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1、第六部分 司钻法压井 本章讨论4个主要问题： 1、井底常压如何保持 2、循环压井工作步骤 3、压井施工单应入取的参数 4、司钻法年压井应注意事项 一、保持常压原理 两步循环法 用原浆排出溢流 用重泥浆压井 核心： 特点： 留出时间准备重泥浆 控制简单 压井时间较长，井口压力较高 井底常压(P地层=P井底） 缺点： 司钻法的基本原理 -井底常压的保持 是利用地面压力加上液柱压 力使井底压力等于或稍大于地层 压力,在保证没有新的溢流的前提 下将压井流体充满井筒。 理想状态： P井底= P地层 1、关井后 井内压力平衡关系 立管内： P立压+P立液柱=P井底 环空内： P套压+P套液柱=P井底 P立
2、压 P套压 P井底 P液柱 Va每米环空容积 Pd-关井立压 Pa-关井套压 w在1.07-1.20g/cm3之间为盐水。 w在0.12-0.36g/cm3之间为天然气。 w在0.36-1.07g/cm3之间为油或混合气体溢流 用密度判断溢流类型 用压力梯度判断溢流类型 G溢= G作业流体-(p关套- p关立)/hw G溢-溢流的压力梯度 G作业流体-作业流体的压力梯度 p关套-初始关井套压 p关立-初始关井立压 hw-溢流段的高度 盐水: G溢0.01 盐水/油/气G溢: 0.00466 G溢0.0082 油: 0.0058 G溢0.0082 油/气: 0.00466 G溢0.00699 气
3、: G溢0.00466 司钻法第一循环井筒压力的变化 循环时溢流在环空内上升的情况，溢流运移减少液柱压力 3.5PMa 10.5PMa10.5PMa 10.5PMa10.5PMa 4.5PMa 4.5PMa5.95PMa12.6PMa7PMa 2.第一周循环时井内压力关系 立管内： P泵I+P立液柱-P立管摩阻= P井底 P泵I= P立压+P低泵速 P泵I称为-初始循环泵压 环空内： P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 溢流全部循环出井，循环结束 时,停泵、关井后： 1、如果:立管压力=套管压力=0 压井结束 2、如果:关井立压=关井套压0 开始第二循环压井 3、如果:关井立压关井套压
4、继续第一循环 7PMa 7PMa 立管内： P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 环空内： P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 只要保持套压不变,即可保持井底 压力不变。当压井液到达井底时， PB2下降到最低点-终了循环压力 P泵2 = P低泵速压原 3.5PMa 3.5PMa 3.第二周循环时井内压力关系 3.第二周循环时 重压井液在立管内下行时立套管空间的压力关系： 9.1PMa7.7PMa 3.5PMa3.5PMa 3.5PMa3.5PMa 10.5PMa 73.5PMa 7第一循环结束a 7 9.1PMa7.7PMa 3.5PMa3.5PMa 3.5PMa3.5PMa 10
5、.5PMa 73.5PMa 立管内：P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 环空内： P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 9.1PMa7.7PMa 3.5PMa3.5PMa 3.5PMa3.5PMa 10.5PMa 73.5PMa 7第一循环结束a 3.第二周循环时井内压力关系 重压井液在环空内上返时压力关系 立管内： P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 环空：P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 只要保持泵压不变,即可保持井底压力不变 3.第 二周 循环 时环 空内 上返 压力 关系 立管内: P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 7.7PMa7.7PMa7.7P
6、Ma 3.5PMa 1.75PMa 0PMa 3.第二 周循环 时压井 液环空 内上返 时压力 关系 7.7PMa7.7PMa7.7PMa 3.5PMa 1.75PMa0PMa 环空：P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 3.第二周循环时压井液在环空内上返时压力关系 P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底 0PMa 立管内：P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 16PMa16PMa16PMa 7PMa 3.5PMa 18PMa16PMa 7PMa7PMa 7PMa7PMa 21PMa 77PMa 环空：P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P
7、井底 循环结束时,停泵 1、如果:压井液密度适当 立管压力=套管压力=0 压井结束. 2、如果:立管压力=套管压力0 圈闭压力或者压井液密度不足 3、如果:立管压力套管压力 节流阀控制不好，新溢流 16 0PMa 0PMa 二.工作步骤 第一步：排出溢流（第一循环） 1.缓慢开泵：同时开节流阀，保持关井套压不 变，使泵速逐渐达到压井泵速，立压达到PB= 关井立压+低泵速压力 2.保持泵速：调节节流阀，使立压保持初始循 环压力PB，直到原浆返出井口。 在上一过程中，套压因气体膨胀上升，如有可 能超限时，可开大节流阀，或使用更小泵速。 3.循环结束：停泵，关节流阀，观察。此时，立 压=套压，否则，
8、继续循环排污。 第二步：压井（第二循环） 4.准备好压井液：倒好流程 5.缓慢开泵：同时开节流阀，保持套压为上 次循环结束值，使泵速达到压井泵速，泵压达 到PB。 6.保持泵速：调节节流阀，使立压随重浆下 行而缓慢下降，从PB降到PB(终了循环压力) ，而此时由于环空中液体无变化，故环空 套压为常数。 7.当总冲数表示重泥浆达到井底时，泵 压应为PB, 套压为原来的数值。 8.随着重泥浆上返，环空压井液柱高 度增加，套压逐渐减少为零，而立压 保持常量。 9.重浆返至井口，停泵，关节流阀， P立=P套=0 司钻法压力（控制）变化曲线 三压井施工单三压井施工单 预录取数据 关井数据 地层压力 压井液密度 第一循环各项压力(初始循环压力) 第二循环各项压力(终了循环压力) 地面到井口循环时间和冲数 井口到地面循环时间和冲数 如果管柱结构不适合正循环压井则 用其他方法； 溢流出井时套压较高，套管状况必 须满足要求； 泵入流体与井内流体相同； 钻具在井底：如果不在井底，则强 行下钻，或者使用其他方法。 四.司钻法压井应注意事项 总结：司钻法两个基本规律 1、任何时候只要改变泵速 （开泵、停泵、调整泵速）应 保持套压暂时不变； 2、其他所有的时间要保持 流体密度均匀的一侧的地面压 力不变。才能保持井底常压
