司钻法压井施工设计

1 司钻法压井施工设计司钻法压井施工设计 一 基本情况 1 井号 培训 1 井 2 井身结构 244 5mm 套管 2000 米215 9mm 钻头 3000 米 3 井口井控装置 FH28 35 环形 FZ28 70 单闸板 FZ28 70 双闸板 节流压井管汇 YG JG 70 环形防喷器试压 24MPa 30 分钟未降 全封 半封防喷 器及节流压井管汇均试压49MPa 30分钟未降 放喷管线试压10MPa 30 分钟未降 4 地质分层 略 5 显示情况 显示类别 溢流 井深 3000 米 层位 飞仙关 灰岩 用钻井 液密度 1 20g cm 3 钻至井深 3000m 发生溢流 关井立压 3 MPa 关井套压 4 5 MPa 钻井液罐增量 3 m 3 二 有关计算 压井思路 采用司钻法进行压井作业 首先用原浆控压循环排出 环空受污染的气侵泥浆 再用注入压井液实施压井作业 重建井内压 力平衡 压井排量控制在 10L S 附加安全压力 3 Mpa 1 钻具内容积 钻杆段 钻铤段 322 2 2 21 2 1 81 2617007 0282510862 0 4 14 3 4 mhdhdVd 2 环空容积 裸眼钻铤段 裸眼钻杆段 套管钻杆段 2 3 222222 3 2 3 2 32 2 2 2 21 2 1 2 1 57 79 2000 127 02224 0 825 127 023 0 170 165 023 0 14 3 4 1 4 1 m hdDhdDhdDVh 3 井筒容积 忽略钻头以下 5 米 3 38 10657 7981 26mVhVdV 井 4 最大允许关井压力 2000 米处的破裂压力 2000 米以上液柱 压力 MPahP m 48 21200020 10098 0450098 045 允 5 溢流距离井底高度 只计算环空也认为合理 即 138 5 米高 度也正确 5 14355 1385 165 023 0 14 3 4 1 523 014 3 4 1 3 5 4 1 5 4 1 5 5 22 2 22 2 dD DV h h 米钻头距离井底的 钻铤段环空容积系数 米井眼容积溢流量 6 地层压力 地层压力 关井立管压力 泥浆柱静压力 MPahPP mdp 28 38300020 10098 030098 0 7 压井泥浆密度 压井泥浆密度 地层压力当量密度 附加密度 3 40 110 0 30000098 0 28 38 0098 0 cmg H P e p 8 初始循环压力 循环压力与排量的平方成正比 MPa Q Q PPci4 20 10 16 2 2 原 泵 9 终了循环压力 3 MPaMPaPP m cicf 7 467 4 20 1 40 1 4 10 初始立管总压力 压井排量下的循环压力 关井立压 附加压力 MPaPPPP dci 10334 总 11 压井液到达钻头时间 钻具内容积除以压井排量 min457 44 6010 100081 26 1 Q V t d 12 计算压井液从钻头到达套管鞋时间 裸眼钻铤段与裸眼钻杆段的容积和除以压井排量 2 t min46 6010 1000825127 023 0170165 023 0 4 1 4 1 2222 2 2 2 2 21 2 1 2 1 2 Q hdDhdD t 13 计算压井液从钻头到达地面时间 环空总容积除以压井排量 min1336 132 6010 100057 79 3 Q V t h 4 压井作业单 井号 培训 1 井日期 2009 12 7制表 审定 基 本 参 数 井深 H 3000m钻头深度 2995m套管鞋深度 2000m 钻头尺寸 215 9mm钻杆尺寸 长度 127 2825 m 钻铤尺寸 长度 165 mm 170 m 套管尺寸 钢级 244 5mm P110 11 05mm 钻杆容积 Vd 26 81m3环空容积 Va 79 57 m3井筒容积 106 38m3 套管抗内压强度 80 48 8 Mpa裸眼薄弱地层破裂压力 45Mpa 2000m 井口装置额定工作压力 70 MPa最大允许关井压力 21 48 Mpa 溢 流 关 井 关井立压 Pd 3MPa关井套压 Pa 4 5 MPa 溢流量 V 3m3井底溢流高度 138 5m143 5m 钻井液密度 m 1 20g cm3地层压力 38 28 MPa 压 井 数 据 附加当量钻井液密度 e 0 1 g cm3压井液密度 1 40g cm3 压井流量 Q 10L S初始循环压力 Pci 4 MPa 终了循环压力 Pcf 4 7 MPa压井中井底附加安全压力 P 3 MPa 初始循环立管总压力 10MPa 终了循环立管总压力 4 7 MPa 压井液到达钻头时间 45 分 压井液从井底到达套管鞋时间 46 分 压井液从井底到达地面时间 133 分 压井作业中立压变化曲线 t 311 分 10MPa 4 7MPa 0 178 分133 分 P 5 三 组织分工职责 1 指挥组 负责制定施工技术方案和安全措施 负责实施压井全过程的组织 指挥和决策 按设计要求和工程 需要组织调度人员 器材 贯彻 落实各项工艺技术措施和安全工作 2 钻台井口组 根据现场指挥的命令及时调节 开关井口闸门和节流压井管汇 闸门 负责井口钻具的固定 手动操作杆的开关及钻台上下其它工作 施工期间定时检查远控台 液控管线 井控装置 液气分离器 的情况 保证正常工作 负责液气分离器排气管线出口点火 紧急情况下负责放喷管线 出口点火 记录立压和套压 定时向指挥组汇报 3 泵房组 负责施工期间两台泵的正常运转 负责泵房及加重系统 转浆系统等区域上排水管路的清查和管 理 做好防漏 防窜及防误操作各项工作 根据计量人员的命令倒换循环罐闸门 配合搞好钻井液 压井液的转储倒运及供液回收工作 4 泥浆组 负责按照拟定的技术措施的要求准备足够数量的压井液和钻井 液 保证压井液的性能满足施工的需要 6 负责泥浆材料及添加剂的管理 数量清点 数据记录 维护配制压井液的设备 保证完好 负责注入和返出泥浆密度的监测 并及时向指挥汇报 5 计量组 负责记录施工过程中实际排量 注入和返出的正反计量 观察泥浆出口返出情况 及时将情况向指挥组汇报 6 资料组 负责全过程的资料收集 7 突击组 安全警戒组 负责在压井施工时作业区域的安全警戒工作 设置安全警戒线 禁止无关人员进入 实时监测可燃气和硫化氢含量 做好人员防护工作 做好应急预案的准备工作 紧急情况时完成人员的疏散工作 负责在紧急情况时协助其它组完成工作 四 施工步聚 一 准备 1 发生溢流后及时用死卡固定好钻具 2 手动锁紧半封闸板 3 准备密度 1 40g cm 3 压井液 160 m 3 有效 4 召开压井施工技术交底会 交底会应包括 压井施工步骤 压井 参数 施工注意事项 人员分工 物资器材准备等 5 检查好设备 特别是泥浆泵要保证连续运转 施工前要保证两 台泥浆泵完好 空气排干净 随时可以泵入泥浆 7 6 指定两人负责点火 液气分离器出口 放喷管线出口点上长明 火 7 准备好 10 15 具空气呼吸器 空气压力足够 8 检查好泥浆回收管线 液气分离器及其管线 保证通畅 9 做好压井泥浆的转罐 泥浆回收等工作 10 检查泥浆管汇 压井管汇 节流管汇各闸门开关状态 二 步骤 1 将钻井液回收管线闸门倒至液气分离器 并在出口点火 2 注入密度 1 20g cm 3 79 6m3 控压循环排出环空污染泥浆 排量 10L s 控制立管压力 10MPa 快速打开 J2a 缓慢启动泥浆泵 调节 节流阀开度使套压等于关井套压 4 5MPa 逐渐提高排量至压井流量 10L s 调节节流阀开度使立压等于初始循环立管总压力 10MPa 直到泵 入量 79 6m 3 停泵关井 也可连续不停泵施工 立压等于套压 6Mpa 3 注入密度1 40g cm 3 26 8m3排量10L s 控制立压从10 4 7 Mpa 将泥浆泵上水管线倒至压井液罐 开 J2a 缓慢启动泥浆泵 通过调节 节流阀使套压等于 6MPa 逐渐将流量提高至 10L s 通过调节节流阀开 度使套压维持在 6MPa 直到泵入压井液 26 8m 3 此时立压降至 4 7MPa 4 继续注入密度 1 40g cm 3 79 6m3 排量 10L s 控制立压 4 7 Mpa 停泵关井 调节节流阀开度使立压始终等于 4 7MPa 直到又泵入压井 液 79 6m 3 总量 106 5m3 停泵关井 立压 套压均为零 5 打开节流阀及其前平板阀 观察出口无外溢 压井成功 6 解除手动锁紧和死卡 开井 活动钻具 五 安全注意事项 1 施工统一指挥 各组按总指挥要求各尽其责协调配合 保持通讯 8 畅通 发现异常情况及时汇报 2 在施工过程中 实时监测可燃气和硫化氢含量 做好人员防护工 作 3 配制压井液应保持干净 防止出现泵不上水 节流阀堵塞 钻具 水眼堵塞等情况 4 施工中应密切注意液面变化情况 控制返出量不大于注入量 保 持液面的基本稳定 5 关井后严禁活动钻具 防止损坏防喷器 6 做好一切准备工作 确保施工作业的连续性 7 施工结束应及时对井控装置进行检查 冲洗压井 节流管汇 排 除液气分离器内余留液体 8 可能出现的问题和对策 压井中如果发现明显井漏 则可降低套压 1 1 5 兆帕 继续施工 继续观察 降低套压后还继续井漏 应及时进行堵漏 实现压井堵漏的一步 进行 施工中必须将堵漏浆推出钻具水眼 防水眼阻塞 如果出现高套压 只要不超过最高允许井口关井压力值 应尽量 维持立压不变 如果压井过程中因天然气到达井口附近 出现井口高 套压 接近允许最大井口压力 可降低排量 调节节流阀控制套压 缓慢度过高压期 如果液气分离器出现故障 立即倒换到回收管线 尽量不要停泵 迫不得已要停泵时 必须在停泵后立即关闭节流阀及其前平板阀 9 压井作业中应注意的问题 9 开泵与节流阀的调节要协调 从关井状态改变为压井状态时 开泵和打开节流阀应协调 节流 阀开得太大 井底压力就降低 地层流体可能侵入井内 节流阀开得 太小 套压升高 井底压力过大 可能压漏地层 要注意立管压力的滞后现象 压井过程中 通过调节节流阀控制立 套压 从而达到控制井底 压力的目的 压力从节流阀处传递到立压表上 要滞后一段时间 其 长短主要取决井深 溢流的种类及溢流的严重程度 一般情况液柱压 力传递速度大约为 300m s 3000m 深的井 需 20s 左右才能把节流变 化的压力传递到立管压力表上 高压大产量油气井 往往压井周期偏长 按计算的压井周期到了 但油气侵泥浆源源不断出来 是因为压井 过程由于压力控制不稳定 压井初始阶段不能迅速截断地层流体而致 这时就需要继续控制一定回压循环排除油气侵泥浆直至结束 考试题 考试题 四川 1 井用 215 9mm 钻头钻进 排量 20L s 泵压 16 MPa 钻井 液密度 1 20g cm 3 钻至井深 3000m 层位 飞仙关 灰岩 发生溢流 上提钻具 5 米关井 测得关井立压 3 MPa 关井套压 4 5 MPa 钻井液 罐增量 3 m 3 1 本井 244 5mm 套管 钢级 P110 壁厚 11 05mm 套管抗内压强 度 61 MPa 下深 2000 米 套管管鞋处的地层破裂压力为 45MPa 2 钻具结构 215 9mm 钻头 回压凡尔 165mm 钻铤 18 根 170m 127mm 18 斜坡钻杆 井内钻杆外径为 127mm 壁厚 9 19mm 钻铤外 10 径为 165mm 水眼直径为 7