「非常规压井方法【内容参考】」.doc

非常规压井方法非常规压井方法是溢流、井喷井不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法，如空井井喷、钻井液喷空的压井等。 1 平衡点法平衡点法适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井，要求井口条件为防喷器完好并且关闭，钻柱在井底，天然气经过放喷管线放喷。这种压井方法是一次循环法在特殊情况下压井的具体应用。此方法的基本原理是：设钻井液喷空后的天然气井在压井过程中，环空存在一“平衡点”。所谓平衡点，即压井钻井液返至该点时，井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力。压井时，当压井钻井液未返至平衡点前，为了尽快在环空建立起液柱压力，压井排量应以在用缸套下的最大泵压求算，保持套压等于最大允许套压；当压井钻井液返至平衡点后，为了减小设备负荷，可采用压井排量循环，控制立管总压力等于终了循环压力，直至压井钻井液返出井口，套压降至零。平衡点按下式求出：HB PaB /0 . 0098k 式中 HB 平衡点深度， m ; PaB 最大允许控制套压， MPa ; 根据上式，压井过程中控制的最大套压等于“平衡点”以上至井口压井钻井液静液柱压力。当压井钻井液返至“平衡点”以后，随着液柱压力的增加，控制套压减小直至零，压井钻井液返至井口，井底压力始终维持一常数，且略大于地层压力。因此，压井钻井液密度的确定尤其要慎重。2 置换法当井内钻井液已大部分喷空，同时井内无钻具或仅有少量钻具，不能进行循环压井，但井口装置可以将井关闭，压井钻井液可以通过压井管汇注人井内，这种条件下可以采用置换法压井。通常情况下，由于起钻抽极，钻井液不够或灌钻井液不及时，电测时井内静止时间过长导致气侵严重引起的溢流，经常采用此方法压井。操作方法： 通过压井管线注人一定量的钻井液，允许套压上升某一值（以最大允许值为限）。 关井一段时间，使泵人的钻井液下落，通过节流阀缓慢释放气体，套压降到某一值后关节流阀。套压降低值与泵人的钻井液产生的液柱压力相等，即Pa 0 . 0098k (V/Vh)式中P 套压每次降低值， MPa ; V一每次泵人钻井液量， m , ; Vh 井眼单位内容积， m3 / m 。重复上述过程就可以逐步降低套压。一旦泵人的钻井液量等于井喷关井时钻井液罐增量，溢流就全部排除了。置换法进行到一定程度后，置换的速度将因释放套压、泵人钻井液的间隔时间变长而变慢，此时若条件具备下钻到井底，采用常规压井方法压并。下钻时，钻具应装有回压阀，灌满钻井液。当钻具进人井筒钻井液中时，还应排掉与进人钻具之体积相等的钻井液量。置换法压井时，泵人的加重钻井液的性能应有助于天然气滑脱。 3 压回法所谓压回法，就是从环空泵人钻井液把进井筒的溢流压回地层。此法适用于空井溢流，天然气溢流滑脱上升不很高、套管下得较深、裸眼短，具有渗透性好的产层或一定渗透性的非产层。特别是含硫化氢的溢流。具体施工方法是：以最大允许关井套压作为施工的最高工作压力，挤人压井钻井液。挤人的钻井液可以是钻进用钻井液或稍重一点的钻井液，挤人的量至少等于关井时钻井液罐增量，直到井内压力平衡得到恢复。使用压回法要慎重，不具备上述条件的溢流最好不要采用。4 低节流压井方法这种方法是指发生溢流后不能关井，关井套压超过最大允许关井套压，因此只能控制在接近最大允许关井套压的情况下节流放喷。 1 ）不能关井的原因 高压浅气层发生溢流； 表层或技术套管下得太浅； 发现溢流太晚。 2 ）压井原理低节流压井就是在井不完全关闭的情况下，通过节流阀控制套压，使套压在不超过最大允许关井套压的条件下进行压井。当高密度钻井液在环空上返到一定高度后，可在最大允许关井套压范围内试行关井，关井后，求得关井立管压力和压井钻井液密度，然后再用常规法压井。 3 ）减少地层流体的措施低节流压井过程中，由于井底压力不能平衡地层压力，地层流体仍会继续侵人井内，从而增加了压井的复杂性，为减少地层流体的继续侵入。则可以： 增大压井排量，可以使环空流动阻力增加，有助于增大井底压力。 提高第一次循环的压井液密度，高密度压井液进入环空后，能较快地增加环空的液柱压力，抑制地层流体地侵人。 如果地层破裂压力是最小极限压力时，当溢流被顶替到套管内以后，可适当提高井口套压值几种特殊情况的压井1、 空井压井（1） 处理方法：空井发生溢流，不能把管柱下入井内时，应迅速关井，记录关井立压，然后用“体积法”将井内气体排除。（2） 原理：见“体积法”排除气侵。（3） 操作方法：见“体积法”（4） 用“置换法”压井如果溢流量很小，可以考虑“压回法”。2、起下钻中发生溢流后的压井在起下钻过程中，常常由于抽汲或未及时灌钻井液使井底压力小于地层压力而引起溢流发生。在起下钻过程中发生溢流后，因钻具不在井底，给压井带来很多困难，必须根据不同情况采用不同方法进行控制。在起下钻中，如发现溢流显示，则必须停止起下钻作业，抢装钻具止回阀，立即关井检查。根据具体情况采取以下方法压井。 l ）暂时压井后下钻的方法发生溢流关井后，由于一般溢流在钻头以下，直接循环无法排除溢流，可采用在钻头以上井段替成压井液暂时把井压住后，开井抢下钻杆的方法压井。钻具下到井底后，用司钻法排除溢流即可恢复正常。这种方法实际上就是工程师法的具体应用，只是将钻头处当成“井底”。根据关井立压确定暂时压井液密度和压井循环立管压力的方法同工程师法类似，但是要注意此时的低泵速泵压需要重新测定。压井循环时，在压井液进人环空前，保持压井排量不变，调节节流阀控制套压为关井套压并保持不变；压井液进人环空后，调节节流阀控制立压为终了循环压力并保持不变。直到压井液返至地面，至此替压井液结束。此时关井套压应为零。井口压力为零后，开井抢下钻杆，力争下钻到底，下钻到底后，则用司钻法排除溢流，即可恢复正常。如下钻途中，再次发生井涌，则重复上述步骤，再次压井后下钻。 2 ）等候循环排溢流法这种方法是：关井后，控制套压在安全允许压力范围内，等候天然气溢流滑脱上升到钻头以上，然后用司钻法排除溢流，即可恢复正常。通常，天然气在井内钻井液中的滑脱上升速度大致为 270 一 360 m/h 。 3、又喷又漏的压井当井喷与漏失发生在同一裸眼井段时，这种情况需首先解决漏失问题，否则，压井时因压井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力。根据又喷又漏产生的不同原因，其表现形式可分为上喷下漏，下喷上漏和同层又喷又漏。 l ）上喷下漏的处理上喷下漏俗称“上吐下泻”。这是因在高压层以下钻遇低压层（裂缝、孔隙十分发育）时，井漏将使在用钻井液和储备钻井液消耗殆尽，井内得不到钻井液补充，因液柱压力降低而导致上部高压层井喷。其处理步骤是： 在高压层以下发生井漏，应立即停止循环，定时定量间歇性反灌钻井液，尽可能维持一定液面来保持井内液柱压力略大于高压层的地层压力。确定反灌钻井液量和间隔时间有三种方法：第一种是通过对地区钻井资料的分析统计出的经验数据决定；第二种是测定漏速后决定；第三种是由建立的钻井液漏速计算公式决定。最简单的漏速计算公式是： Q 兀 D2h / 4T 式中Q 漏速， m3 / h ; h 时间 T 内井筒动液面下降高度， m ; T一时间 T , min ; D 井眼平均直径， m 。 反灌钻井液的密度应是产层压力当量钻井液密度与安全附加当量钻井液密度之和。 也可通过钻具注人加人堵漏材料的加重钻井液。 当漏速减小，井内液柱压力与地层压力呈现暂时动平衡状态后，可着手堵漏并检测漏层的承压能力，堵漏成功后就可实施压井。2 ）下喷上漏的处理当钻遇高压地层发生溢流后，提高钻井液密度压井而将高压层上部某地层压漏后，就会出现所谓下喷上漏。处理方法是：立即停止循环，定时定量间歇性反灌钻井液。然后隔开喷层和漏层，再堵漏以提高漏层的承受能力，最后压井。在处理过程中，必须保证高压层以上的液柱压力大于高压层的底层压力，避免再次发生井喷。隔离喷层和漏层及堵漏压井的方法主要是： 通过环空灌人加有堵漏材料的加重钻井液，同时从钻具中注入加有堵漏材料的加重钻井液。加有堵漏材料的钻井液，即能保持或增加液柱压力，也可减小低压层漏失和堵漏。 在环空灌人加重钻井液，在保持或增加液柱压力的同时，注入胶质水泥，封堵漏层进行堵漏。 上述方法无效时，可采用重晶石塞一水泥一重晶石塞一胶质水泥或注人水泥隔离高低压层，堵漏成功后继续实施压井