《东北大学钻井工程》PPT课件.ppt

第六章 6.1 地层压力及其预测 一、 地下各种压力概念 1. 静液压力 静液压力是由液柱重量引起的压力。如果静液压力用ph表示，则 单位高度(或深度)增加的压力值称为压力梯度，静液压力梯度可表示为 第五章 第一节 地层压力及其预测 静液压力梯度受液体密度的影响和含盐浓度、 气体的浓度以及温度梯度的影响。 油气井钻井中遇到的有代表性的平均静液压力 梯度有两类： 第五章 第一节 地层压力及其预测 淡水和淡盐水盆地，GDh为0.0098 MPam 盐水盆地，GDh为0.0105 MPa m 2. 上覆岩层压力 某处处地层层上覆岩层压层压 力是指覆盖在该该地层层以上的地 层层基质质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总总重量造成的压压 力。如果用pob表示上覆岩层压层压 力，且沿垂直高度h内各参 数取平均值值，则则 岩石密度与孔隙度的大小和埋藏的深度有关。 3. 地层压力 地层压层压 力是指作用在岩石孔隙内流体(油气水)上的 压压力，也叫地层层孔隙压压力。地层压层压 力用pp来表示。正常 地层压层压 力等于从地表到地下该该地层处层处 的静液压压力,其值值 大小与沉积环积环 境有关。根据式(6-2)的计计算原理，可求 得大多数正常地层压层压 力梯度为为GDp=0.0107 MPam。 ppph，异常高压压 第五章 第一节 地层压力及其预测 ppph，异常低压压 4. 基岩应力 上覆岩层的重量是由岩石颗粒和孔隙内的流体共同支 撑的。没有被孔隙内流体所承担的那部分上覆岩层压力称 为基岩应力。如果用表示基岩应力 在正常的压力环境中(pp=ph)，由于颗粒和颗粒间相 互接触，岩石基体支撑着上覆岩层重量，而这个直接的 颗粒间应力的减少(0)，将导致孔隙内流体支撑起部 分上覆岩层，而形成异常高压(ppph)。 第五章 第一节 地层压力及其预测 多年来发展了数种预测异常高压的技术，其中有在钻 井施工前进行的地球物理预测方法，也有钻井过程中应用 的钻井参数方法和其他方法。目前在国内使用最多的方法 是声波测井法和dc指数法。 1. 地球物理方法 第五章 第一节 地层压力及其预测 地震资料法 声波测井法 电阻率测井法 地球物理方法 二、 地层压力的预测原理与方法 (1) 地震资料法 因为地震波是一种弹性波，其传播速度与岩石 致密程度有关。通常，岩石愈致密，波的传播速度愈快 ，传播时间愈短。在正常压力梯度下，岩石的致密程度 随深度而增大，因此地震波传播速度亦随深度而增大， 其传播时间随深度而减小。当地层出现异常高压(pp ph)时，岩石致密度下降，地震波传播速度减小，传播 时间增大，人们可根据这一特性来解释地震波与井深的 关系曲线，从而预报异常高压。 这种方法一般用在钻井施工前的初步预测。 第五章 第一节 地层压力及其预测 1) 预测预测 原理声波传传播速度主要是孔隙度和岩性的函 数。如果岩性为为泥页页岩时时，则则声波测测井主要反映孔隙度 的变变化。 在正常压力地层中 ，随深度增大，地层压 实程度增强，孔隙度下 降，则声波传播速度加 快，传播时间减少。深 度D与传播时间tn的 对数之间呈一条正常趋 势线。 (2) 声波测井法 在异常高压地层 中，由于欠压实，孔隙度 加大，传播时间t将偏离 正常趋势线，其数值大于 正常值。偏离值tsh(角 标sh表示泥页岩层， tsh =to-tn)越大，地 层压力越高。根据大量数 据可得出一定地区GDp和 tsh之间的关系曲线。 第五章 第一节 地层压力及其预测 地区经验曲线法 地区经验经验 曲线线法： 绘制该地区lgt与D的正常趋势线，图上开始偏离正 常趋势线的点即为异常压力的顶界。先确定tsh=to(异 常)-tn(正常)，而后根据该地区关系曲线查出GDp，则 to 第五章 第一节 地层压力及其预测 当量深度法 2) 预测方法 当量深度法： 在连续沉积盆地，声波传播时间的正常趋势反映了地层 的正常压实趋势。当地层压力异常时，如图6-3中a 点，地层欠压实，基岩应力下降。由于地层有正常压 实的趋势，可在正常压力段找出一点e，其值与之相等 。相应深度De称为当量深度，如图所示。 正常压力段深度De的 e易于求出： 第五章 第一节 地层压力及其预测 由于深度Da处的a=e，则a点处的地层压力计算式为 (3) 电阻率测井法 电阻率测井法的预测原理：在正常压力地层中，随 深度增大，地层压实程度加大，孔隙度减小，导电流体 也减少，页岩电阻率加大。在一定的地区，页岩电阻率 (对数)与井深之间存在一条正常趋势线；在异常压力地 层中，由于地层欠压实，孔隙度增大，地层流体多，地 温高，页岩电阻率向着低于正常电阻率的一侧偏离正常 趋势线，其偏离值越大，地层压力越高。 to，C正常压实趋势线的截距和斜率 第五章 第一节 地层压力及其预测 1) 工作原理 d(或dc)指数法是利用泥页页岩的压实规压实规 律及欠压压 实实地层层机械钻钻速增大的特性和压压差影响机械钻钻速的原 理，同时时考虑虑了钻钻井参数对对机械钻钻速的影响来监测监测 地 层压层压 力的。 根据钻钻速与转转速、钻压钻压 及钻头钻头 直径之间间的关系， 并考虑虑保持d的数值值与英制单单位时时相同，则可得 第五章 第一节 地层压力及其预测 2. 钻井过程中预测地层压力的方法 (1) d(或dc)指数法 20世纪60年代以来，人们了解了机械钻速和地层 压力之间的关系，并在此基础上发展了一种改进机械 钻速预测地层压力的方法，称为d(或dc)指数法。 因为0.0547vpe/n的值总 是小于1，所以lg（ 0.0547vpe/n）的绝对值 与vpe成反比。因此，d 指数与vpe成反比。 在正常压力条件下，随着深度加大，vpe下降，d指 数增大，且d与D之间呈一条正常趋势线。在压力过渡 带和异常高压地层，由于地层欠压实和井底压差减小， vpe加大，d指数下降，通过其与正常趋势线偏离值的大 小，可以预报出地层压力。 第五章 第一节 地层压力及其预测 d指数法的前提之一是保持钻井液密度不变，但这在 生产中难以达到，尤其在进入压力过渡带后，为了安全 起见，需增加钻井液密度，这样，d指数便随之升高，影 响了它的正常显示。为了消除此影响，于是提出了修正 的d指数，即dc指数法，表达式为 2) 预测方法 应收集的现场资料有：井深、地层岩性、钻时、钻 压、转速、泵压、排量、钻头尺寸及类型、密度、粘度 、流变性。要求取全取准资料，并舍去非正常的钻井 第五章 第一节 地层压力及其预测 计算dc指数，绘制dc与D的关系曲线：按式(6- 7)计算dc指数，并将计算的dc值点在dc与D的录井图上 ，如图示。 建立dc指数正常趋势趋势 线线方程：要求取过过渡带带 前大于300 m的井段为为回 归归段。使正常趋势线趋势线 通 过过大多数泥岩点。 回归方程形式为 ： 数据和非泥岩、页岩数据。 第五章 第一节 地层压力及其预测 D lgdc 回归归所得方程的相关系数必须须大于规规定值值(一般暂暂 定为为0.7)。在条件不具备时备时 ，可借用相邻邻或相似地质质条 件或邻邻井的趋势线趋势线 参数值值。 计计算地层压层压 力：利用趋势线趋势线 方程计计算或从图图上查查出 相应应深度的dcn值值，再选选用下面推荐的四种求地层压层压 力公 式，定量地计计算出地层压层压 力的大小。 对对数式： 当量深度式： 第五章 第一节 地层压力及其预测 反算 式： 伊顿顿(Eton)式： 第五章 第一节 地层压力及其预测 一些油田经过经过 研究对对比，认为认为 反算式比较较符合实实 际际。因此，将求出的正常趋势线趋势线 方程和式(6-7)代入反 算式，便可直接求得实际实际 地层压层压 力时时流体密度公式为为 ： 它是利用钻钻速方程把影响钻钻速的诸诸因素修正成标标准 值值，唯一将压压差(当量循环环密度与地层压层压 力之差)孤立 出来。当井内的当量循环环密度为为一常数时时，标标准化钻钻 速值值的变变化，可以直接反映出所钻钻地层层孔隙压压力的变变 化。据有关资资料介绍绍，该该方法能监测监测 到地层压层压 力很小 的变变化，但因其分析计计算较较繁琐琐，从而限制了它的广泛 应应用。 第五章 第一节 地层压力及其预测 3.其它方法 地层压力还可利用页岩密度法、岩屑情况变化分析 、化石资料、钻井液返出温度及钻井液中天然气、氯化 物含量变化等预测，具体方法可参阅有关文献。 (2) 标准化钻速法 第二节 地层破裂压力及其预测 一、 地层破裂压力及破裂压力梯度 地层破裂压力：在井中一定深度处处的地层层，其承受压压力 的能力是有限的，当压压力达到某一值时值时 会使地层层破裂， 这这个压压力称为为地层层的破裂压压力pf。 地层层破裂压压力的大小取决于许许多因素，如上覆岩层层 压压力、地层压层压 力、岩性、地层层年代、埋藏深度以及该处该处 岩石的应应力状态态。 为了衡量某一深度D的破裂压力的大小，引入地层破 裂压力梯度GDf的概念。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 破裂压力预测方法 哈伯特威利斯法 马修斯凯顿法 伊顿法 黄荣樽法 安德森法 二、 地层破裂压力预测方法 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 哈伯特威利斯法破裂传播压力必须大约等于最小 主应力。并认为在发生正断层作用的地区，最大主应力 是大致垂直且等于上覆岩层的有效压力，而最小应力应 马修斯凯顿法引入了变数基岩应力系数Ki（可变 的水平与垂直应力比）。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 是水平的且大多数大概在上覆岩层有效压力的1/21/3之 间。 伊顿法:1969年，伊顿顿假设设地层层是弹弹性体，并用泊松比 把水平应应力H和垂向应应力z联联系起来，给给出了地层层破裂 压压力梯度公式 伊顿认为顿认为 ，上覆岩层压层压 力pob和泊松比都随深度 而变变化，地层层破裂压压力梯度GDf也随深度而变变化，因而 比较较接近实际实际 。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 a.分析测井资料或用d指数法，确定pp； b.根据密度测井资料，计算并绘制该地区pob与D 的关系曲线； c.根据实际压裂资料，挤水泥资料和井漏值，取 得地层破裂压力数据； d.用已知的pp、pf和pob，计算并绘制与D的关 系曲线； e.用pob，pp和的数值，由公式计算任一深度的 GDf，得出地区性的破裂压力梯度预测曲线。 应用伊顿法预测地层破裂压力梯度的步骤是： 黄荣樽法:黄荣樽根据弹性力学的理论，导出了井壁上 最容易压开裂缝处的有效切向正应力的表达式，并且认为 地层的破裂是由于增大井内流体压力使井壁上的有效切 向正应力减小为零(当存在原生裂缝时)或变为负值并超过 地层的抗拉强度hT(当井壁上无原生裂缝时)的结果。结 合水平向的两个主地应力计算方法，黄荣樽提出计算破裂 压力的解析式为 K非均匀的地质构造应力系数，K=-3； ，水平两个主方向的构造应力系数。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 黄荣樽法的具体应应用步骤骤是： 1) 三轴岩石力学试验：主要是在高压室中对圆柱岩 样施加不同围压的压缩试验。通过试验确定岩的泊松 式中 o围压围压 pcir为为零时时的泊松比； m，n取决于岩性的常数。 考虑到地层重力场的作用，岩层在某深度D处的围压 pcir的计算式为 联联立式(6-13)和式(6-14)便可解得D深度处处的pcir值值和 地层层的泊松比值值。 比。岩石的泊松比与其所处的深度有关，通过岩石 的三轴压力试验发现是随围压的升高而增大。经过 分析，提出计算的指数方程 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 2) 现场地层破裂压力试验：这是为了确定地下岩层的 构造应力系数而进行的。一般在一个油田断块或一个探 区只需进行12口井便可满足要求，但为了准确地确定 构造应力系数，需在套管鞋下方的压裂段地层中在试验 前取一筒岩心，供测试泊松比之用。 关闭环形空间，要求在环空井口安装精密压力表记 录压力的变化。用水泥车以低速(大约为5080 Lmin) 缓慢地启动泵并向井内注入钻井液；记录各个时间的泵 入量和相应的井口环空压力。做出以井口压力与泵入量 为坐标的试验曲线，如泵排量不变时，亦可做出井口压 力和泵入时间的关系曲线。在进行液压试验时，要注意 确定下述的压力值(如图6-5所示，此图为实测曲线)： 地层破裂压力试验的具体要求如下所述。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 漏失压力pl:即开始 偏离直线之点的压 力，其后压力仍上 升。 开裂压力pf:压力最 大之点。反映了液 压克服地层的强度 使其破裂，形成裂 缝，钻井液向裂缝 中漏失，其后压力 将下降。 延伸压力pex:压力趋于平缓的点。它使裂缝向远处扩展 延伸。 瞬时停泵压力ps:当裂缝延伸到离开井壁应力集中区， 即6倍井眼半径以远时(估计从破裂点起约历时1 min左 右)，进行瞬间停泵。记录下停泵时的压力ps，由于此 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 时裂缝缝仍开启，ps应应与垂直裂缝缝的最小地应应力y值值相 平衡，即有ps=y。此后，由于停泵时间泵时间 的延长长，钻钻井 液向裂缝缝两壁渗滤滤，但液压压下降。由于地应应力的作用， 裂缝缝将闭闭合。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 裂缝重新张开压力pre:瞬时停泵后启动注入泵，从 而使闭合的裂缝重新张开。由于张开闭合裂缝所需的压 力pre与开裂压力pf相比不需要克服岩石的抗拉强度， 因此可以近似地认为破裂层的抗拉强度等于这两个压力 的差值，即有 从图图中查查得pf和pre对应对应 的井口泵压泵压 ，于是根据 (6-15)式直接计计算出hT值值。从试验试验 曲线线上确定地层层开 裂时时的井口泵压泵压 (如果考虑虑pl为为最大许许可压压力，也可用 此值值)，其与静液压压力之和为为破裂压压力pf值值。破裂层层岩心 经过经过 室内试验试验 确定，再求出对应对应 深度处处的pob及正 常孔隙压压力pp值值。将得到的pf ， ，hT ，pob和pp 值值代入公式(6-12)便可算出K值值。 现在进一步明确一下如何利用上述破裂压力试验求 取预测公式(6-12)中的有关参数： 3) 各种参数确定之后，便可用黄荣樽法计算地层破 裂压力。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 安德森法由于地层层破裂压压力预测预测 公式中均含有泊松 比值值，安德森(Anderson)认为认为 砂岩中的泥质质含量对对其 值值影响很大。因为为砂岩中的泥质质本质质上起着颗颗粒间间塑 性胶结结物的作用，对对砂岩的形变变有明显显的影响。因此， 他提出可以通过过建立与泥质质含量的关系来求得. 声波、密度和中子测井的组合能计算地层的泥质含量 ，其计算式为 ： Ish地层的泥质指数，%； s声波时差求得的地层总孔隙度，%； d密度测井求得的地层有效孔隙度，% 式中： 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 安德森提出的地层层破裂压压力预测预测 公式是： 此式是在假定无构造应应力，地层层抗张张强度为为零并取 均匀水平地应应力基础础上而得出的。由此得 将现场现场 破裂压压力试验试验 求得pf值值代入(6-18)式，便可 求得，再将此值值与相应应地层层的Ish值值做出关系图图。 根据墨西哥湾地区12口井中进进行29次破裂压压力试验试验 得到 的数据绘图绘图 及利用(6-18)式计计算出的值值，表明与Ish 有很 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 式中，系数A和B随不同地区或不同构造而异，需要建 立各个不同地区的关系式。 好的线性关系，因此，可用直线公式拟合。 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 以上介绍绍三种预测预测 破裂压压力方法都仅仅适用于连续连续 沉积积的地层层，对对于地质质不整合的地层层、风风化带带和破碎 带带等地层层，其破裂压压力往往低于计计算的破裂压压力，钻钻 进这进这 些层层段常常会发发生意外的漏失事故。在这这些情况下 ，预测预测 地层层破裂压压力时时，应应当考虑虑到地质环质环 境的影响 。 安德森法 哈伯特威利斯法 马修斯凯顿法 伊顿法 黄荣樽法 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 地层压力剖面的应用： 当量钻井液密度 井 深 D1 D2 A B CD I GDf GDp 套 管 下 入 深 度 的 选 择 欠 平 衡 坍 塌 卡 钻 H CD I GDf GDp 当量钻井液密度 井 深 D2 井 深 当量钻井液密度 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 X CD GDf GDp 当量钻井液密度 井 深 D2 D1 1 2 3 过 平 衡 井 漏 设 计 套 管 程 序 第五章 第二节 地层压力破裂及其预测 在钻井过程中，一方面有地层孔隙中的流体压力pp；另一方面有钻井液柱形 成的静液压力pdh。在正常钻进情况下，正是用pdh来平衡pp，保持pdh略大于pp的平 衡条件下进行钻井的。 当pdh大于pp过多时，会造成机械钻速慢，压差卡钻多，同时在钻进时 油气显示 不好；当超过pf后将形成井漏或地下井喷； 当pdh小于pp时，地层流体将向井内流动，这种现象称为井涌(或叫溢流)。此时若不 及时进行压井作业，使这种流动失去控制则会形成井喷。如果在地面失去控制， 称为地面井喷，如果这种流动进入裸露地层，则称为地下井喷。 第三节第三节 地层井眼系统的压力控制地层井眼系统的压力控制 一、失去压力平衡的原因 地层压力掌握得不确切 钻井液液柱高度降低 钻井液密度降低 井内压力激动 起钻抽汲压力 二、气侵对钻井液液柱压力的影响 1 气侵时，气体以游离态均匀分布在钻井液中 钻井液 气 钻井液 气 以微小气泡吸附在钻井液中颗粒的表面，随 着钻井液的循环上返。由于气体是可压缩的 ，气泡在上升的过程中由于所处的压力不断 减小，体积就会逐渐膨胀增大。因此受气侵 后，环空不同深度处的钻井液密度是不同的 ，不能以地面气侵钻井液密度乘以井深来计 算井内钻井液柱压力。 这种情况下，即使返到地面时的钻井液气侵 得厉害，形成许多泡沫因而使密度降低很多 ，但井底咱井液柱压力的减少并不一定很大 。 通过分析可以建立分析任一井深处气侵钻 井液密度及井底液柱压力降低值 均匀气侵时，井底钻井液液柱压力降低并不明显。 2 井下积聚气柱，造成钻井液自动外溢和井喷的条件 显然， 将x= h及Ps =101千帕（外溢时井口是开启的）代入， 设井下有一段气柱或严重气侵的钻井液，高度为x米。上面未被气侵的钻井液 柱， 高度为h米。钻井液密度为 m克/厘米3。井筒截面积为A米2。 作用在气柱上的初始压力为：Ps+9.81 m h（千帕），气柱的初始体积为：Ax米3。 如果钻井液液柱高度减少h，则作用在气柱上的压力将减少为Ps+9.81 m （h- h ） （千帕）而气柱将发生膨胀而高度将增加x ，膨胀后最终体积米A(x+ x) 。 可以认为气体膨胀为等温过程 h x x h 气柱聚积体积超过其上面的将喷出钻井液体积。在停止循环的情 况下，积聚起这样大量的气柱是不大可能发生的。 小积聚量气柱上升膨胀造成外溢 设当整个钻井液及气体柱上行到距井底L米时，产生前述外溢的临界条件，此时 未气侵的钻井液液柱高度为h1米，气柱高度为x1米。显然 x1 x h h1 L 当发现井喷预兆或井口溢流时，应立即采取关井措施，其目的是： 1) 尽量减少进入井内的流体量，流入量越小，越容易处理； 2) 尽可能多地保持环空内的钻井液量，以减少循环压井时的井口回压； 3) 取得压井数据，以确定地层压力、压井所需钻井液密度及判断流体类型。 三、关井 关井有两种方法 ： 硬关井法，即停泵后立即关闭多效能防喷器； 软关井法，即先打开节流阀，再关闭多效能防喷器，最后关节流阀。 软关井法可避免突然关井而产生的水击效应，但在井过程中地层流体仍要 继续进入井内。目前我国多采用软关井法，现场简称为“四七动作”。 按照一定的方法往井内注入适当密度的加重钻井液来制止井涌(或称溢流)， 以达到迅速恢复或重建井内的压力平衡，此作业称为压井。 1. 压井基本数据的计算 (1) 关井钻杆压力的确定 四、压井 关井前由于发生地层流体的侵入，地层流体压力下降，关井后地层压力开始恢 复，经过一段时间后达到压力的平衡和稳定。因此关井后1015 min即可进行 关井钻杆压力的确定，具体分两种情况： 1) 钻杆中未装回压阀：在关井1015 min后，即可从立管压力表直接测出。 2) 钻杆中装有回压阀：其步骤是:关井；装一个低容积的高压泵与立管相接； 开始泵入，充满地面管线；逐渐加大负荷，继续泵 入，使液体沿钻杆向下移动 ；顶开回压阀，液体开始流动的立管压力，即为关井钻杆压力。 (2) 地层压层压 力的确定 把地层井眼系统看成一个压力系统，则可将钻柱与环形空间视为连通的 “U”形管，其底部视为井底地层。根据“U”形管压力平衡原理，知道关井时 井内的压力平衡关系为 pd pa pp pdd pda 当井深为Dw、钻柱内未受侵钻井液密度为d 时，根据以上压力平衡关系，可得 (3) 压压井所需钻钻井液新密度d1 根据关井钻杆压力，可求出地层压力及 平衡此压力所需的钻井液新密度d1，即 (4) 地层层流体的判别别 可以由GDf的大小，初步判断地层流体的种类。 一般: 天然气 GDf=1.084.51 kPam； 天然气与石油(盐水的混合物) GDf=4.519.03 kPam； 石油或盐水 GDf=9.0311.28 kPam。 2. 压井方法 常用的压井方法: (1) 井底压压力不变变的概念 在循环压井时用节流阀开关来调节回压，其主要原则是保持井底压力不变 ，从而使井底压力与地层压力在循环压井过程中一直保持平衡关系。这样，一 方面可防止地层流体进一步流入，另方面也可防止因井底压力过大而压漏地层 ，使井内情况复杂化。 1) 用原密度钻井液循环压井 用原密度钻井液循环压井时，立管压力、井底压力和套管压力与关井时不 同，将发生变化： 立管压力pt：由于循环时钻井液在整个系统中有流动阻力pcs，必然加在立管 压力表上，因此，pt将等于： 井底压力pwf：循环到井底时，pcs的大部分已损耗在钻杆和钻头水眼上，只剩 下环空压力损失pla，此时： 套管压力pa：在环空井口，循环阻力已消耗完，仍保持原有的关井套管压力。 由此可得压力平衡关系式 pa随气体在环空中上升，不断变化，不能通过控制套压办法来保持井底压力 不变。实现井底压力不变的方法是：在保持循环压井泵速不变的条件下，控 制循环时立管压力不变，使 这就需要在循环压井中通过调节节流阀来控制pt和pwf不变。 可以根据这个直线关系建立一个pt随时间变化的图表，从图上可知任一时刻(任一 累计冲数)的立管压力，以便在循环压井时用节流阀调节，使立管压力达到此数值 ，以实现井底压力保持不变。 2) 用加重钻钻井液循环压环压 井 分析式(6-28)可知，当加重钻井液注入钻柱内时，钻柱内钻井液柱pdd将随时间( 或总的泵冲数)成直线地增大，为了保持井底压力不变(等于pp)，必须成线性减少 立管压力pt。 开始循环时： 立管压力 重钻井液到达井底时：立管压力 司钻法压井 例： 井深3000 m，套管1338in，下深1060 m，允许套压17.4 MPa，泵速60 冲min 时泵压为21.1MPa，35 冲min 时泵压为7.0 MPa(压井泵速)，pd=1.8 MPa， pa=2.8 MPa，d=1440kg/m3，pla=0.4 MPa，环空单位长度体积0.034 m3,钻井 液池体积过盈2.8 m3。 1) 先用原密度钻井液循环出受侵钻井液(图中A、B、C点)。 a. 关井。当压力稳定后测关井的pd和pa。 地层压力 pp=pd+dgDw=1.8+14409.8300010-6=44 (MPa) 地层流体压力梯度 判断为气体。 b. 开始以选定的泵速(35冲 min)泵入原密度钻井液 (d=1440kg/m3)，开节流阀， 使pa等于原关井套压2.8 MPa， 此时立管压力应等于 pt=pd+pcs=1.8+7.0=8.8 (MPa) 由于附加pla为0.4 MPa，则井 底压力为44+0.4=44.4 MPa为了 保持井底压力不变，需调节节 流阀保持立管压力不变(8.8 MPa)，此时气柱被循环上升，不 断膨胀，到达一半井深时pa上升 到6.3 MPa。 c. 气体到达井口，套压最大，为10.5 MPa。此时立管压力仍保持为8.8 MPa 。检查允许套压为17.4 MPa，实际套压未超过额定负荷。气体开始从节流