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1、井底常压法压井 第三单元常 规 压 井Date一、压井的基本方法二、井底常压法压井原理三、井底常压法压井步骤 四、压井注意事项Date1.先排污,再循环压井(司钻法) 2.等待加重,再循环压井(工程师法)3.立刻开始,边循环边加重不关井4.先排污,再边循环边加重(实用法)按排污和加重的顺序不同一.压井的基本方法Date基本原理是：实施压井过程中，始终保持 井底压力与地层压力的平衡,不使新的地层流体 进入井内。同时又不使控制压力过高，危机地 层与设备。常用的正循环压井方法包括二次循环法（司 钻法）、一次循环法（工程师法）和边循环边 加重法，也称为井底常压法或常规压井方法。 所谓常规压井方法，就是
2、溢流、井喷发生后 ，能正常关井，在泵入压井液过程中始终遵循 井底压力略大于地层压力的原则完成压井作业 的方法 .二、井底常压法压井原理：Date几种常规压井方法也各有其优缺点o 在相同条件下就施工时间而言，发现溢流关井 后等候压井的时间，二次循环法（司钻法）和边循环 边加重法较短，而一次循环法（工程师法）较长。但 就总体压井作业时间而言，一次循环法（工程师法） 较短，二次循环法（司钻法）和边循环边加重法较长 。o 压井过程中出现的套压峰值，二次循环法（司钻 法）较大，边循环边加重法次之，一次循环法（工程 师法）较小。o 压井过程中给地层施加的应力，尤其是给浅部 地层施加的应力峰值，二次循环法（
3、司钻法）较大， 边循环边加重法次之，一次循环法（工程师法）较小 。o 几种方法中，边循环边加重法施工难度大。Date司钻压井法工程师压井法井底常压法压井Date二次循环法。压井过程中需要循 环两周钻井液。第一循环周，用原浆将环空中的 井侵气体顶替到地面，同时配制压井 钻井液。第二循环周，用压井钻井液将原 浆顶替到地面。 司钻法Date司钻法压井保持井底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：Date一次循环法。压井过程中 只需要循环一 周钻井液。配制压井钻井液。用压井钻井液将环空中井侵流体顶替
4、到地面，直到重钻井液返出地面。工程师法Date司钻压井法压井步骤(一)计算压井所需的基本数据(二)填写压井施工单(三)司钻压井法压井原理图解压井步骤(四)司钻压井法压井实例三、井底常压法压井步骤 -司钻压井法Date(一)计算压井所需的基本数据 （1）地层压力 （2）判断溢流类型(3)压井钻井液密度 （4）计算容积 （5）注入加重钻井液的时间 （6）重晶石的重量(7)循环时的立管总压力(8)最大允许关井套压Date（1）地层压力Pp钻柱内： Pp=Pd+0.0098 H环空内： Pp=Pa+0.0098 HPdPaPp(一)计算压井所需的基本数据（1）地层压力PpPp-地层压力 Pd-关井立压
5、 Pa-关井套压-钻井液密度 H-垂直液柱高度DateVa每米环空容积 Pd-关井立压 Pa-关井套压压(一)计算压井所需的基本数据 （2）用密度判断溢流类型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 Date根据（9-1）（9-2）两式确定溢流类型，选 取安全附加当量钻井液密度和安全附加压力。（2）用密度判断溢流类型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。Pe油井：1.5-3.5
6、MPa 气井：3.0-5.0MPa0.05-0.1g/cm3(油井)0.07-0.15g/cm3 (气层 )Date（2）用压力梯度判断溢流类型G溢= G作业流体-(p关套- p关油)/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关油-初始关井油压 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: G溢0.00466 Date(3)据地层压力计算压井钻井液密度Pe油井：1.5-3.5MPa 气井：3.0-5.0MPaDat
7、e(3)据关井立管压力计算压井钻井液密度Pe 0.05-0.1g/cm3(油井 ) 0.07-0.15g/cm3 (气层)Date(3)依据关井立管压力计 算压井钻井液密度(3)依据地层压力计 算压井钻井液密度0.05-0.1g/cm3(油井) 0.07-0.15g/cm3 (气层 )油井：1.5-3.5MPa 气井：3.0-5.0MPaDate钻柱内容积V1（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量-钻柱内容积V1经验公式：V=D2/2 (m3/km) Date（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量-环空容积V2Date（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量-总容积总容积V=V1+V2V钻具内容积与环空容积
8、之和，m3。所需加重钻井液量一般取总容积之和的1.5-2倍。井筒容积的1.5-2倍Datet1=V160Q（分）（5）计算注入加重钻井液的时间 -注满钻柱内容积所需时间泥浆在井筒内运行时间钻柱内：Td=Vd/Q环空内：Ta=Va/QDate压井时，压井排量一般取 钻进时排量的1/31/2。（5）计算注入加重钻井液的时间 -注满环形空间所需时间注入加重钻井液的总时间: t=t1+t2钻柱内：Td=Vd/Q环空内：Ta=Va/QDatek-压井液密度,g/cm3m-原浆密度， g/cm3Date（6）根据新浆总体积V求重晶石的重量 S加重剂密度4.25 g/cm3 1 0压井液密度. 原浆密度.G
9、-配制定量新浆所需加重料的重量Date重晶 石的 重量 S加重剂密度4.25 g/cm3 1 0压井液密度. 原浆密度.V0-原钻井液容积,立方米 G1-定量钻井液加重时所需加重材料的重量吨（6）根据原钻井液体积V0求重晶石的重量Date初始循环立管压力pTi初始循环立管压力，Mpa； pd关井立管压力，Mpa；pci压井排量循环立管压力(低泵速泵压)，Mpa。pTi=pd+pci(7)计算压井循环时的立管总压力终了循环立管压力PTf=Pci K/mDate井内压力平衡关系管柱内：Pd+Pm=Pb环空内：Pa+Pm=PbP立压P套压P井底P液柱关井后立管压力Dateopd =Pp-Pm=Pa-
10、Pmao式中opd关井立管压力，Mpa oPh钻柱内钻井液液柱压力，Mpa oPp地层压力，MpaoPa关井套管压力，Mpa oPma环空受侵钻井液液柱压力，Mpa关井立管压力：Date压井循环时立管总压力o PT=Pd+Pcs+PeoPT压井循环时立管压力，Mpa oPd关井立管压力，Mpa oPcs循环压耗，Mpa o Pe附加压力，Mpa Date初始循环压力：pTi=pd+pcipTi初始压井循环立管压力，Mpa；pd关井立管压力，Mpa；pci压井排量循环立管压力， (低泵速泵压) Mpa。Date终了循环立管压力PTf=K/mPci-钻井液密度K-压井液密度Pci-低泵速泵压PTf
11、-终了循环立管压力Datepa=（GfGm）Hfpa最大允许关井套压，Mpa；Gf地层破裂压力梯度，Mpa/m；Gm原钻井液压力梯度， Mpa/m（0.0098 m)Hf套管鞋处漏层井深，m。(8)计算最大允许关井套压Date根据计算出的各项压井 数据和关井前后的记录数据 ，认真、准确的填写好压井 施工单，作为施工的依据(二)填写压井施工单Date压井施工单压井施工单o预录取数据o关井数据o地层压力o压井液密度o第一循环各项压力(初始循环压力)o第二循环各项压力(终了循环压力)o地面到井口循环时间和冲数o井口到地面循环时间和冲数Date压井施工单 预先记录数据井号：日期：填写人： 井深：垂直井
12、深套管尺寸/重量/纲级： 层位：井眼尺寸：套管抗内压强度： 钻杆尺寸/重量：地层破裂压力： Pf 钻杆容积系数：V1 环空容积系数 V2 一号泵二号泵 压井排量循环压力压井排量循环压力溢流后关井记录井深：垂直井深：层位： 溢流量：V关井立管压力：Pd关井套管压力 Pa 压井参数安全附加当量钻井液密度压井钻井液密度增量 压井钻井液密度 k压井排量 Q 初始循环总压力 pTi终了循环立管总压力 PTf 钻杆内充满时间 t1环空充满时间 t2 Date(三)司钻压井法压井原理图解压井步骤o 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
13、态： P井底= P地层Date井内压力平衡关系管柱内：P立压+P静液柱=P井底环空内：P套压+P环空液柱=P井底P立压P套压P井底P液柱1、关井后Date司钻法第一循环井筒压力的变化o循环时溢流在环空内上升的情况，溢流运移减少液柱压力3.5MPa10.5MPa10.5MPa10.5MPa10.5MPa4.5MPa4.5MPa5.95MPa12.6MPa7MPaDate司钻法压井压力控制曲线tatatdtppTipapaPp+PtaPT=Pd+Pc动画Date2.第一周循环时井内压力关系管柱内：P泵I+P液柱-P管柱摩阻= P井底P泵I= P立压+P低泵速P泵I称为-初始循环立压环空内：P套压+
14、 P套液柱+P套管摩阻= P井底DatetatatdtppTipa动画溢流全部循环出井，循环结束时,停泵、关井后：1、如果:立压=套压=0压井结束2、如果:关井立压=关井套压0开始第二循环周压井3、如果:关井立压关井套压继续第一循环周7MPa7MPaDate管柱内：P泵2+ P油液柱- P管柱摩阻= P井底环空内：P套压+ P套液柱+P环空摩阻= 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， pTi下降到最低点-终了循环压力PTf3.5MPa3.5MPa3.第二周循环时井内压力关系P泵2 = P低泵速压原P泵2即终了循环立压PTf=k/mPciDate司钻法压井压力控制
15、曲线t1t4t3tppTipat2pdpTf0pTfpTfpTi初始循环压井立管压力 pTi=pd+pci终了循环立管压力 PTf=m1/mPciDate3.第二周循环时tatatdtppTipa动画9.1MPa7.7MPa3.5MPa3.5MPa3.5MPa3.5MPa10.5MPa73.5MPa7第一循环结束a重压井液在油管内下行时油套管空间的压力压力关系：Date司钻法压井压力控制曲线t1t4t3tppTipat2pdpTf0-第一循环周，用原浆将环空中被污染的泥浆顶替到地面-第二循环周，压井钻井液将原浆从井口顶替到井底 -第二循环周(重浆)压井钻井液将原浆从井底顶替到井口重压井 液在管 柱内下 行时管 柱及环 空间的 压力压 力关系 ：Date重压井液在管柱内下行时油套管空间的压力压力关系t1t4t3tppTipat1-气柱到井口 t2 -
