井控工艺技术与现场操作培训课件

延长油田股份有限公司2015.11井控工艺技术与现场操作1第一页，共九十六页。目录一、井控及相关术语二、井下各种压力的概念及其相互关系三、井涌的原因及预防四、关井方式与关井程序五、压井原理及方法2第二页，共九十六页。一、井控及相关术语1.1井控技术

是指油气井的压力控制技术。即采取一定的方法控制地层压力，实现井内压力平衡，保护油气层，提高采收率，延长油井使用寿命。第三页，共九十六页。一、井控及相关术语1.2井控基本概念4井侵溢流井涌井喷井喷失控第四页，共九十六页。一、井控及相关术语1.2井控基本概念5井控：实施油气井压井控制的简称。溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的排量、停泵后井口钻井液自动外溢的现象称之为溢流或井涌。井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在地面形成较大喷势的现象。井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井口敞喷的现象。第五页，共九十六页。一、井控及相关术语1.3井控分级6一级井控二级井控三级井控

一般讲，要力求使一口井处于一级井控状态。同时做好一切应急准备，一旦发生井涌和井喷能迅速地做出反应，加以处理，恢复正常钻井作业。第六页，共九十六页。一、井控及相关术语1.3井控分级7一级井控二级井控三级井控一级井控：也称主井控，指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术。该方法简单、安全、环保、易于操作。二级井控：溢流或井喷后，按照关井程序及时关井，利用节流循环排出溢流和压井时的井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，最终用重浆压井，重建平衡的井控技术。三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口控制的井控技术。第七页，共九十六页。一、井控及相关术语1.3井控分级8一级井控二级井控三级井控井底压力稍大于地层压力,使地层流体不能侵入到井眼内,实现近平衡压力作业.一级井控的关键在于合理确定压井液密度。当溢流发生后，采用一定的技术和设备，使井恢复到一级井控状态的过程。四个步骤：发现溢流-关井-压井-开井。二级井控失败，井涌量增大，失去了控制，发生了井喷，这时依靠井控技术和井控装备恢复对井的控制，达到初级井控状态。第八页，共九十六页。1.4井控设备9一、井控及相关术语第九页，共九十六页。一、井控及相关术语1.5井喷失控的危害10第十页，共九十六页。一、井控相关术语起钻抽汲，造成诱喷起钻不灌钻井液或没有灌满不能及时准确的发现溢流发现溢流后处理措施不当井口不安装防喷器井控设备的安装及试压不符合《石油与天然气钻井井控技术规定》的要求。1.6井喷失控的原因11第十一页，共九十六页。一、井控相关术语井身结构设计不合理对浅气层的危害缺乏足够认识设计的钻井液密度偏低空井时间过长，又无人观察井口井漏未能及时处理或处理措施不当相邻注水井不停注或未减压思想麻痹，违规操作压井过程中操作不当1.6井喷失控的原因12第十二页，共九十六页。1.6井喷失控的原因13一、井控相关术语第十三页，共九十六页。1.6井喷失控的原因14一、井控相关术语第十四页，共九十六页。151.6井喷失控的原因一、井控及相关术语第十五页，共九十六页。161.6井喷失控的原因一、井控及相关术语第十六页，共九十六页。171.6井喷失控的原因一、井控及相关术语第十七页，共九十六页。一、井控及相关术语一旦井喷失控，其处理方法主要是围绕着怎样使井口装置、井控管汇重新恢复对油气流的控制而进行。一般的处理过程都是将三级井控转化为二级井控，即重装井口，恢复对井口的控制。再将二级井控转化为一级井控，即：只利用合理的压井液密度就能平衡地层压力，恢复正常钻井作业。1.6井控失控处理方法18第十八页，共九十六页。一、井控及相关术语早发现、早关井、早处理！早发现：溢流被发现的越早越好，越便于关井控制、越安全。国内现场一般将溢流量控制在1~2m3之前发现。早关井：在发现溢流或预兆不明显时，应停止一切其它作业，立即按关井程序关井。早处理：在准确录取溢流数据和填写压井施工单后，就应进行节流循环排除溢流和压井作业。1.7井控工作中的“三早”

发现溢流立即关井，疑似溢流关井检查！19第十九页，共九十六页。一、井控及相关术语1、发现溢流后不立即关井，仍采取循环观察；2、起下管柱溢流时仍侥幸继续作业；3、关井后长时间不进行压井作业；4、压井泥浆密度过大或过小；5、排除天然气溢流时保持循环罐液面不变；6、企图敞开井口，使压井液的泵入速度大于溢流速度；7、关井后闸板刺漏仍不采取措施。1.8井控作业中易出现的错误做法20第二十页，共九十六页。目录一、井控及相关术语二、井下各种压力的概念及其相互关系三、井涌的原因及预防四、关井方式与关井程序五、压井原理及方法21第二十一页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系压力静液柱压力压力梯度地层压力上覆岩层压力压力激动和抽汲压力2.1压力的概念及其相互关系22破裂压力井底压力压差压力损失泵压允许最大关井套压第二十二页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系2.1压力的概念及其相互关系23静液柱压力：当量流体密度：压力梯度：地层压力：地层孔隙压力，地层流体作用于该处的静液柱压力。正常地层压力梯度在9.8~10.5kpa/m。允许最大关井套压：第二十三页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系2.1压力的概念及其相互关系24地破压力指某一深度地层发生破裂和裂缝所能承受的压力。钻井液密度设计下限要保持与地层压力相平衡，实现压力控制，上限不能超过地层破裂压力，以免压漏地层造成井漏。尤其是地层压力差别较大的裸眼井段，如设计不当会造成先漏后喷的事故。工程设计书应明确每层套管固井开钻后，按SY5430《地层破裂压力测定套管鞋试漏法》要求测定套管鞋下第一个3m～5m厚的易漏层的破裂压力。第二十四页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系2.1地破压力25举例：地面漏失压力2.4MPa，破裂压力梯度：0.018MPa/m，泥浆密度：1.14g/cm3，套管鞋深度350m。求地破压力和最大允许关井套压？泥浆密度g/cm3当量密度MPa1.142.41.202.1941.252.0221.301.850第二十五页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系静止状态、空井状态2.2不同钻井作业时的井底压力26井底压力=环空静液压力注：钻井液静液柱压力是构成井底压力和维持井内平衡最主要的部分，是实施一级井控的唯一保证。第二十六页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系正常循环、钻进时井底压力=环空静夜压力+环空压力损失2.2不同钻井作业时的井底压力27注：环空流动阻力使井底压力增加，有利于抑制地层流体向井内的侵入。其数值一般在0.7~1.5MPa。第二十七页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系下钻时井底压力=环空静夜压力+激动压力2.2不同钻井作业时的井底压力28起钻时井底压力=环空静夜压力-抽汲压力上提钻柱时，由于钻井液粘滞作用由此而减小的井底压力值。下钻或下套管时，由于钻头下行挤压该处钻井液，使钻井液流动受的阻力。第二十八页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系举例：井深：1925m，泥浆密度：1.10g/cm3，环空压耗：0.3MPa，抽汲压力0.4MPa，激动压力0.7MPa2.2不同钻井作业时的井底压力29作业工况井底压力MPa当量密度g/cm3停泵20.7731.100钻进21.0731.116起钻20.3731.079下钻21.4731.137起钻时（其它情况相同时），井底压力最小，发生溢流井涌的可能性最大，尤其是不及时向井内灌满钻井液的情况最危险。第二十九页，共九十六页。二、井下各种压力的概念及其相互关系在压力的推动下钻井液从钻井泵进入循环系统。由于钻井液循环及其与所碰到的物体发生摩擦所引起的压力降低。泵压或立压。2.3压力损失30第三十页，共九十六页。目录一、井控及相关术语二、井下各种压力的概念及其相互关系三、井涌的原因及预防四、关井方式与关井程序五、压井原理及方法31第三十一页，共九十六页。三、井涌的原因及预防3.1发生溢流须具备的条件起钻时井内未及时灌满钻井液过大的抽汲压力钻井液密度不够循环漏失地层压力异常其它原因井内环空钻井液静液柱压力小于地层压力溢流地层具有必要的渗透性3.2溢流原因32统计表明，近70%的井涌或井喷发生在起钻（起完钻）过程中。第三十二页，共九十六页。三、井涌的原因及预防3.3溢流征兆间接显示1.蹩跳钻。

2.钻时突然加快或放空。3.悬重增加或减少。

4.泵压下降或上升。1.钻井液密度下降和粘度上升或下降。

2.气泡增多。

3.气测烃类含量升高。

4.氯根含量增高。

5.油味或硫化氢味很浓。

6.钻屑中方解石含量增加。

7.出口管返出钻井液量增加或减少。

8.起钻灌钻井液困难，实际灌入量小于钻具起出体积。

9.下钻接单根或停止下放钻具时，出口管钻井液仍然外溢。10.钻井液循环池内未加钻井液而液面升高（井漏则降低）。直接显示严重显示井涌33第三十三页，共九十六页。三、井涌的原因及预防3.4井涌的检测34泥浆池液面检测钻井液循环罐和处理剂胶液罐都应安装液面直读标尺。钻井液循环罐应配备液面监测报警仪。钻井液返出流量检测声波检测利用综合录井仪监测发现溢流显示，应按关井程序关井，发现溢流和控制井口应立足于钻井队的作业班组。即发-停-抢-开-关-关-看。第三十四页，共九十六页。三、井涌的原因及预防3.4井涌的检测35坐岗制度表层套管固井后开始“坐岗”。“坐岗”人员上岗前应经钻井队技术人员进行培训。钻进中由钻井作业班安排专人“坐岗”，地质录井人员按要求对循环罐液面等进行监测；起下钻、其它辅助作业或停钻时，钻井作业班和地质录井人员应同时落实专人“坐岗”。第三十五页，共九十六页。三、井涌的原因及预防3.4井涌的检测36“坐岗”要求：钻进作业，应注意观察出口流量、钻时、岩性、气泡、气味、油花，测量循环罐液面、钻井液密度和粘度、气测值、氯根含量等变化情况，每隔15min对循环罐液面作一次观察记录，遇特殊情况应加密观察记录，发现异常情况及时报告司钻。起下钻作业，应注意观察停止灌钻井液时和停止下放钻具时出口钻井液是否断流，每起下3柱～5柱钻杆、1柱钻铤记录一次灌入或返出钻井液体积，及时校核单次和累计灌入或返出量与起出或下入钻具体积是否一致，发现异常情况及时报告司钻。其它作业，应注意观察出口是否有钻井液外溢或液面是否在井口，关井情况下井口是否起压，发现异常情况及时报告司钻。第三十六页，共九十六页。3.5短程起下钻37坚持用短程起下钻方法检查油气侵和溢流：钻开油气层后每次起钻前。钻进中曾发生严重油气侵但未溢流的起钻前。溢流压井后起钻前。调低井内钻井液密度后起钻前。钻开油气层井漏堵漏后起钻前。钻开油气层后需长时间停止循环进行其它作业（电测、下套管、下油管、中途测试等）起钻前。

三、井涌的原因及预防第三十七页，共九十六页。3.5短程起下钻38短程起下钻两种基本作法：一般情况下试起15柱钻具或起至套管鞋，再下入井底循环一周半，若钻井液无气侵，则可正式起钻；若后效严重，不具备起钻条件时，应循环排除受侵污钻井液并适当调整钻井液密度至短程起下钻正常后再起钻。特殊情况时（需长时间停止循环或井下复杂时），将钻具起至套管鞋内或安全井段，停泵观察一个起下钻周期加其它空井作业时间，再下回井底循环一周半观察。三、井涌的原因及预防第三十八页，共九十六页。3.6起下钻中防止溢流、井喷的主要技术措施39起钻前循环井内钻井液时间不应少于一周半；短程起下钻后的循环观察时间也应达到一周半以上；进出口密度差不超过0.02g/cm3。起钻中严格按规定每起出3柱～5柱钻杆灌满钻井液一次，每起出1柱钻铤灌满钻井液一次；若钻具水眼堵塞，起钻中应每柱灌满钻井液一次或连续灌注。钻头在油气层中和油气层顶部以上300m井段内起钻速度不应超过0.5m/s，维持钻井液良好的造壁性和流变性，避免起钻中井内发生严重抽吸。

三、井涌的原因及预防第三十九页，共九十六页。3.6起下钻中防止溢流、井喷的主要技术措施40下钻中应控制钻具下放速度，避免因井下压力激动导致井漏。在起下钻过程中，设备检修应安排在下钻至套管鞋进行；若起钻过程中因故不得不检修设备时，检修中应采取相应的防喷措施，检修完后立即下钻到井底循环一周半，正常后再起钻。严禁在空井情况下进行设备检修。

三、井涌的原因及预防第四十页，共九十六页。目录一、井控及相关术语二、井下各种压力的概念及其相互关系三、井涌的原因及预防四、关井方式与关井程序五、压井原理及方法41第四十一页，共九十六页。4.1关井方式42阻止地层流体继续侵入井眼。利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。四、关井方式和关井程序第四十二页，共九十六页。4.1关井方式43阻止地层流体继续侵入井眼。利用井口防喷器将井口关闭，井口防喷器产生的回压与环空钻井液静液柱压力之和平衡地层压力，阻止地层流体的继续侵入。四、关井方式与关井程序硬关井在节流管汇处于关闭状态下，就直接关闭环形或闸板防喷器的关井方式。第四十三页，共九十六页。四、关井方式与关井程序44软关井先开通节流管汇，再关环形、闸板防喷器的关井方式。4.1关井方式第四十四页，共九十六页。四、关井方式与关井程序4.2关井程序45钻进发生溢流发：发出信号；停：停转盘，停泵（带顶驱时为：停顶驱，停泵）；抢：抢提方钻杆（带顶驱时为：上提钻具）；开：开启液动平板阀；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。第四十五页，共九十六页。四、关井方式与关井程序4.2关井程序46起下钻杆发生溢流发：发出信号；停：停止起下钻作业；抢：抢接钻具止回阀；开：开启液动平板阀；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。第四十六页，共九十六页。四、关井方式与关井程序4.2关井程序47起下钻铤发生溢流发：发出信号；停：停止起下钻作业；抢：抢接钻具止回阀（或防喷单根）及钻杆；开：开启液动平板阀；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关半封闸板防喷器）；关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；看：认真观察、准确记录立管和套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。第四十七页，共九十六页。四、关井方式与关井程序4.2关井程序48空井溢流发：发出信号；停：停止其它作业；抢：抢下钻杆（电测时为：抢起电缆，危急时割断电缆）；开：开启液动平板阀；关：关防喷器（先关环形防喷器，后关全封闸板防喷器，如果未下入钻具则直接关全闭闸板防喷器）；关：先关节流阀（试关井），再关节流阀前端紧邻的手动平板阀，然后打开环形防喷器；g）看：认真观察、准确记录套管压力以及循环池钻井液增减量，并迅速向队长或钻井工程师（技术员）及钻井监督报告。第四十八页，共九十六页。4.3侵入井内流体性质判断490.12~0.36g/cm3气体0.36~0.6g/cm3油与气或水与气的混合物0.6~0.84g/cm3油、水或油水混合物四、关井方式和关井程序U型管示意图第四十九页，共九十六页。目录一、井控及相关术语二、井下各种压力的概念及其相互关系三、井涌的预防、原因及检测四、关井方式与关井程序五、压井原理及方法50第五十页，共九十六页。五、压井原理及方法5.1节流压井循环时井眼系统压力平衡关系U型管示意图51第五十一页，共九十六页。五、压井原理及方法5.2井控分析参数52井控分析循环压耗计算地面管汇循环压耗，钻柱内循环压耗、环空压耗、钻头水力参数计算井底压力计算井底压力。输入：流体静压力、关井压力、循环压耗当量泥浆比重计算当量泥浆比重起下钻灌返浆计算起钻灌浆量，下钻返浆量、井底压力降低值（起钻）短程起下钻确定后效时间、气体上窜速度和安全作业时间第五十二页，共九十六页。五、压井原理及方法5.3压井参数53压井参数计算关井立压计算关井立压（钻柱带回压阀、钻柱不带回压阀）关井套压计算关井套压地层压力计算地层压力压井液密度计算压井液密度。输入：立压、井筒内液柱压力、液柱高度，静气柱压力，安全系数溢流类型高度计算溢流类型高度，确定侵入井筒流体类型静气柱压力确定静气柱压力。输入：套压，气柱高度，气体密度。第五十三页，共九十六页。五、压井原理及方法5.3压井参数54压井参数计算初始循环压力计算初始循环压力。输入：关井压力，安全附加压力，循环压力（压井泵速）最终循环压力计算最终循环压力。输入：初始循环压力、原钻井液密度、压井液密度气体膨胀压力计算气侵（气柱）对钻井液液柱压力影响，计算关井气体滑脱速度压井最高压力确定循环排出溢流的最高压力强行下钻压力计算钻头进入有地层流体侵入的井段时，确定预期增加的压力，确定有地层流体侵入的井段顶部位置，确定下入钻井的钻井液顶替量，钻柱上顶力计算第五十四页，共九十六页。五、压井原理及方法5.4初始立压及终了立压55初始立管压力是压井循环开始时所需要的压力。初始立管压力=低泵速泵压+关井立压+安全系数当新钻井液或压井液到达钻头位置，并开始上返时的立管压力叫终了循环立管压力。终了循环立管压力=低泵速泵压*（压井液密度/原钻井液密度）第五十五页，共九十六页。五、压井原理及方法5.5低泵速试验56

每只钻头入井钻进前，应以1/3～1/2正常流量测一次低泵冲循环压力，并作好泵冲数、流量、循环压力记录。当钻井液性能发生较大变化时应重作上述低泵冲试验。压井使循环立管压力超过钻井泵的额定工作压力；套管压力和立管压力变化剧烈，节流阀控制难度大；环空压力损失大，易发生井漏。第五十六页，共九十六页。五、压井原理及方法5.6溢流关井57第五十七页，共九十六页。五、压井原理及方法5.7司钻法58优点：可以尽快地排除井内受污染钻井液，关井等候时间短，可尽快恢复循环；缺点：压井过程时间长，第一循环周内套压可能较高。第五十八页，共九十六页。五、压井原理及方法5.7司钻法59立管压力与套管压力变化曲线第五十九页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8工程师法

60优点：压井作业时间短，压井时的套压低，不易压漏薄弱地层；缺点：关井等候压井的时间长，对易卡钻地层增加了卡钻的可能性。第六十页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8工程师法

61立管压力与套管压力变化曲线第六十一页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8司钻法压井过程中套压的变化

62套压变化（侵入井内的流体为气体）第六十二页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8工程师法压井过程中套压的变化

63侵入井内的流体为液体（盐水侵、油侵无气）侵入井内的流体为气体第六十三页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8工程师法与司钻法压井时的套压比较641-工程师法；2-司钻法第六十四页，共九十六页。五、压井原理及方法5.8气体侵入量对套压峰值的影响65气体侵入量对套压峰值的影响第六十五页，共九十六页。五、压井原理及方法5.9井底恒压法66完成任务（1）循环排污（2）压井泥浆平衡地层基于原则(井底稳定的压力)（1）井底压力大于地层压力（2）不要使用过高的地面压力井控作业(井口回压控制)（1）地面立管压力（2）套管压力第六十六页，共九十六页。675.9井底恒压法一步一步的程序，在压井过程中即使遇到偶然的复杂情况，也能正确的操作泵和控制回压。五、压井原理及方法1、采用等冲程或等压力填写方式。2、此表格认为钻柱内水眼大小一致,忽略节流效应。3、该表把压力变化与冲程关系线性化，作为对压井过程中理论值与实际值的对比有重要的实际意义，以评价压井程序是否异常。第六十七页，共九十六页。685.9井底恒压法一步一步的程序，在压井过程中即使遇到偶然的复杂情况，也能正确的操作泵和控制回压。五、压井原理及方法4、该表格表达的压力变化属于司钻法第二周：加重压井液从地面到达钻头时，通过保持关井立压不变（或”立管压力变化表”），使初始循环压力到最终循环压力的变化。5、该表格表达的压力变化属于工程师第一周：加重压井液从地面到达钻头时，通过调节节流阀按照“立管压力变化表”使初始循环压力到最终循环压力的变化。第六十八页，共九十六页。695.9井底恒压法五、压井原理及方法(1)压力计算公式：（2）压力随井深线性变换，但冲程与钻柱水眼相关。（3）压力变换趋势表明：压降梯度与水眼大小成正比。（4）复合钻柱，压力~泵冲曲线存在拐点，更符合实际。复合钻柱处理井涌时，考虑中间压力:第六十九页，共九十六页。五、压井原理及方法水平井井喷事故的预防和处理在作业现场多采用直井井控技术，忽视了水平井特点，不利于油气层的保护。常规或非常规井控技术对直井井控技术很使用，但对水平井井控针对性不强。若以直井的井控原理来控制水平井，不但易压漏地层，伤害油气层，还极易造成井喷失控。5.10水平井井控工艺技术现状70直井油气储层井筒井筒油气储层接触面积大大增加水平井水平井井控问题的提出第七十页，共九十六页。五、压井原理及方法在水平井的钻井作业中，要坚持近平衡压力钻井和井底常压法压井，做好井控工作，实现安全钻井。水平井压井过程中的压力损失特点与直井压井的不同，要有一套合理的压井的简易计算方法，用来指导现场水平井压井施工作业。5.10水平井井控工艺技术现状水平井井控问题的解决第七十一页，共九十六页。五、压井原理及方法水平井的测深完全不同于其垂深，当钻进水平段时，同时也打开了油气藏，发生井涌时，即使能迅速检测到并能迅速关井，其潜在的井涌量比直井大的多。井侵流体充满水平段才开始进入井的垂直段，检测溢流、井涌相对困难。5.11水平井溢流井涌特点72关井时，已有大量地层流体侵入井内，关井套压可能达到或超过最大允许关井套压，易不能获取准确的关井数据。水平井溢流井涌征兆复杂。在水平井中，钻柱结构一般与直井正好相反，一般为底部钻具组合+钻杆+加重钻杆+钻铤+钻杆。井涌在井底附近，环空返速较小，而到达上部地层时，由于环空体积减小，井涌拉长，环空返速迅速增加，环空静液柱压力迅速减小。水平井溢流处理困难。第七十二页，共九十六页。五、压井原理及方法水平井的常规压井是一次井控失败后，为恢复井内压力平衡所采取的一种施工措施。压井是发现井涌关井后，泵入能平衡地层压力的加重钻井液，并始终控制井底压力略大于地层压力，以排除井涌，重建井眼与地层系统的压力平衡关系。压井过程中，控制井底压力略大于地层压力，是借助节流管汇上的节流阀，控制一定的回压来实现的。5.12水平井常规井控技术73搞清楚水平井井控的几个基本概念！第七十三页，共九十六页。五、压井原理及方法在压井过程中要实现井底压力略大于地层压力必须准确控制立管压力。而影响立管压力的因素主要是关井立压和关井套压。5.13水平井常规压井计算74确定地层压力求取关井立压和关井套压计算压井液密度注满钻柱内容积时间注满环空内容积时间压井液注入总时间加重钻井液的量初始循环立压终了循环立压第七十四页，共九十六页。五、压井原理及方法

1、压井液到达造斜点时的循环立压5.13水平井常规压井计算75（1）造斜点动压力损失第七十五页，共九十六页。五、压井原理及方法5.13水平井常规压井计算76（2）造斜点剩余关井立压（3）造斜点循环立压第七十六页，共九十六页。五、压井原理及方法

2、压井液到达稳斜点时的循环立压5.13水平井常规压井计算77（1）稳斜点动压力损失（2）稳斜点剩余关井立压（3）稳斜点循环立压第七十七页，共九十六页。五、压井原理及方法水平井关井一般宜选用软关井，以减少对地层和闸板的冲击效应，有利于实现安全压井作业。关井10~15分钟左右后读取关井立压和关井套压和泥浆池增量。关井立压和关井套压的差别不仅取决于流体密度和侵入流体在井内的长度，而且还取决于流体是否已上升到垂直段或造斜段。5.14水平井关井方法的选择78第七十八页，共九十六页。五、压井原理及方法水平井的水平段发生井侵时，用小排量很难一次将流体排除，需要多次循环。在压井过程中很难控制立压的下降值。因此，最好用司钻法压水平井。第一次循环用尽可能大的排量将溢流排除，第二次循环就可以用压井排量压井。5.15水平井压井方法的选择79第七十九页，共九十六页。五、压井原理及方法80发生井涌，当压井加重钻井液到达造斜点（KOP）位置时，循环压力可能出现过高的的情况，则应把压力表分成两部分：5.16水平井压井第八十页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例81井眼尺寸:215.9mm；井深：3000m(垂深)，4300m(测深)；套管：Φ244.5mm，下深2400m(垂深/测深)；钻杆：Φ127mm，容积9.30L/m;加重钻杆：Φ127*200m,容积4.60L/m；钻铤:Φ158.8mm*300m,容积3.10L/m；钻井液密度：1.60kg/L；钻具结构:Φ127钻杆(2200)+Φ158.8钻铤(300m)+Φ127加重钻杆(200)+Φ127钻杆(1600m)+底部钻具组合(忽略长度)。造斜点垂深：2427m，造斜率10°/100m。水平井井身结构简图一口水平井的基本数据如下：第八十一页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例82环空容积：裸眼/钻杆(加重钻杆)：24.0L/m；裸眼/钻铤：16.8L/m；套管/钻铤：19.5L/m；套管/钻杆：26.7L/m；泵排量：16.20L/stroke；低泵速循环压力：在45stks/min的泵速下为6.0MPa；套管鞋处地破压力当量密度为：1.99kg/L。井涌后记录数据:关井立压：4.0MPa；关井套压：5.5MPa；泥浆池增量：5000L。第八十二页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例83压井数据计算：压井钻井液密度：初始循环立管总压力：终了循环立管总压力：钻具内容积Vd：压井液到达钻头的冲数和时间：最大允许关井套压：第八十三页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例84（1）从井口A到造斜点B：压井循环时循环立压与泵入量的关系：第八十四页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例85（2）从造斜点B到水平段C：压井循环时循环立压与泵入量的关系：第八十五页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例86（3）从稳斜点C到井底D：压井循环时循环立压与泵入量的关系：第八十六页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例87（1）司钻法压井操作(1)缓慢开泵,同时迅速打开节流阀及下游的平板阀,调节节流阀,使套压等于关井套压5.5MPa,直到泵速逐渐达到压井泵速45冲/min。(2)保持压井排量不变,调节节流阀,使立压等于初始循环立管总压力10.0MPa不变,直到把溢流排除井口,停泵关井,则关井套压应等于关井立压4.0MPa。第八十七页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例88（1）司钻法压井操作(3)当准备好加重钻井液后,重新缓慢启动泵,同时迅速打开节流阀及下游的平板阀,调节节流阀,使套压等于关井套压4.0MPa,直到泵速达到压井泵速45冲/min。保持压井排量不变,继续调节节流阀,使套压等于关井套压4.0MPa,直到高密度钻井液到达钻头(51min)。(4)高密度钻井液返入环空,调节节流阀,使立压等于终了循环立管总压力6.6MPa不变,直到高密度钻井液返出井口(148min)。（5）停泵关井,若关井套压等于关井立压等于0MPa,则压井成功。开井循环,加大泵排量,进行充分循环,调整钻井液性能,恢复正常钻井作业。第八十八页，共九十六页。五、压井原理及方法5.17水平井压井实例89（2）工程师法压井操作（1)缓慢开泵,同时迅速打开节流阀及下游的平板阀,调节节流阀,使套压等于关井套压5.5MPa,直到泵速逐渐达到压井泵速45冲/min。(2)保持压井排量不变,高密度钻井液从井口到钻头这段时间内,按着立压变化曲线调整立压值调节节流阀,从A点到B点(29min),立压由10.0MPa逐渐调到7.0MPa(下调率为0.22MPa/100stks),从B点到C点(10min),立压由7.0MPa逐渐调到6.5MPa(下调率为0.11MPa/100stks),从C点到D