常规压井方法

1、常规压井方法1.1 压井原理压井是以“ U'型管原理为依据的，利用地面节流阀产生的阻力和井内钻井液柱压力合成的井底压力来平衡地层 压力。在压井过程中，始终保持井底压力略大于地层压力， 并保持井底压力不变。以不变的压井排量向井内打入加重钻 井液，随着加重钻井液的增加，节流压力逐渐减小，待加重 钻井液返出井口时，节流压力降为零，井眼和地层之间又重 新建立了平衡。1.1.1 压井循环时的压力平衡关系Pd+Pc-P ld +Pmd=Pp+Pla =Pa+Pla +Pma5-1Pd关井立管压力，MPa Pc正常（即开井状态）循环 总立管压力， M Pa； Pld 钻柱内和钻头水眼循环压耗，Pmd

2、钻柱内钻井液静液柱压力，MPa Pp地层压力，MPa Pia 环空循环压耗，MPa Pa关井套压，MPa Pma 环空静液柱压力， MPa；与关井状态压力平衡关系相比，压井节流循环时作用于井底的压力只比环空流动阻力多 Pla。通常Pa不大，就是在大 排量循环时也不会超过1.5MPa。实际上，Pa是使井底压力逐 步增加的，压井时有利于平衡地层压力，可忽略不计。则上 式可简化为：Pd+Pc-Pld+Pmd=Pp=Pa+ Pma5-2 那么，压井循环时始终要保持井底压力不变，且略大于 地层压力，就可以通过控制相应的循环立管总压力Pt来实现。而循环立管总压力又是通过调节节流阀的开启程度来控制。 可见压

3、井循环时的立管总压力仍可用于判断井底压力。PT=Pd+Pc5-3式中:Pt关井节流状态循环立管总压力，MPa1.1.2 压井时应达到的要求（1）压井时要保持压井排量不变，Rd才不变，才能实现作用于井底的压力不变。2）压井时井底压力必须略大于地层压力，并保持井 底压力不变，使地层流体在重建平衡的过程中，不能重新进 入井内。（3）压井过程中，严格按井控要求和措施施工，不能 造成井喷事故。（4）压井时，不能使井眼受压力过大，要保证不压漏 地层，避免出现井下复杂情况和地下井喷。（5）要保护油气层，防止损害油气层的生产能力。1.2 压井基本数据计算1.2.1 判断溢流类型P w= p m-102 （ P

4、a-Pd） /h w5-4式中：p w溢流密度，g/cm3;p m钻柱内（未受侵污 的）钻井液密度，g/cm3; Fa关井套管压力，MPa Pd关井 立管压力，MPa hw井眼内溢流高度， MPahw= V/V5-5式中： v钻井液池增量，m； v溢流所在井段环空 容积系数， m3/m。3若p w，则为盐水溢流；若p w3,则为天然气溢流；若p w3,则为油溢流或混合流体溢流。1.2.2 计算压井钻井液密度(1)根据地层压力计算，再加附加值的方法：p k=102 ( Pp+R) /H5-6式中：p k压井钻井液密度，g/cm3； Pe安全附加压力 值，MPa H-产层垂直深度，( 2)根据关井

5、立管压力计算压井钻井液密度的方法：p k=p m+102Pd/H+p e5-7式中：p e安全附加当量密度值，g/cm3；1.2.3 计算钻柱内容积及加重钻井液量( 1 )钻柱内容积 Vd式中：Vd=n /4 (di2Li+ d22L2 + +d n2Ln)5-8Vd钻柱内容积，m； d钻具内径，m L钻具长度， m。(2) 环空容积VaVa=n /4 ( Dhl2-Dl2) Ll+ ( %2-D22) L2+ +( Dhn2-Dn2) Ln5-9式中：Va环空容积，m3； Dh井眼(套管)的内径，mD钻具外径，m； L钻具(或井段)的长度，m。(3) 总容积V：V=Vd+Va5-10式中：V

6、钻柱内容积与环空容积之和，m。加重剂量的计算 (1)加大压井液密度所需加重剂的计算iV235-11式中：G加重剂所需量，t ; V加重前压井液体积，m；p 1加重剂密度，g/cm3；p 2加重后压井液密度，g/cm3；p 3加重前压井液密度，g/cm3。(2)降低压井液密度所需水量的计算5-12式中：Q降低压井液密度时需要加入的水量m3;V原压井液体积，m 3；p i原压井液密度，g/cm3；p 2 稀释后压井液密度，g/cm3；p水的密度，g/cm3。压井排量的确定压井时，不能用钻进排量压井，压井排量一般取钻进时 排量的1/3-1/2，为了达到低排量，一般可采用降低柴油机 转数。拆凡尔、换用

7、小缸套或者改用水泥车等方法。这是因为：A、正常循环压力加上关井立管压力也许超过泵的额定工作压力；B、大排量高泵压所需的功率，也许要超过泵的输入功率;C、大量流体经阻流器可以引起过高的套管压力，如果 压井循环时，阻流器堵塞，将导致地层破裂。 采用较低排量时，由于降低了泵等钻井设备的负荷，也就提高了钻井设备在压井作业中的可靠性。在关井立管压力 相当大时也能压井， 不致泵压太高。 同时， 较低的循环速度， 改进了加重时对钻井液密度的控制，并且在调节节流阀时， 有较长的反应时间。Qk=（1/3-1/2）Q5-13 式中:Q 钻进时排量，L/s。Q压井排量，L/s。1.2.6 计算注入加重钻井液的时间（

8、1）计算注满钻柱内容积所需时间：t d=1000Vd/ （ 60Qk）5-14式中：t d注满钻柱内容积所需要的时间，min; Qk压井排量， L/s 。2）注满环形空间所需时间：t a=1000Va/ （ 60Qk）5-15式中：t a注满环形空间容积所需要的时间，min。1.2.7 计算压井循环时的立管总压力（ 1）初始压井循环时的立管总压力PTi =Pd+Pci5-16式中：PTi 初始压井循环立管总压力，MPa Pci低泵速压耗， MPa。A、利用实测法求低泵速压耗巳。测定Pci时一般选用钻进排量的1/3-1/2,作为压井排量。作为防喷措施之一，要求井队在钻进到可能的高压地层井段之前，

9、每天早班选择好压井排量进行循环测试。把测试的立 管压力及所用排量记到班报表上，以便压井时查用。若引起 流动阻力的因素改变，用选定的压力、排量重测循环系统流 动泵压。 例如， 改变钻头水眼组合、 换泵缸套、 处理钻井液、 钻具结构改变等都要重新测定压井泵速与泵压。现场一般通 过降低泵冲次、换缸套或拆阀达到降低排量的目的。B、 利用关井立管压力及初始压井立管总压力求测P。操作方法如下： 缓慢开泵，同时打开节流阀及下游的平板阀，调节节流 阀保持套管压力等于关井套管压力；使泵排量逐渐达到压井排量并保持不变，调节节流阀， 使套管压力等于关井套压；记录此时的立管压力就是近似的 PTi ；则： Pci =PTi -Pd（ 2）终了循环立管总压力 PTfPf = Pci p k/ p m5-17式中：PTf终了循环立管总压力，MP