴下漏、 下噴上漏、同層又噴又漏。下噴上漏、同層又噴又漏。 上噴下漏的處理上噴下漏的處理 上噴下漏。俗稱上噴下漏。俗稱“上吐下瀉上吐下瀉”。

36、其產(chǎn)生原因是在。其產(chǎn)生原因是在高壓高壓 層以下鉆進(jìn)中遇到低壓層，或裂縫、溶洞產(chǎn)生井漏層以下鉆進(jìn)中遇到低壓層，或裂縫、溶洞產(chǎn)生井漏，若井，若井 漏不返出，或井漏造成泥漿的大量消耗，使地面儲(chǔ)備的泥漏不返出，或井漏造成泥漿的大量消耗，使地面儲(chǔ)備的泥 漿消耗殆盡，井內(nèi)得不到及時(shí)補(bǔ)充泥漿時(shí)，將使液柱壓力漿消耗殆盡，井內(nèi)得不到及時(shí)補(bǔ)充泥漿時(shí)，將使液柱壓力 降低而造成上部產(chǎn)層井噴，形成又噴又漏（先漏后噴）。降低而造成上部產(chǎn)層井噴，形成又噴又漏（先漏后噴）。 下噴上漏。其產(chǎn)生原因主要發(fā)生在鉆遇高壓層發(fā)生井噴，下噴上漏。其產(chǎn)生原因主要發(fā)生在鉆遇高壓層發(fā)生井噴， 提高泥漿密度壓井而提高泥漿密度壓井而 噴漏并存的壓

37、井 上噴下漏的處理上噴下漏的處理 1、立即停止循環(huán)，間歇定時(shí)、定量反灌鉆井液，以降、立即停止循環(huán)，間歇定時(shí)、定量反灌鉆井液，以降 低漏速，盡可能維持一定液面來保證井內(nèi)液柱壓力略低漏速，盡可能維持一定液面來保證井內(nèi)液柱壓力略 大于高壓層的地層壓力，反灌泥漿應(yīng)使用井漿或與井大于高壓層的地層壓力，反灌泥漿應(yīng)使用井漿或與井 漿密度接近的泥漿；若井漿密度高于產(chǎn)層壓力當(dāng)量密漿密度接近的泥漿；若井漿密度高于產(chǎn)層壓力當(dāng)量密 度時(shí)可用密度稍低于原漿。度時(shí)可用密度稍低于原漿。 2、從鉆桿內(nèi)打入低密度的堵漏鉆井液，當(dāng)堵漏鉆井液、從鉆桿內(nèi)打入低密度的堵漏鉆井液，當(dāng)堵漏鉆井液 發(fā)生作用后，能建立起循環(huán)時(shí)，井噴也就不會(huì)發(fā)

38、生了；發(fā)生作用后，能建立起循環(huán)時(shí)，井噴也就不會(huì)發(fā)生了； 3、如果沒有鉆井液，不能維持一定的液面，而發(fā)生了、如果沒有鉆井液，不能維持一定的液面，而發(fā)生了 井噴，可立刻關(guān)井，從鉆桿內(nèi)擠入堵漏鉆井液，當(dāng)堵井噴，可立刻關(guān)井，從鉆桿內(nèi)擠入堵漏鉆井液，當(dāng)堵 漏鉆井液發(fā)生作用后，井口壓力會(huì)上升，此時(shí)可按正漏鉆井液發(fā)生作用后，井口壓力會(huì)上升，此時(shí)可按正 常程序壓井。常程序壓井。 噴漏并存的壓井 上噴下漏的反循環(huán)壓井堵漏技術(shù) 1、反循環(huán)注入一定量的密度足以平衡產(chǎn)層壓力的堵漏 鉆井液（如橋接泥漿）。井內(nèi)污染的泥漿從鉆具水眼中 返出或推入漏層。 2、繼續(xù)反循環(huán)注入相同密度的壓井泥漿，讓產(chǎn)層以上 的液柱壓力平衡或略大

39、于產(chǎn)層壓力已壓住產(chǎn)層，并將堵 漏漿推入漏層，如漏失量小，可關(guān)井?dāng)D入。如堵漏漿是 橋接泥漿應(yīng)等候4小時(shí)以上。 3、繼續(xù)反循環(huán)，待壓井泥漿或未擠入漏層的剩余堵漏 漿返出井口正常后，即可改為征循環(huán)。 噴漏并存的壓井 下噴上漏的處理 （1）井噴壓井造成上部地層井漏后，在井噴基本壓住 （指不噴）情況下，仍采取停止循環(huán)，間歇定時(shí)、定量 反灌鉆井液的辦法。反灌泥漿一般要用壓井泥漿。 （2）隔離噴層和漏層。在井內(nèi)出現(xiàn)暫時(shí)的、相對(duì)的動(dòng) 平衡后，就可進(jìn)行隔離噴層和漏層的作業(yè)。 （3）堵漏。在隔離噴層和漏層作業(yè)基本成功，噴層流 體不大竄上來，不影響進(jìn)行堵漏作業(yè)的情況下，就可以 對(duì)上部地層進(jìn)行堵漏。堵漏后用壓住噴層所

40、需密度的泥 漿由上而下進(jìn)行層層試漏，漏則繼續(xù)堵，不漏就可以恢 復(fù)鉆進(jìn)。 （4）壓井。堵漏成功后，只要把井內(nèi)泥漿密度提高到 平衡產(chǎn)層壓力所需的密度即可。 噴漏并存的壓井 同層又噴又漏的處理 在同一地層又噴又漏并不是同時(shí)發(fā)生，而是鉆井液 密度稍高即漏，稍低即噴。這種情況多發(fā)生在裂縫及孔 洞發(fā)育的地層。這是因?yàn)榈貙优c井筒連通性好，幾乎可 以認(rèn)為地層孔隙壓力即等于地層破裂壓力，因此只有鉆 井液密度正好才不噴不漏，顯然這是不可能的。處理方 法有以下幾種： （ 1）間歇定時(shí)、定量反灌鉆井液，維持低壓頭下的 漏失，起鉆，然后下光鉆桿堵漏。 （2）如果漏不嚴(yán)重，可以邊漏邊鉆。 （3）運(yùn)用欠平衡鉆井方法，邊噴邊

41、鉆。 （4）向環(huán)空注入鉆井液，使井底壓力略低于地層壓 力。向鉆柱內(nèi)注清水，邊鉆進(jìn)邊讓巖屑與液體流進(jìn)裂縫 內(nèi)。本方法將要漏許多水及鉆井液。 噴漏并存的壓井 正循環(huán)堵漏壓井技術(shù) 正循環(huán)堵漏壓井技術(shù)是指通過正循環(huán) 方式將堵漏與壓井有機(jī)結(jié)合在一起，進(jìn)行間斷 或連續(xù)施工，處理噴漏同層的一項(xiàng)工藝技術(shù)。 可以將堵漏液放置在最前面，也可以放置在中 間（在氣前面走一段輕泥漿便于建立液柱壓力 讓堵漏泥漿到達(dá)漏層發(fā)揮作用），壓井液走后 面，最終實(shí)現(xiàn)井內(nèi)壓力平衡。此法適合于鉆具 距漏層位置較近，套管下入深淺不論，鉆具水 眼暢通或不易堵塞。 噴漏并存的壓井 反循環(huán)堵漏壓井技術(shù) 反循環(huán)堵漏壓井技術(shù)是指通過反循環(huán)方式 將堵

42、漏與壓井有機(jī)結(jié)合在一起，進(jìn)行連續(xù)施工處理噴 漏同層的一項(xiàng)工藝技術(shù)。其適用條件和施工原子筆正 循環(huán)堵漏壓井更嚴(yán)格：具有完善的能實(shí)施反循環(huán)的井 控裝備系統(tǒng)、套管固井必須封隔地表和淺部疏松易漏 易破碎的復(fù)雜地層，固井質(zhì)量良好、井內(nèi)鉆具位置在 漏層附近或漏層以下、保障反循環(huán)通道暢通。 它是利用放置在壓井液前面的堵漏泥漿，用反 循環(huán)方式注入。首先封堵漏層提高漏層承壓能力，然 后在接近半個(gè)循環(huán)內(nèi)鉆井液在環(huán)空迅速建立液柱截?cái)?溢流，達(dá)到又堵漏又壓井的目的。 噴漏并存的壓井 井越淺，平衡地層壓力的鉆井液液柱壓力也越小，井越淺，平衡地層壓力的鉆井液液柱壓力也越小， 一旦失去平衡，淺層的油氣上竄速度很快，很短時(shí)間

43、就一旦失去平衡，淺層的油氣上竄速度很快，很短時(shí)間就 能到達(dá)井口。而且淺氣層發(fā)生井涌井噴，關(guān)上井很容易能到達(dá)井口。而且淺氣層發(fā)生井涌井噴，關(guān)上井很容易 在上部淺層或表層套管鞋處憋漏，不能用常規(guī)的關(guān)井節(jié)在上部淺層或表層套管鞋處憋漏，不能用常規(guī)的關(guān)井節(jié) 流方法進(jìn)行井控，井控難度大。流方法進(jìn)行井控，井控難度大。 淺氣層的存在往往是發(fā)生井噴事故的潛在危險(xiǎn)，常淺氣層的存在往往是發(fā)生井噴事故的潛在危險(xiǎn)，常 規(guī)的檢測(cè)儀器與方法很難滿足淺氣層井控需要，從發(fā)現(xiàn)規(guī)的檢測(cè)儀器與方法很難滿足淺氣層井控需要，從發(fā)現(xiàn) 井涌到井噴時(shí)間很短，地層流體容易在套管外噴出，鉆井涌到井噴時(shí)間很短，地層流體容易在套管外噴出，鉆 機(jī)附近地

44、層容易塌陷；井噴常在機(jī)附近地層容易塌陷；井噴常在1 12 d2 d內(nèi)因井眼內(nèi)塌陷內(nèi)因井眼內(nèi)塌陷 與橋堵而停噴，否則，如果沒有更好的壓井方法，井噴與橋堵而停噴，否則，如果沒有更好的壓井方法，井噴 可能持續(xù)幾天甚至更長時(shí)間?？赡艹掷m(xù)幾天甚至更長時(shí)間。 淺氣層井控技術(shù) 一、淺氣層井噴主要原因 (1)起鉆抽吸、鉆速太快、起鉆補(bǔ)灌鉆井液不及時(shí)或鉆井液密度較 低。 (2)地層壓力異常，一旦井噴，能使油氣井迅速卸載，層位淺使報(bào) 警信號(hào)反應(yīng)時(shí)間短，天然氣可能在幾乎沒有報(bào)警的情況下就到達(dá) 地面，很容易讓人措手不及。 (3)起鉆時(shí)尤其危險(xiǎn)，可能使井筒內(nèi)所有鉆井液噴出。 (4)注水泥氣竄，特別是在注水泥后2-6 h

45、。 (5)體積小，難以預(yù)測(cè)，經(jīng)常突然出現(xiàn)。 (6)淺氣層井噴很難控制是因?yàn)榈貙訅毫εc地 層破裂壓力相差很小，表層一般是薄弱地層，容易憋裂。 (7)鉆淺井段時(shí)井口的控制裝置也少。 淺氣層井控技術(shù) 二、淺氣層井噴的危害 (1)淺氣層井噴容易憋裂地層，造成井漏或井噴 起火、人員傷亡、油氣井報(bào)廢、燒毀井架。 (2)井噴塌陷時(shí)，鉆機(jī)與平臺(tái)可能下沉。 (3)噴出的氣體不管有沒有毒都會(huì)污染環(huán)境。 淺氣層井控技術(shù) 三、淺氣層檢測(cè) 在現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)密切監(jiān)控井下情況，做到以下幾點(diǎn) (1)在鉆井設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行溢流檢測(cè)，即對(duì)鄰近井資料進(jìn) 行分析對(duì)比，標(biāo)明可能遇到的異常壓力地層、含酸性 氣體(H2S)地層、地質(zhì)情況復(fù)雜的地

46、層或漏失層。 (2)鉆井過程中根據(jù)井上的直接或間接顯示，判斷溢 流的顯示。要熟悉各種溢流的原因，認(rèn)識(shí)溢流的發(fā)生、 發(fā)展過程；會(huì)使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和技術(shù)來檢測(cè)意外的液 柱壓力減少，使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和技術(shù)來檢 測(cè)可能出現(xiàn)的地層壓力增加；能夠正確識(shí)別靜液壓力 與地層壓力之間失衡的各種顯示。 淺氣層井控技術(shù) 三、淺氣層檢測(cè) 在現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)密切監(jiān)控井下情況，做到以下幾點(diǎn) (3)溢流的發(fā)生、發(fā)展是有一個(gè)過程的，鉆井人員對(duì) 于潛在的或即將發(fā)生的溢流跡象，要認(rèn)真觀察分析。鉆 井人員應(yīng)密切監(jiān)控井下情況，并且考慮和預(yù)測(cè)可能出現(xiàn) 井控問題。應(yīng)能夠迅速發(fā)現(xiàn)井內(nèi)異常情 況，有效地把溢流、地面壓力及井控的各種困難減少到 最小

47、程度。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 在鉆遇淺氣層前要仔細(xì)計(jì)劃，確認(rèn)是關(guān)井，還是應(yīng) 當(dāng)分流。 鉆表層時(shí)，司鉆應(yīng)注意鉆井液出口管流量傳感器發(fā) 出的井涌信號(hào)，使得有盡可能多的時(shí)間進(jìn)行分流或關(guān) 井。在淺井段鉆井時(shí)，即使鉆到黏性頁巖，使用流量 傳感器有困難，也要盡可能保證流量傳感器可靠工作。 因?yàn)榱髁總鞲衅靼l(fā)生的信號(hào)比鉆井液池液面增加發(fā)出 的信號(hào)來得早，能夠爭(zhēng)取較多的時(shí)間。如有疑，就要 停泵檢查井口是否有鉆井液外流。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 淺層氣會(huì)很快產(chǎn)生井涌。起鉆時(shí)，司鉆要特別注意 最初幾個(gè)立柱是否灌滿鉆井液，注意觀察在起每兩根 立柱之間井口有無鉆井液外流。起最初幾個(gè)立柱時(shí)， 不要裝膠皮

48、刮泥器。 表層套管下人深度較淺，用來支撐防噴器組合。當(dāng) 關(guān)閉防噴器控制淺層氣壓力時(shí)，地層因破裂壓力低而 破裂，又因表層套管下得淺，地層破裂可延伸到地表。 竄到地表的天然氣著火便會(huì)燒毀鉆井設(shè)備或使之下沉。 一般情況下，在軟地層套管下入深度小于450600 m， 在硬地層套管下入深度小于300 m，便不能關(guān)井。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 1、 分流與關(guān)井 關(guān)井還是分流，取決于套管的最大允許壓力： Pamax=981(PfPm )h 式中， Pamax為套管最大允許壓力； Pf 為地層破裂壓力當(dāng)量密度； Pm為鉆井液密度； h為薄弱地層深度。 在大多數(shù)情況下，薄弱地層是在套管鞋處，公式 中地層

49、破裂壓力當(dāng)量密度Pf 非常低。如果發(fā)生井涌關(guān) 井，井涌流體就有可能憋裂地層竄到地面上來，這種 液流可以沖掉土壤，使陸地鉆機(jī)沉入地下。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 2、 分流放噴 套管下得淺，地層在套 管鞋處不能承受應(yīng)有的關(guān)井 壓力，井涌流體有可能沿井 口周圍竄到地面時(shí)，均不能 關(guān)井，而要使用分流器放噴。 分流器的操作，除了在關(guān)閉 環(huán)形膠心時(shí)要打開分流放噴 管線外，都要遵守基本的關(guān) 井方法。打開分流器時(shí)應(yīng)關(guān) 閉去鉆井液池的鉆井液出口 管線，以免井口充滿天然氣。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 2、 分流放噴 分流放噴程序： (1)上提鉆具，使方鉆桿接頭露出 鉆臺(tái)面； (2)停泵； (3)檢查

50、井口是否有鉆井液外流； (4)打開分流器放噴管線； (5)關(guān)閉分流器膠心； (6)檢查出口管是否關(guān)閉、分流器 膠心是否關(guān)閉、分流器放噴管線是否 朝下風(fēng)打開； (7)按分流器放噴設(shè)計(jì)要求，啟動(dòng) 鉆井泵，開雙泵以最大泵速泵水或一 定量的高密度鉆井液。 淺氣層井控技術(shù) 四、淺氣層處理 3 、主要壓井方法 (1)打一段超高密度鉆井液控制井涌，然后再根 據(jù)情況決定是下套管封隔，還是用封隔器封隔，還是 加高密度鉆井液。 (2)若確認(rèn)這種淺氣層儲(chǔ)量少，也可采用有控制 地放空使其在短時(shí)間內(nèi)衰竭然后采取措施。 (3)采用動(dòng)力壓井法。大排量循環(huán)鉆井液，利用 增大循環(huán)阻力，增加井底壓力以平衡地層壓力。 淺氣層井控技

51、術(shù) 四、淺氣層處理 4 結(jié)論與認(rèn)識(shí) (1)淺氣層必須引起人們的重視，要從一次井控 上下工夫，提高淺氣層的井控防范意識(shí)。 (2)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)溢流是井控技術(shù)的關(guān)鍵，施工隊(duì)伍 要及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流。要嚴(yán)格執(zhí)行油氣層鉆井井控技術(shù) 措施，克服僥幸麻痹思想，堅(jiān)持“發(fā)現(xiàn)溢流立即關(guān) 井，疑似溢流關(guān)井檢查”的現(xiàn)場(chǎng)井控關(guān)井原則，及 時(shí)、果斷處理井控險(xiǎn)情，杜絕淺氣層井噴事故的發(fā) 生。 淺氣層井控技術(shù) 立管壓力法 1、立管壓力法原理 通過節(jié)流閥，間斷放出一定數(shù)量的鉆井液， 使天然氣膨脹，氣體壓力降低。通過立管壓 力控制天然氣的膨脹和井底壓力，使井底壓 力略大于地層壓力，以防止天然氣再進(jìn)入井 內(nèi)，又不壓漏地層。 關(guān)井后天然氣上升

52、的處理方法 立管壓力法 2、操作方法 1）先確定一個(gè)比初始關(guān)井立管壓力高的允許 立管壓力pd1和放壓過程中立管壓力的變化值pd; 國外一般取pd=0.3430.686Mpa,此值在壓力表 上不好讀出，可取pd=0.51Mpa。pd1比初始關(guān) 井壓力pd大1Mpa. 例如：關(guān)井立壓pd=3Mpa,則pd1=4 Mpa， pd=0.51Mpa。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 立管壓力法 2、操作方法： 2）當(dāng)關(guān)井立壓pd增加到（pd1+pd），即增加 到（3+1）+1=5 Mpa時(shí)，通過節(jié)流閥放鉆井液，立 管壓力降到pd1，即下降到4 Mpa時(shí)關(guān)井。 3）關(guān)井后，天然氣繼續(xù)上升，立管壓力再次升 到（

53、pd1+pd）時(shí)，即增加到（3+1）+1=5 Mpa時(shí)， 再按上述方法放壓，然后關(guān)井。這樣重復(fù)進(jìn)行，可 使天然氣上升到井口。放壓過程中，由于環(huán)空放出 鉆井液，環(huán)空靜液壓力減小。因此套壓增加一個(gè)值， 增加的值等于環(huán)空靜液壓力的減小值。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 立管壓力法 3、不適應(yīng)立管壓力方法的情況：當(dāng)發(fā)生如下情 況時(shí)，則不能用立管壓力法，而要用容積法。 1）鉆頭水眼被堵死，立管壓力不能讀值； 2）鉆頭位置在氣體之上； 3）鉆具被刺漏等。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 容積法（套管壓力法） 1、 容積法的原理是依據(jù)井底壓力、環(huán)空靜 液壓力和套壓的變化關(guān)系，控制井底壓力略大 于地層壓力，讓氣體上

54、升膨脹。井底壓力的變 化是由于地面套壓的變化或環(huán)空靜液壓力的變 化引起的。環(huán)空靜液壓力變化又是由于氣體膨 脹時(shí)鉆井液量的減少所致。環(huán)空靜液壓力的減 小值通過增加套壓補(bǔ)償。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 容積法（套管壓力法） 環(huán)空靜液壓力的減小值為： pm=0.0098mV/Va 式中：pm環(huán)空靜液壓力的減小值，Mpa； m環(huán)空鉆井液密度，g/cm3; V環(huán)空鉆井液量減少值（放出的鉆井液量， 應(yīng)放入計(jì)量罐中計(jì)量），m3; Va每米環(huán)空容積，m3/m。 環(huán)空靜液壓力的減小值，也就是套壓升高值（補(bǔ) 償靜液壓力減小值，維持井底壓力平衡地層壓力）。 pm=pa 式中:pa套壓升高值，Mpa. 關(guān)井后天然氣

55、上升的處理方法 2、操作步驟： 2.1、先確定一個(gè)大于初始關(guān)井套壓的允許套 壓值Pa1,再確定一個(gè)套壓變化值pa, 例如: 初始關(guān)井套壓pa=5 Mpa，允許套壓值Pa1=6 Mpa，套壓變化值pa=0.5 Mpa。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 2、操作步驟： 2.2、當(dāng)關(guān)井套壓由pa上升到 Pa1+pa,=6+0.5=6.5 Mpa時(shí)，從節(jié)流閥放出鉆 井液，使套壓下降到Pa1即6 Mpa時(shí)關(guān)井；放出 的鉆井液量V1,環(huán)空靜液壓力下降值即套壓 增值： Pa1=pm1=0.0098mV1/ Va(V1 通過計(jì)量得知)。 關(guān)井后天然氣上升的處理方法 2、操作步驟： 2.3、當(dāng)關(guān)井套壓由Pa1上升到Pa1+pa,+ Pa1=6