常規(guī)壓井-司鉆法

張漢珊川慶鉆探司鉆法壓井

一、二次井控概念二、二次井控技術(shù)內(nèi)容1、溢流的發(fā)現(xiàn)2、關(guān)井3、天然氣溢流的特點4、壓井三、司鉆法壓井1、司鉆法壓井概念2、司鉆法壓井基本程序主要內(nèi)容二次井控技術(shù)內(nèi)容要點1、二次井控概念2、二次井控技術(shù)內(nèi)容2.1、溢流的發(fā)現(xiàn)——地層流體進入井內(nèi)會給鉆井參數(shù)（懸重、泵壓）、泥漿性能（液密度和粘度、氯根含量）、鉆時、出口泥漿（流量、流勢、氣泡、氣味、油花、循環(huán)池液面）、氣測值等方面帶來一些變化，這些變化稱為溢流的顯示。通過落實“坐崗”制度，認真觀察和監(jiān)測這些顯示，就能及時發(fā)現(xiàn)溢流。二次井控技術(shù)內(nèi)容要點2.2、關(guān)井——發(fā)現(xiàn)溢流的顯示后，必須在3～5分鐘時間內(nèi)控制井口（關(guān)井）。關(guān)井方法、關(guān)井程序、井控設(shè)備操作。2.3、天然氣溢流的特點⑴天然氣侵入井內(nèi)后對鉆井液液柱壓力的影響。⑵井下聚集有氣柱時對井底壓力的影響。⑶關(guān)井后天然氣對井內(nèi)壓力的影響。⑷關(guān)井后天然氣上升的處理方法2.4、壓井工藝——常規(guī)壓井、非常規(guī)壓井常規(guī)壓井法1、常規(guī)壓井概念常規(guī)壓井方法是指當(dāng)溢流發(fā)生后，能正常實施關(guān)井程序并在井底建立循環(huán)，在向井內(nèi)泵如壓井液的過程中，始終保持井底壓力略大于地層壓力，完成壓井作業(yè)的方法。常規(guī)壓井方法必須遵守的基本原則：

壓井全過程中始終保持井底壓力略大于地層壓力。

因此，壓井操作過程中要按壓井計算需要控制的立管總壓力實時調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開啟程度來控制井口回壓。常規(guī)壓井法采用一般的循環(huán)方法（敞開井口）是無法制止溢流的，因為這時環(huán)空內(nèi)液柱壓力大大小于地層壓力，打入的重泥漿會隨同油氣立即溢出或噴出，無法建立起壓力平衡。常規(guī)壓井法

最常用的常規(guī)壓井方法有司鉆法、等待加重法（工程師法）、循環(huán)加重法，壓井原理基本相同，唯一區(qū)別就是第一循環(huán)周用的鉆井液密度不同。常規(guī)壓井法壓井方法比較與選擇

●司鉆法的優(yōu)點是不必等候壓井計算和加重，關(guān)井時間最短，可防止氣體滑脫上升。缺點是壓井作業(yè)時間最長，套壓峰值最大。建議在重晶石儲量不夠時使用此法?！艄こ處煼ǖ膬?yōu)點是壓井作業(yè)時間最短，套壓峰值最低。缺點是關(guān)井時間最長。在具備能迅速加重鉆井液的條件下，推薦采用此法?！鲞呇h(huán)邊加重法的優(yōu)點是關(guān)井時間較工程師法短，允許大幅度連續(xù)逐步增加鉆井液密度。缺點是計算比較復(fù)雜，壓井循環(huán)時間較工程師法長，套壓峰值高于工程師法。只有當(dāng)儲備的高密度鉆井液與所需鉆井液密度相差較大時，且井下情況需及時壓井時，才采用此法。

①關(guān)井等候壓井的時間：司鉆法、邊循環(huán)邊加重法工程師法②壓井作業(yè)時間：司鉆法邊循環(huán)邊加重法工程師法③套壓峰值：司鉆法邊循環(huán)邊加重法工程師法④作業(yè)難度：邊循環(huán)邊加重法司鉆法、工程師法司鉆法壓井基本程序1、溢流前資料收集鉆井液密度套管尺寸：內(nèi)徑、外徑，抗內(nèi)壓強度。最小地層破裂壓力所在深度處環(huán)空容積鉆桿尺寸、內(nèi)容積鉆鋌尺寸井眼尺寸深度司鉆法壓井基本程序1、溢流前資料收集低泵沖數(shù)據(jù)2、溢流后資料收集司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.1、關(guān)井立管壓力的確定關(guān)井立管壓力是計算地層壓力等數(shù)據(jù)的重要依據(jù)，準確記錄能真實反映地層壓力的關(guān)井立管壓力值是很重要的?！癠”形管原理

溢流關(guān)井后，鉆柱、環(huán)空、地層壓力系統(tǒng)有如下關(guān)系：司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.1、關(guān)井立管壓力的確定⑴鉆柱中未裝回壓凡爾時測定關(guān)井立關(guān)壓力關(guān)井立管壓力直接從立管壓力表上讀取。PdPaPp10~15min司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.1、關(guān)井立管壓力的確定⑵鉆柱中裝回壓凡爾時測定管井立管壓力ⅰ循環(huán)法這種方法用于已知壓井泵速和該泵速下循環(huán)壓耗（Pc）的情況。具體做法：

1）關(guān)井后待套壓相對穩(wěn)定后，記錄套壓；2）緩慢啟動泵，以壓井泵速泵入鉆井液，同時調(diào)節(jié)節(jié)流閥保持套壓不變，記錄此時的立管壓力；3）求取關(guān)井立管壓力：ＰT＝Ｐd＋Ｐc

Ｐd＝ＰT－ＰcPT=Pd+PcPaPp司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.1、關(guān)井立管壓力的確定⑵鉆柱中裝回壓凡爾時測定管井立管壓力ⅱ不循環(huán)法這種方法用于用于未知壓井泵速和該泵速下的循環(huán)壓耗（Pc）的情況。。具體做法：

1）關(guān)井后待套壓相對穩(wěn)定，記錄套壓值Ｐa；2）在完全關(guān)井的情況下，緩慢啟動泵，直到套壓升高少許ΔＰa（0.5—1MPa）停泵，記錄此時的立管壓力Ｐd1和套壓Ｐa1。3）求取關(guān)井立壓：Ｐd＝Ｐd1－ΔＰaΔＰa＝Ｐa1－Ｐa

PaPp司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.2、溢流種類的判別PdPa溢流鉆井液H根據(jù)“U”形管原理：-泥漿罐鉆井液增量司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.2、溢流種類的判別PdPa溢流鉆井液H當(dāng)ρw=0.12～0.36g/cm3之間，則為天然氣溢流。ρw=0.36～1.07g/cm3之間，則為油溢流或混合流體溢流。ρw=1.07～1.20g/cm3之間，則為鹽水溢流。用以上方法計算的結(jié)果是否準確，主要取決于溢流量計量和井徑是否精確。當(dāng)鉆頭提離井底較長距離時，就無從判斷。判斷侵入井內(nèi)的地層流體到底是液體還是氣體，從而可以預(yù)測在壓井過程中可能出現(xiàn)的套壓。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.3、計算壓井液密度

計算壓井液密度的公式有二1、根據(jù)地層壓力計算ＰP＝0.0098ρmＨ＋Ｐdρmk＝102Ｐp/H＋ρe

2、根據(jù)關(guān)井立管壓力計算ρmk＝ρm＋102Ｐd/H＋ρe

式中：ρmk——壓井液密度，克/立方厘米；ρm——原鉆井液密度，克/立方厘米；ρe——鉆井液密度附加安全值，克/立方厘米，Ｐd——關(guān)井立管壓力，兆帕。一般取：油井ρe＝0.05～0.10克/立方厘米，氣井ρe＝0.07～0.15克/立方厘米；司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.4、確定壓井排量

壓井時應(yīng)采用低排量，通常取鉆進是正常排量的三分之一到二分之一:Qk

=（1/3～1/2）Q

Qk

----壓井排量，L/s（要與低泵速試驗 排量對應(yīng)）；Q----鉆進時的正常排量，L/s。主要原因有二：（1）降低循環(huán)壓力，以降低泵、循環(huán)管線、節(jié)流管匯等設(shè)備的負荷；（2）便于壓井過程中節(jié)流閥和立壓的控制。。采用低泵速的主要目的是便于壓井過程中節(jié)流閥和立壓的控制。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.5、計算鉆柱內(nèi)外容積及壓井泥漿量

鉆柱內(nèi)容積Ｖ1：Ｖ1＝π（Ｄ12L1＋Ｄ22Ｌ2＋…＋Ｄn2Ｌn）/4鉆柱外容積Ｖ2：Ｖ2＝π[（Ｄh12—Ｄp12）L1＋（Ｄh22—Ｄp22）Ｌ2＋…＋（Ｄhn2—Ｄpn2）Ｌn）]/4總?cè)莘e：Ｖ＝Ｖ1＋Ｖ2

式中：Ｄ——鉆具內(nèi)徑，米；Ｄh——井徑或套管內(nèi)徑，米；Ｄp——鉆具外徑，米；Ｌ——鉆具或井段長度，米。所需壓井液量一般取總?cè)莘e的1.5～2倍?，F(xiàn)場一般根據(jù)鉆具每米內(nèi)容積和每米環(huán)空容積乘以相應(yīng)的段長。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.6、計算所需加重材料⑴配置一定量加重鉆井液（所需壓井鉆井液體積）所需加重材料計算G—配置定量新漿所需加重材料的重量；V1—新漿體積（加重后鉆井液體積）；—重晶石密度；—需要達到的密度；—原漿密度；在這種情況下，需要的原漿體積為加重后鉆井液體積（V1）減去所加入的加重劑體積司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.6、計算所需加重材料⑴定量（已知原漿體積）鉆井液加重所需加重材料計算

G—定量鉆井液加重所需加重材料的重量；V1—原漿體積（加重前的鉆井液體積）；—重晶石密度；—需要達到的密度；—原漿密度；在這種情況下，加重后的鉆井液總體積為加重前鉆井液體積（V1）加上所加入的加重劑體積司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.7、計算注入壓井液的時間⑴注滿鉆柱內(nèi)容積所需的時間，即壓井液由地面到達鉆頭所需的時間ｔ1：ｔ1＝Ｖ1/60Qk

式中：Qk——壓井時的排量，升/秒，一般為正常鉆進 排量的1/2～1/3。⑵注滿環(huán)空所需的時間，即壓井液由鉆頭到達地面所需的時間ｔ2：ｔ2＝Ｖ2/60Qk

式中：Qk——壓井時的排量，升/秒，一般為正常鉆進 排量的1/2～1/3。

司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.8、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)

壓井循環(huán)時，要通過立管壓力來控制井底壓力，要把立管壓力作為井底壓力計來使用，因此，在壓井之前必須計算出循環(huán)時的立管總壓力。通過節(jié)流閥循環(huán)時的示意圖Pc:循環(huán)時，克服鉆柱內(nèi)、鉆頭水眼環(huán)形空間內(nèi)流動阻力所產(chǎn)生的循環(huán)壓力Pld:克服鉆柱內(nèi)和鉆頭水眼的壓力Pla:環(huán)空流動阻力壓力PdPaPTPpPciPldPla司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.8、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)

⑴底泵速泵壓：要求得ＰTi值，必須先求得底泵速泵壓Ｐci值。確定Ｐci值的方式:

ⅰ、當(dāng)鉆至高壓油氣層時，要求井隊在每天的白班用選定的壓井排量或不同的小排量進行循環(huán)試驗，測得相應(yīng)的立管壓力值即Ｐci值。在壓井時就可用來計算ＰTi值。（最好）

ⅱ、另一種方法是通過循環(huán)鉆井液直接實測Ｐci值。具體測法是：緩慢啟動泵并打開節(jié)流閥，控制套壓等于關(guān)井套壓不變，當(dāng)排量達到壓井排量時，記錄立管壓力，然后停泵、關(guān)井。所記錄的立管壓力減去Ｐd就可認為是Ｐci值。

ⅲ、還可用近似計算公式計算：Ｐci＝（

Qk

/Q1）2Ｐ1

式中：Q1——溢流前正常鉆進的排量，升/秒；Ｐ1——Q1所對應(yīng)的循環(huán)泵壓，兆帕。

司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.8、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)⑵初始循環(huán)立管總壓力(PTi)

初始循環(huán)立管總壓力是用原鉆井液和已確定的壓井排量循環(huán)時的立管總壓力。在壓井循環(huán)時，為滿足井底壓力與地層壓力平衡以及鉆井液流動，立管總壓力必須克服關(guān)井立管壓力和循環(huán)系統(tǒng)的流動阻力。故有：ＰTi＝Ｐd＋Ｐci＋Ｐe式中：ＰTi——初始循環(huán)立管總壓力；Ｐci——鉆柱內(nèi)外及鉆頭鉆頭噴嘴處的流動阻力；Ｐe——井底附加安全壓力，取1.5～3.5兆帕。其中Ｐci用于克服循環(huán)系統(tǒng)鉆井液的流動阻力而消耗了，Ｐd＋Ｐe＋Ｐmd＝ＰP用于平衡地層壓力。

司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.8、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)

⑶終了循環(huán)立管總壓力(PTf)終了循環(huán)立管總壓力是指壓井液進入環(huán)空后，用已選定的壓井排量循環(huán)時的立管總壓力。ＰTf＝Ｐd＋Ｐcf＋Ｐe

式中：ＰTf—終了循環(huán)立管總力；Ｐcf—用壓井液循環(huán)時鉆柱內(nèi)外及鉆頭噴嘴 處的流動阻力。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.8、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)

⑶終了循環(huán)立管總壓力(PTf)鉆井液在同一系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時，循環(huán)系統(tǒng)的流動阻力與鉆井液的密度成正比。因此，我們可以用輕鉆井液循環(huán)時的流動阻力Ｐci求得壓井液循環(huán)時的流動阻力Ｐcf：Ｐcf/Ｐci＝ρmk/ρm

Ｐcf＝ρmkＰci/ρm

在用壓井液循環(huán)時，隨著壓井液在鉆柱中下行，鉆柱內(nèi)的液柱壓力逐漸增加，關(guān)井立管壓力逐漸減小，當(dāng)壓井液達到井底時，鉆柱內(nèi)的壓井液液柱壓力已能平衡地層壓力，關(guān)井立管壓力則降為零，且壓井液已考慮了附加安全當(dāng)量鉆井液密度，壓井液液柱壓力已有一個Ｐe附加值。故：

ＰTf＝Ｐcf＝ρmkＰci/ρm

司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.9、確定井口最大允許套壓［Ｐa］

關(guān)井后的最高套壓值原則上不能超過下面三個極限中的最小值：井口裝置的額定工作壓力、套管最小抗內(nèi)壓強度的80%和地層破裂壓力所允許的關(guān)井套壓值。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)計算3.9、確定井口最大允許套壓［Ｐa］

根據(jù)套管最小抗內(nèi)壓強度計算允許關(guān)井套壓的公式為：［Ｐa］＝Ｐt80%－0.0098（ρm－1）ｈ根據(jù)裸眼中易漏地層的破裂壓力計算允許關(guān)井套壓的公式為：［Ｐa］＝Ｐf－0.0098ρmｈ式中：［Ｐa］——允許的關(guān)井套壓，兆帕；Ｐt——套管最小抗內(nèi)壓強度，兆帕；Ｐf——易漏地層破裂壓力，兆帕；ρm——井內(nèi)鉆井液密度，克/立方厘米；ｈ——套管最小強度處或易漏地層處的垂直井深，米。除不能滿足上述關(guān)井條件或發(fā)生其它意外情況需要降壓外，一般情況下嚴禁放噴。為了關(guān)井后的井口安全，應(yīng)盡快實施壓井作業(yè)。司鉆法壓井基本程序3、壓井所需基本數(shù)據(jù)3.10、計算氣柱到達井口時最大套壓

B=Pb－0.00981HC＝0.00981Pbhw3.11、套管鞋處地層所受最大壓力B=Pb－0.00981（H－h(huán)）C＝0.00981Pbhw司鉆法壓井基本程序4、填寫壓井施工單繪制立管壓力控制曲線

壓井作業(yè)單t2t2＋t12t2＋t1司鉆法壓井基本程序4、施工前技術(shù)交底4.1、主要崗位分工（僅供參考）

1、司鉆主要負責(zé)：a.活動鉆具，防止卡鉆（必要時）；b.負責(zé)防噴器和液動閥的開、關(guān)；c.負責(zé)泵的開、關(guān)倒換；2、副司鉆負責(zé)鉆井泵的維護管理，保證正常運轉(zhuǎn)、排量均勻，負責(zé)高壓管線上閘閥的開啟和關(guān)閉。3、井架工根據(jù)指令調(diào)整節(jié)流閥，觀察套管壓力。4、外鉗工負責(zé)鉆井液回收、除氣，配合加重鉆井液。5、內(nèi)鉗工觀察立管壓力表、聯(lián)絡(luò)。6、地質(zhì)技術(shù)員、坐崗工記錄隨時間變化的壓井資料。包括立管壓力、套管壓力、注入量、回收量、密度、噴勢等。7、泥漿工負責(zé)壓井液的供應(yīng)并調(diào)整性能。8、鉆井技術(shù)員（工程師）負責(zé)掌握壓井過程的井下動態(tài)，根據(jù)立管壓力指揮調(diào)整節(jié)流閥，定量控制井底壓力略大于地層壓力，保證壓井施工的順利進行。9、隊長全面指揮，根據(jù)施工需要組織人力、調(diào)整崗位，保證壓井施工安全。司鉆法壓井基本程序4、施工前技術(shù)交底4.2、壓井技術(shù)要求及注意事項

1、加重鉆井液數(shù)量、密度均勻。2、柴油機轉(zhuǎn)速、泵沖、保持排量不變等。3、啟動泵與開節(jié)流閥配合問題、操作要求等。4、套壓、立壓記錄，進出口密度測量，觀察出口返出情況（氣體、鉆井液、混合物）等。5、聯(lián)絡(luò)要求。6、是否活動鉆具7、最大套壓控制問題8、異常情況處理

……司鉆法壓井基本程序5、壓井施工操作

第一步（第一循環(huán)周）基本作法是：通過節(jié)流閥用原鉆井液循環(huán)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于初始循環(huán)立管壓力PTi不變，將溢流及環(huán)空內(nèi)受侵污的鉆井液排至地面。

第二步（第二循環(huán)周）基本作法是：通過節(jié)流閥用壓井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，按“立管壓力控制數(shù)據(jù)表”控制立管由初始循環(huán)立管ＰTi降到終了循環(huán)立管總壓ＰTf，以保證在井底壓力不變的條件下將壓井液替入井內(nèi)，并在一個循環(huán)周內(nèi)把井壓住。PTiPTiPTfPdPdt0t2溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口污漿排完重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周司鉆法壓井基本程序司鉆法壓井立壓、套壓變化曲線PaPTiPTfPdPdt0t2溢流在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周污漿排完司鉆法壓井基本程序5.1、司鉆法壓井第一循環(huán)周具體操作

⑴緩慢開泵，并適當(dāng)打開節(jié)流閥（先打開J2a平板閥），調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓保持關(guān)井套壓不變，直到排量達到選定的壓井排量。Pa⑵泵排量逐漸達到選定的壓井時，保持排量不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使立管壓力等于計算的初始循環(huán)立管總壓力PTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周污漿排完P(guān)at2司鉆法壓井基本程序5.1、司鉆法壓井第一循環(huán)周具體操作⑶繼續(xù)保持壓井排量不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使立管壓力保持PTi不變，直到溢流全部排完，停泵，關(guān)井，則套壓應(yīng)與立壓應(yīng)相等。PTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周污漿排完司鉆法壓井基本程序5.1、司鉆法壓井第一循環(huán)周具體操作Pat2⑴緩慢開泵，迅速打開節(jié)流閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓等于第一循環(huán)周結(jié)束時的套壓（關(guān)井立壓）并保持壓不變，直到排量達到選定的壓井排量。PTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口污漿排完重漿到鉆頭重漿到井口第一循環(huán)周第二循環(huán)周司鉆法壓井基本程序5.2、司鉆法壓井第二循環(huán)周具體操作t2+t12t2+t1Pat2⑵泵排量逐漸達到選定壓井排量時，保持不變。此時立壓應(yīng)接近PTi。PTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口污漿排完重漿到鉆頭重漿到井口第一循環(huán)周第二循環(huán)周t2+t12t2+t1Pat2司鉆法壓井基本程序5.2、司鉆法壓井第二循環(huán)周具體操作⑶加重鉆井液從井口到鉆頭這段時間內(nèi)，即注入加重鉆井液t1內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使套壓保持關(guān)井立壓不變?；蛘甙磯壕┕慰刂屏⒐軌毫ΑＷ⑷爰又劂@井液t1后，立管壓力從PTi逐漸下降到PTfPTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口污漿排完重漿到鉆頭重漿到井口第一循環(huán)周第二循環(huán)周司鉆法壓井基本程序5.2、司鉆法壓井第二循環(huán)周具體操作Pa⑷加重鉆井液出鉆頭進入環(huán)空，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于終了循環(huán)立管總壓力PTf不變，直到加重鉆井液返出井口，停泵關(guān)井，此時若立壓、套壓為零，則說明壓井成功。PTiPTiPTfPdPdt0t2溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口污漿排完重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周司鉆法壓井基本程序5.2、司鉆法壓井第二循環(huán)周具體操作Pa司鉆法壓井例題某直井鉆至井深3000米發(fā)生溢流，關(guān)井后求得關(guān)井立管壓力Pd＝5MPa，套管壓力Pa＝6.5MPa，鉆井液池增量ΔV＝2.5m3。該井95/8″的技術(shù)套管(內(nèi)徑224.4mm)下深為2400m，套管鞋處地層漏失時的地面表壓為11.13MPa；鉆頭直徑215.9mm；127mm鉆桿(內(nèi)徑108.6mm)，177.8mm鉆鋌(內(nèi)徑71.44mm)長100m，鉆井液密度ρm＝1.25g/cm3，泵排量為19.59升/沖，溢流前用小排量（泵沖為30.6）10L/S循環(huán)時泵壓Pci＝3.8MPa,鉆井液密度附加安全值0.10g/cm3，井底附加安全壓力＝1.5MPa。試計算壓井所需數(shù)據(jù)，填寫壓井施工單，并寫出壓井施工步驟。查表得：鉆桿單位內(nèi)容積9.26L/m、鉆鋌單位內(nèi)容積4.01L/m、鉆鋌與裸眼單位環(huán)空容積11.82L/m、鉆桿與裸眼單位環(huán)空容積23.98L/m、鉆桿與套管單位環(huán)空容積26.74L/m司鉆法壓井例題一、溢流種類的判別已知：Pd＝5MPa，套管壓力Pa＝6.5MPa，鉆井液池增量ΔV＝2.5m3，鉆鋌與裸眼單位環(huán)空容積11.82L/m、鉆桿與裸眼單位環(huán)空容積23.98L/m。求ρw＝？解：1、計算溢流物在環(huán)空中占據(jù)的高度Hw鉆鋌與井眼環(huán)空總?cè)莘e11.82×100＝1182(L)溢流進入鉆桿環(huán)空體積2500－1182=1318(L)溢流在鉆桿環(huán)空占據(jù)的高度1318÷23.98＝55(m)溢流在井眼總高度Hw＝100＋55＝155(m)2、計算溢流物的密度溢流物的密度ρw＝ρm－102(Pa－Pd)／Hw＝1.25－102×(6.5－5)÷155＝0.26(g／cm3)3、根據(jù)計算出的ρw值判別地層流體的種類當(dāng)ρw=0.12～0.36g/cm3之間，則為天然氣溢流。經(jīng)計算本井溢流物密度為0.26(g／cm3)，所以發(fā)生的是天然氣溢流。司鉆法壓井例題二、計算壓井液密度已知：Pd＝5MPa，ρm＝1.25g/cm3，H＝3000m，ρe＝0.10g/cm3求ρmk＝？解：

ρmk＝102Pd/H＋ρm＋ρe

＝102×5÷3000＋1.25＋0.10＝1.52(g/cm3)司鉆法壓井例題三、計算鉆柱內(nèi)外容積及壓井泥漿量查表得：鉆桿單位內(nèi)容積9.26L/m、鉆鋌單位內(nèi)容積4.01L/m、鉆鋌與裸眼單位環(huán)空容積11.82L/m、鉆桿與裸眼單位環(huán)空容積23.98L/m、鉆桿與套管單位環(huán)空容積26.74L/m

1、鉆具內(nèi)容積V1＝9.26×(3000－100)+4.01×100＝27.3(m3)2、環(huán)空容積V2＝ll.82×100+26.74×2400+23.98×500＝77.3(m3)3、總?cè)莘eV=V1十V2＝27.3十77.3＝104.6(m3)按1.5倍的體積儲備加重鉆井液，1.5×104.6＝157m3)，即應(yīng)把157m3的鉆井液加重到1.52g/cm3，準備壓井。司鉆法壓井例題四、計算所需加重材料

重晶石體積=60/4.25=14.12（方）重晶石袋數(shù)=60000÷50=1200袋需要的原漿體積＝157－14.12＝142.88（方）司鉆法壓井例題四、計算所需加重材料

重晶石體積=66/4.25=15.53（方）重晶石袋數(shù)=66000÷50=1320袋加重后的鉆井液總體積＝157＋15.33＝172.33（方）司鉆法壓井例題五、計算注入壓井液的時間已知：Qk＝10L/S求：壓井液由地面到達鉆頭所需的時間ｔ1＝？壓井液由鉆頭到達地面所需的時間ｔ2＝？解：tl＝V1／(60Qk)＝27.3×1000÷(60×10)＝45.4(分鐘)或沖數(shù)＝V1/19.59=27.3×1000÷19.59=1394（沖）t2＝V2／(60Qk)＝77.3×1000÷(60×10)＝129(分鐘)沖數(shù)=V2/19.59=77.3×1000÷19.59=3946（沖）3、總時間t＝tl十t2＝45.4十129＝174.4(分鐘)總沖數(shù)=1394+3946=5340（沖）司鉆法壓井例題六、計算壓井循環(huán)時的立管總壓力(PT)已知：Pd＝5MPa，Pci＝3.8MPa，Ｐe＝1.5MPa,ρm＝1.25g/cm3求：初始循環(huán)立管總壓力PTi＝？終了循環(huán)立管總壓力PTf＝？解：PTi＝Pd＋Pci＋Ｐe＝5＋3.8+1.5＝10.3（MPa）PTf＝ρmk/ρm×Pci＝1.52/1.25×3.8＝4.6（MPa）3000米3000米2400米215.9毫米127毫米×2900米177.8毫米×100米244.6毫米×N8027255L77348L40.56MPa11.13MPa35MPa5MPa6.5MPa2500L1.25g/cm30.10g/cm3155米41.75MPa1.52g/cm310L/S3.8MPa4.6MPa1.5MPa5＋3.8＋1.5＝10.3（MPa）4.6MPa27255/60×10＝45.439（分）（77348－64176）/60×10＝22（分）77348/60×10＝129（分）3000米3000米2400米12917530454.7MPa×80%=43.76MPa司鉆法壓井例題1042060100第一循環(huán)周用1.25g/cm3的原鉆井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于初始循環(huán)立管壓力10.3MPa不變，將溢流及環(huán)空內(nèi)受侵污的鉆井液排至地面PTiPTfPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周6.55510.310.3侵漿排完司鉆法壓井例題1、緩慢開泵，并適當(dāng)打開節(jié)流閥（先打開J2a平板閥），調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓保持6.5＋1.5＝8MPa不變。PTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周85侵漿排完司鉆法壓井例題Pa2、泵排量逐漸達到10L/s時，保持排量不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使立管壓力等于初始循環(huán)立管總壓力10.3MPa。PTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周8510.3侵漿排完司鉆法壓井例題3、繼續(xù)保持壓井排量10L/s不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使立管壓力保持10.3MPa不變。泵入鉆井液129min，溢流全部排完，停泵，關(guān)井，則套壓應(yīng)與立壓應(yīng)相等，都等于關(guān)井時的立管壓力5MPa。PTiPTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口t2+t12t2+t1第一循環(huán)周第二循環(huán)周85510.310.3侵漿排完司鉆法壓井例題第二循環(huán)周將157m3、1.52g/cm3的加重鉆井液，泵入井內(nèi)，重建井內(nèi)壓力平衡。PTiPTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口重漿到鉆頭重漿到井口175分304分第一循環(huán)周第二循環(huán)周86.5510.310.34.66.5侵漿排完司鉆法壓井例題1、緩慢開泵，迅速打開節(jié)流閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓保持5＋1.5＝6.5MPa不變。PTiPTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口侵漿排完重漿到鉆頭重漿到井口304分第一循環(huán)周第二循環(huán)周6.5510.310.3175分司鉆法壓井例題2、泵排量逐漸達到10L/s時，保持不變。此時立壓應(yīng)接近10.3MPa。PTiPTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口侵漿排完重漿到鉆頭重漿到井口175分303分第一循環(huán)周第二循環(huán)周6.56.5510.310.3司鉆法壓井例題3、加重鉆井液從井口到鉆頭這段時間內(nèi)，即注入加重鉆井液45.4min內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使套壓保持5MPa不變?；蛘甙磯壕┕慰刂屏⒐軌毫?。注入加重鉆井液45.4min后，立管壓力從10.3MPa逐漸下降到4.6MPa.PTiPTiPTfPdPdt0129分溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口侵漿排完重漿到鉆頭重漿到井口175分303分第一循環(huán)周第二循環(huán)周6.56.5510.310.34.66.5司鉆法壓井例題4、加重鉆井液進入環(huán)空，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于終了循環(huán)立管總壓力4.6MPa不變，直到加重鉆井液返出井口，停泵關(guān)井，此時立壓、套壓為零，則說明壓井成功。PTiPTiPTfPdPdt0溢流在環(huán)空上升排出溢流重漿在鉆具內(nèi)下行重泥在環(huán)空上升溢流到井口侵漿排完重漿到鉆頭重漿到井口第一循環(huán)周第二循環(huán)周6.56.5510.310.34.66.5司鉆法壓井例題129分175分303分

1、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，開泵和打開節(jié)流閥下游的平板閥及調(diào)切節(jié)流閥應(yīng)協(xié)調(diào)。節(jié)流閥開得太大，井底壓力降低，地層流體可能侵入井內(nèi)；節(jié)流閥開得太小，井底壓力過大，套壓升高，可能壓漏地層。因此，開泵和調(diào)節(jié)節(jié)流閥要細心，認真操作。泵排量逐漸達到壓井排量的過程中，通過調(diào)節(jié)流閥，盡量保持關(guān)井套壓不變。壓井注意事項2、保持壓井排量不變。在整個壓井過程中，一定要用選用的壓井排量或泵速循環(huán)，并盡量保持不變，便于用立管壓力來準確控制井底壓力，否則循環(huán)系統(tǒng)中不斷變化的摩擦損失，使得很難用立管壓力來監(jiān)控井底壓力。

3、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，要滯后一段時間，其長短主要取決井深、溢流的種類及溢流的嚴重程度。壓井注意事項4、不能使井眼受壓過大。要保證不壓漏地層、不損壞防噴器和套管，避免出現(xiàn)井下復(fù)雜情況和井噴。5、控制好壓井鉆井液密度。嚴格按計算的加重鉆井液密度加重，密度要均勻。

壓井注意事項1、鉆具斷落壓井作業(yè)中鉆具斷落則懸重減小，立管循環(huán)總壓力明顯下降。二次循環(huán)法第一循環(huán)周和壓井鉆井液在環(huán)空上返時更為明顯?？捎^察立壓、套壓，若兩者相等，說明溢流在斷口下方，若關(guān)井套壓大于關(guān)井立壓，說明溢流已經(jīng)上升到斷口上方。若排除的氣體溢流，鉆具折斷發(fā)生在溢流以上，則套壓穩(wěn)定，不像正常排除氣體溢流那樣緩慢升高。處理措施：若溢流在折斷處以上，可繼續(xù)壓井。但要重新計算壓井液密度、循環(huán)立管總壓力。若溢流在折斷處以下，則注入超重鉆井液使井底壓力平衡地層壓力，然后下鉆連接落魚，恢復(fù)循環(huán)繼續(xù)施工。當(dāng)氣體溢流在折斷處以下時，也可用體積法排除溢流。壓井過程中異常情況的判斷與處理2、鉆具刺漏壓井作業(yè)中鉆具刺漏位置則立管循環(huán)總壓力不斷下降，若溢流在刺漏點以下，則套壓基本不變。

3、鉆頭水眼堵。水眼堵時，立管壓力迅速升高，而套壓不變，記下套管壓力，停泵關(guān)井，確定新的立管壓力值后，再繼續(xù)壓井。水眼完全堵死，不能循環(huán)，先關(guān)井，再進行鉆桿內(nèi)射孔，然后壓井。壓井過程中異常情況的判斷與處理5、節(jié)流管匯堵塞或節(jié)流閥刺壞。節(jié)流閥堵塞時，套管壓力馬上增加，立管壓力在幾秒后與套管壓力同時上升。通常的解決辦法是：開大節(jié)流閥口，疏通節(jié)流閥。若仍不能解堵就啟用備用支路，并清洗被堵支路。節(jié)流閥刺壞的顯示與節(jié)流閥堵塞的顯示正好相反。如果嚴重刺壞，就要使用第二個節(jié)流閥，然后把沖飾的元件換掉。壓井過程中異常情況的判斷與處理6、井漏。壓井過程中若發(fā)生井漏，應(yīng)先進行堵漏作業(yè)，然后再進行壓井。7、井涌時出現(xiàn)酸性氣體。井涌時出現(xiàn)酸性氣體（硫化氫、二氧化碳）,很容易腐蝕和破壞鉆具。應(yīng)改變維持井控的措施，有效的解決辦法是通過鉆桿和壓井管匯同時將鉆井液泵入井內(nèi)，將酸性氣體壓回地層。在把酸性氣體壓回地層的同時提高壓井液的PH值，以中和酸性氣體。壓井過程中異常情況的判斷與處理1、發(fā)現(xiàn)溢流后不及時關(guān)井，仍繼續(xù)觀察。這只能使侵入井內(nèi)的流體越來越多，溢流更加嚴重。特別是天然氣溢流，在向上運移中體積膨脹，會排除更多的鉆井液，很容易誘發(fā)井噴。所以發(fā)現(xiàn)溢流時，無論嚴重與否都應(yīng)立即關(guān)井，分析清楚以后再做處理。如果未安裝井控設(shè)備，應(yīng)立即組織高密度壓井液壓井。

井控作業(yè)中容易出現(xiàn)的錯誤做法2、在關(guān)井的情況下活動鉆具。如果有性能可靠的備用防噴器，為防止卡鉆，活動鉆具是可以的。這個防噴器發(fā)生故障，還可以用另一個防噴器關(guān)井。如果不具備這個條件就不要活動鉆具。因為此時保護后后井口裝備是首要任務(wù)，是否卡鉆已經(jīng)是次要問題。如果井口裝置發(fā)生問題，其后果不僅僅是卡鉆，還會因井噴失控而導(dǎo)致更為嚴重的后果。井控作業(yè)中容易出現(xiàn)的錯誤做法3、起下鉆中途發(fā)現(xiàn)溢流，仍繼續(xù)起下鉆1）如果溢流是天然氣，無論是起鉆還是下鉆，發(fā)現(xiàn)溢流都應(yīng)立即關(guān)井。2）如果溢流是油水，發(fā)現(xiàn)溢流后不一定立即關(guān)井。因為由溢流發(fā)展到井涌、