壓井施工設(shè)計(jì)

1、壓井施工設(shè)計(jì)一、基本情況1、井號(hào)：培訓(xùn)2井2、井身結(jié)構(gòu)：244.5mm套管×2000米，215.9mm鉆頭×3000米3、井口井控裝置：fh28-35環(huán)形+fz28-70單閘板+ fz28-70雙閘板。節(jié)流壓井管匯yg/jg-70，環(huán)形防噴器試壓24mpa，30分鐘未降；全封、半封防噴器及節(jié)流壓井管匯均試壓49mpa，30分鐘未降；放噴管線試壓10mpa，30分鐘未降。4、地質(zhì)分層（略）。5、顯示情況：溢流井深3000米，層位：飛仙關(guān)，灰?guī)r。用鉆井液密度1.20g/cm3，鉆至井深3000m，發(fā)生溢流，關(guān)井立壓3mpa，關(guān)井套壓4.5mpa，鉆井液罐增量3m3。二、有關(guān)計(jì)算

2、壓井思路：采用工程師法進(jìn)行壓井作業(yè)，注入壓井液用一個(gè)循環(huán)周完成排出環(huán)空受污染的氣侵泥漿和壓井作業(yè)，重建井內(nèi)壓力平衡。壓井排量控制在10l/s，附加安全壓力3mpa。1、鉆具內(nèi)容積：鉆桿段+鉆鋌段2、環(huán)空容積：裸眼鉆鋌段+裸眼鉆桿段+套管鉆桿段3、井筒容積：（忽略鉆頭以下5米）4、最大允許關(guān)井壓力：地層破裂壓力所限制的關(guān)井套壓值：2000米處的地層破裂壓力-2000米以上液柱壓力，套管最小抗內(nèi)壓強(qiáng)度所限制的關(guān)井套壓值：套管最小抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%-地層水壓力，井口裝置額定工作壓力：70mpa取地層破裂壓力、井口裝置額定工作壓力和套管最小抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%三者中所限制的關(guān)井套壓值的最小值作為最大允許

3、關(guān)井套壓值，21.48mpa。5、溢流距離井底高度（只計(jì)算環(huán)空也認(rèn)為合理，即138.5米高度也正確）6、地層壓力：地層壓力=關(guān)井立管壓力+泥漿柱靜壓力7、壓井泥漿密度：壓井泥漿密度=地層壓力當(dāng)量密度+附加密度8、初始循環(huán)立管總壓力：壓井排量下的循環(huán)壓力+關(guān)井立壓+附加壓力9、終了循環(huán)壓力：10、壓井液到達(dá)鉆頭時(shí)間：鉆具內(nèi)容積除以壓井排量11、計(jì)算壓井液從鉆頭到達(dá)套管鞋時(shí)間：裸眼鉆鋌段與裸眼鉆桿段的容積和除以壓井排量12、計(jì)算壓井液從鉆頭到達(dá)地面時(shí)間：環(huán)空總?cè)莘e除以壓井排量壓井作業(yè)單井號(hào)：培訓(xùn)2井日期：2009.12.11制表：審定：基本參數(shù)井深（h）：3000m鉆頭深度：2995m套管鞋深度：

4、2000m鉆頭尺寸：215.9mm鉆桿尺寸×長度：127×2825 m鉆鋌尺寸×長度：165 mm×170 m套管尺寸×鋼級(jí)：244.5 mm×p110×11.05 mm鉆具內(nèi)容積（vd）：26.81m3環(huán)空容積（va）：79.57 m3井筒容積：106.38m3套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度×80%：48.8 mpa裸眼薄弱地層破裂壓力：45mpa(2000m)井口裝置額定工作壓力：70 mpa最大允許關(guān)井壓力：21.48 mpa溢流關(guān)井關(guān)井立壓（pd）：3mpa關(guān)井套壓（pa）：4.5 mpa溢流量（v）：3m3井底溢流高度：

5、138.5m或143.5m鉆井液密度（m）:1.20g/cm3地層壓力：38.28 mpa 壓井?dāng)?shù)據(jù)附加當(dāng)量鉆井液密度（e）：0.1 g/cm3壓井液密度：1.40g/cm3壓井流量（q）：10l/s初始循環(huán)壓力（pci）：4 mpa終了循環(huán)壓力（pcf）：4.7 mpa壓井中井底附加安全壓力（p）：3 mpa初始循環(huán)立管總壓力：10mpa終了循環(huán)立管總壓力：4.7 mpa壓井液到達(dá)鉆頭時(shí)間：45分壓井液從井底到達(dá)套管鞋時(shí)間：46分壓井液從井底到達(dá)地面時(shí)間：133分壓井作業(yè)中立壓變化曲線10 mpap 4.7 mpa 45分178分t0三、組織分工職責(zé)1、指揮組負(fù)責(zé)制定施工技術(shù)方案和安全措施。

6、負(fù)責(zé)實(shí)施壓井全過程的組織、指揮和決策，按設(shè)計(jì)要求和工程需要組織調(diào)度人員、器材，貫徹、落實(shí)各項(xiàng)工藝技術(shù)措施和安全工作。2、鉆臺(tái)井口組根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)指揮的命令及時(shí)調(diào)節(jié)、開關(guān)井口閘門和節(jié)流壓井管匯閘門。負(fù)責(zé)井口鉆具的固定、手動(dòng)操作桿的開關(guān)及鉆臺(tái)上下其它工作。施工期間定時(shí)檢查遠(yuǎn)控臺(tái)、液控管線、井控裝置、液氣分離器的情況，保證正常工作。負(fù)責(zé)液氣分離器排氣管線出口點(diǎn)火，緊急情況下負(fù)責(zé)放噴管線出口點(diǎn)火。記錄立壓和套壓，定時(shí)向指揮組匯報(bào)。3、泵房組負(fù)責(zé)施工期間兩臺(tái)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。負(fù)責(zé)泵房及加重系統(tǒng)、轉(zhuǎn)漿系統(tǒng)等區(qū)域上排水管路的清查和管理，做好防漏、防竄及防誤操作各項(xiàng)工作。根據(jù)計(jì)量人員的命令倒換循環(huán)罐閘門。配合搞好鉆井液

7、、壓井液的轉(zhuǎn)儲(chǔ)倒運(yùn)及供液回收工作。4、泥漿組負(fù)責(zé)按照擬定的技術(shù)措施的要求準(zhǔn)備足夠數(shù)量的壓井液和鉆井液。保證壓井液的性能滿足施工的需要。負(fù)責(zé)泥漿材料及添加劑的管理、數(shù)量清點(diǎn)、數(shù)據(jù)記錄。維護(hù)配制壓井液的設(shè)備，保證完好。負(fù)責(zé)注入和返出泥漿密度的監(jiān)測(cè)，并及時(shí)向指揮匯報(bào)。5、計(jì)量組負(fù)責(zé)記錄施工過程中實(shí)際排量、注入和返出的正反計(jì)量。觀察泥漿出口返出情況。及時(shí)將情況向指揮組匯報(bào)。6、資料組 負(fù)責(zé)全過程的資料收集。7、突擊組（安全警戒組）負(fù)責(zé)在壓井施工時(shí)作業(yè)區(qū)域的安全警戒工作。 設(shè)置安全警戒線，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可燃?xì)夂土蚧瘹浜?，做好人員防護(hù)工作。做好應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備工作，緊急情況時(shí)完成人員的疏散工作

8、。負(fù)責(zé)在緊急情況時(shí)協(xié)助其它組完成工作。 四、施工準(zhǔn)備及施工步聚（一）準(zhǔn)備：1、發(fā)生溢流后及時(shí)用死卡固定好鉆具。2、手動(dòng)鎖緊半封閘板。3、準(zhǔn)備密度1.40g/cm3壓井液160 m3（有效）；4、召開壓井施工技術(shù)交底會(huì)，交底會(huì)應(yīng)包括：壓井施工步驟、壓井參數(shù)、施工注意事項(xiàng)、人員分工、物資器材準(zhǔn)備等。5、檢查好設(shè)備，特別是泥漿泵要保證連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。施工前要保證兩臺(tái)泥漿泵完好，空氣排干凈，隨時(shí)可以泵入泥漿。6、指定兩人負(fù)責(zé)點(diǎn)火。液氣分離器出口、放噴管線出口點(diǎn)上長明火。7、準(zhǔn)備好1015具空氣呼吸器，空氣壓力足夠。8、檢查好泥漿回收管線、液氣分離器及其管線，保證通暢。9、做好壓井泥漿的轉(zhuǎn)罐、泥漿回收等工作。

9、10、檢查泥漿管匯、壓井管匯、節(jié)流管匯各閘門開關(guān)狀態(tài)。（二）步驟：1、將鉆井液回收管線閘門倒至液氣分離器，并在出口點(diǎn)火；2、注入密度1.40g/cm3×26.8m3，排量10l/s，控制立壓從104.7mpa。（將泥漿泵上水管線倒至壓井液罐，開j2a，緩慢啟動(dòng)泥漿泵，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓等于7.5mpa，逐漸將流量提高至10l/s，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度使立管壓力等于初始循環(huán)立管總壓力10mpa；泵入壓井液26.8m3，壓井液由地面到達(dá)鉆頭的這段時(shí)間內(nèi)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制立管壓力，使其按照“立管壓力控制表”變化，即由初始循環(huán)立管總壓力10mpa降到終了循環(huán)立管總壓力4.7mpa。）3、繼續(xù)

10、注入密度1.40g/cm3×79.6m3，排量10l/s，控制立壓4.7mpa，停泵關(guān)井。（調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度使立壓始終等于4.7mpa，直到又泵入壓井液79.6m3（總量106.5m3）停泵關(guān)井，立壓、套壓均為零。） 4、打開節(jié)流閥及其前平板閥，觀察出口無外溢，壓井成功。5、解除手動(dòng)鎖緊和死卡，開井，活動(dòng)鉆具。五、安全注意事項(xiàng)1、施工統(tǒng)一指揮，各組按總指揮要求各盡其責(zé)協(xié)調(diào)配合，保持通訊暢通，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)匯報(bào)。2、在施工過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可燃?xì)夂土蚧瘹浜?，做好人員防護(hù)工作。3、配制壓井液應(yīng)保持干凈，防止出現(xiàn)泵不上水、節(jié)流閥堵塞、鉆具水眼堵塞等情況。4、施工中應(yīng)密切注意液面變化情況，控

11、制返出量不大于注入量，保持液面的基本穩(wěn)定。5、關(guān)井后嚴(yán)禁活動(dòng)鉆具，防止損壞防噴器。6、做好一切準(zhǔn)備工作，確保施工作業(yè)的連續(xù)性。7、施工結(jié)束應(yīng)及時(shí)對(duì)井控裝置進(jìn)行檢查，沖洗壓井、節(jié)流管匯，排除液氣分離器內(nèi)余留液體。8、可能出現(xiàn)的問題和對(duì)策：壓井中如果發(fā)現(xiàn)明顯井漏，則可降低套壓11.5兆帕，繼續(xù)施工繼續(xù)觀察。降低套壓后還繼續(xù)井漏，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行堵漏，實(shí)現(xiàn)壓井堵漏的一步進(jìn)行，施工中必須將堵漏漿推出鉆具水眼，防水眼阻塞。如果出現(xiàn)高套壓，只要不超過最高允許井口關(guān)井壓力值，應(yīng)盡量維持立壓不變，如果壓井過程中因天然氣到達(dá)井口附近，出現(xiàn)井口高套壓（接近允許最大井口壓力），可降低排量，調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制套壓，緩慢度過高壓

12、期。如果液氣分離器出現(xiàn)故障，立即倒換到回收管線，盡量不要停泵。迫不得已要停泵時(shí)，必須在停泵后立即關(guān)閉節(jié)流閥及其前平板閥。9、壓井作業(yè)中應(yīng)注意的問題 開泵與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)要協(xié)調(diào)從關(guān)井狀態(tài)改變?yōu)閴壕疇顟B(tài)時(shí)，開泵和打開節(jié)流閥應(yīng)協(xié)調(diào)，節(jié)流閥開得太大，井底壓力就降低，地層流體可能侵入井內(nèi)；節(jié)流閥開得太小，套壓升高，井底壓力過大，可能壓漏地層。要注意立管壓力的滯后現(xiàn)象壓井過程中，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制立、套壓，從而達(dá)到控制井底壓力的目的，壓力從節(jié)流閥處傳遞到立壓表上，要滯后一段時(shí)間，其長短主要取決井深、溢流的種類及溢流的嚴(yán)重程度。一般情況液柱壓力傳遞速度大約為300m/s，3000m深的井，需20s左右才能把節(jié)

13、流變化的壓力傳遞到立管壓力表上。高壓大產(chǎn)量油氣井，往往壓井周期偏長按計(jì)算的壓井周期到了，但油氣侵泥漿源源不斷出來，是因?yàn)閴壕^程由于壓力控制不穩(wěn)定，壓井初始階段不能迅速截?cái)嗟貙恿黧w而致。這時(shí)就需要繼續(xù)控制一定回壓循環(huán)排除油氣侵泥漿直至結(jié)束。工程師法壓井考試題成都1井用215.9mm鉆頭鉆進(jìn)，排量20l/s，泵壓16mpa，鉆井液密度1.20g/cm3，鉆至井深3000m，層位：飛仙關(guān)，灰?guī)r，發(fā)生溢流，上提鉆具5米關(guān)井，測(cè)得關(guān)井立壓3mpa，關(guān)井套壓4.5mpa，鉆井液罐增量3m3。1、本井244.5mm套管下深2000米（鋼級(jí)p110，壁厚11.05mm，套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度61mpa，在2000米處），套管管鞋處為砂巖，其地層破裂壓力為45mpa。2、鉆具結(jié)構(gòu)：215.9mm鉆頭+回壓凡爾+165mm鉆鋌×18根×170m +127mm×18斜坡鉆桿（井內(nèi)鉆桿外徑127mm，壁厚9.19mm，鉆桿內(nèi)容積9.26l/m；鉆鋌外徑165mm，水眼直徑70mm，鉆鋌內(nèi)容積3.85l/m；鉆頭和回壓閥長度忽略不計(jì)）。3、井口井控裝置：fh28-35環(huán)形+fz28-70單閘板+fz28-70雙閘板。節(jié)流壓井管匯yg/jg-70，環(huán)形防噴器試壓24mpa，30分鐘未降；全封、半封防噴器及