压井计算公式

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1、井控公式1静液压力：P=P H MPa P-密度 g/cm3； H-井深 m;例:井深3000米，钻井液密度13 g/cm3,求：井底静液压力； 解：P=3000= MPa2. 压力梯度： G=P/H=P kPa/m =PMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3,计算井内静液压力梯度; 解： G= kPa/m3. 最大允许关井套压Pamax = P破密度一P m MPaH地层破裂压力试验层套管鞋垂深,m;Pm井内密度g/cm3例;已知密度127 g/cm3,套管鞋深度1067米,压力当量密度171 g/cm3,求：最大允许关井套压解; Pamax =一1067= MPa4. 压井时

2、极限关井套压Pamax = P破密度一P压 MPa P压-压井密度g/cm3例题略5. 溢流在环空中占据的高度hw= A V/Va mAV钻井液增量溢流,m3；Va溢流所在位置井眼环空容积,m3/m;6. 计算溢流物种类的密度Pw=Pm- Pa-Pd/ hwg/cm3 ；P m当前井内泥浆密度,g/cm3；Pa 关井套压,MPa；Pd 一关井立压,MPa;如果P w在0. 36g/cm3之间，则为天然气溢流;如果P w在1. 07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流；如果P w在120g/cm3之间，则为盐水溢流；7. 地层压力 Pp =PdPm gHPd 关井立压， MPa；P m钻具内

3、钻井液密度,g/cm38. 压井密度P压二P m+Pd/gH9. 1初始循环压力 =低泵速泵压关井立压注：在知道关井套压，不清楚低泵速泵压和关井立压情况下，求初 始循环压力方法：1缓慢开节流阀开泵，控制套压=关井套压2排量达 到压井排量时，保持套压=关井套压，此时立管压力=初始循环压力；2求低泵速泵压：Q/Q 2=P/PLL例：已知正常排量=60冲/分，正常泵压=，求：30冲/分时小泵压为多少解：低泵速泵压P =60/302= MPaL10. 终了循环压力二压井密度/原密度X低泵速泵压一注：不知低泵速泵压，求终了循环压力方法：1用压井排量计 算出重浆到达钻头的时间，此时立管压力=终了循环压力；

4、 边循环边加重压井法边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,一边加重钻井液,一 边随即把加重的钻井液泵入井内,在一个或多个循环周内完成压井的 方法;这种方法常用于现场,当储备的高密度钻井液与所需压井钻井液密度 相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方法 压井;此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给控制 立管压力以维持稳定的井底压力带来困难;若压井钻井液密度等差递 增,并均按钻具内容积配制每种密度的钻井液量,则立管压力也就等 差递减,这样控制起来相对容易一些;二终了立管压力,P =匕P +G -p）gHTf1 p L K 1mp 1第一次调整后的钻井液密度,g

5、/cm30p 压井钻井液密度,g/cm3原钻井液密度,g/cm3；mH井深,m；PL低泵速泵压,MPa;11.压井液到达钻头时时间分Vd钻具内容积,m3；1000Vd60QQ压井排量，1/s;12、压井液从钻头返至地面的时间分Va环空容积,m3；1000t 二a 60 Q小 P（P - P）G = s 10P -Ps0Q压井排量,1/s;思考题为例：钻进时发生溢流关井,已知井深3200米,密度;关井10 分钟测得关井立压5 MPa,关井套压MPa,溢流增量方;钻头直径2156mm,技套内径224mm,下深2400,钻杆外径127mm,内径1086mm, 假设无钻铤，低泵冲排量10升/秒，泵压M

6、Pa.计算压井数据，简述工 程师压井步骤解:计算压井数据:1溢流在环空中占据的高度hw= A V/Va=106 米溢流种类的密度 Pw=pm- Pa-Pd/ hwp w=/106=0.868 g/cm3判定溢流为油水混合溢流3地层压力 Pp =Pdpm gHPp=5+3200= MPa4压井密度p压二Pm+Pd/gHP压=+5/3200=1.41 g/cm3,施工中可考虑附加系数初始循环压力 =低泵速泵压+关井立压=+5= MPa6终了循环压力二压井密度/原密度X低泵速泵压MPa7压井液到达钻头时时间分=10003200/6010=分钟.1000Vt =dd60 Q8压井液从钻头返至地面的时间

7、分1000 Vt 二a先计算V =800方aa60 Qt =1000/6010=138分钟a9最大允许关井套压Pamax = P破密度一p m工程师压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、 配好压井液1缓慢开泵泵入压井液,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压, 排量到达压井排量;2保持压井排量不变,压井液由地面钻头这段时间内,调节节流阀, 使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,3压井液由钻头地面上返过程中,调节节流阀,保持终了循环压力 不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零, 如为零,开井无外溢压井成功;司钻法压井施工步骤:录资料、计算压井数据、

8、填写压井施工单、配好压井液第一循环周用原浆循环排除溢流1缓慢开泵,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,调节节流阀使立管压力=初始循环立压,在整 个循环周保持不变,调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱压力传 递速度为300米/秒,.3溢流排除,停泵关井,则关井立压=关井套压.第二循环周泵入压井液1缓慢开泵,迅速打开、调节节流阀,使关井套压不变,2排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面钻头过程中,调节 节流阀,控制套压=关井套压,并保持不变,也可以控制立压由初始循 环压力逐渐下降到终了循环压力3压井液由钻头地面上返过程中,调节节流阀,控制立压=终了循 环

9、压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是 否为零,如为零,开井无外溢压井成功;13. 配制1 m3加重钻井液所需加重材料计算式中G 需要的加重材料重量，吨；P s加重剂密度,g/cm3 ；P 1加重后的钻井液密度,g/cm3；P o原钻井液密度,g/cm3；例：已知原密度P o=1.2 g/cm3,求加重到P 1=135 g/cm3；配置新浆191 m3.求1需重晶石的代数；2重晶石占的体积原浆需排掉的体积3最终体积解：1配置1 m3新浆需重晶石的重量G=/吨配置191 m3密度的新浆，故需重晶石=191=吨=33922 Kg每袋重晶石50 Kg,故需重晶石代数为=3392

10、2/50=799袋2重晶石占的体积V=7.982 m33最终体积，原浆去掉7. 982 m3,因为加重后增加了 7982 m3,最 终体积为191 m3.14. 油气上窜速度V=H油一H钻头/t迟t/t静H油:油气层深度米油H钻头：循环泥浆时钻头所在的井深米钻头T迟：H钻头时的迟到时间分迟t开泵至见到油气时间分t静一上次停泵至本次开泵总时间分15. 地层破裂压力:P破=P漏+PH16. 地层破裂压力当量密度：卩破=P漏压力/H+ P原密例:17. 气体的运移计算1气体运移的高度米:H=P终关井压力-P初关井压力/ P原密.2气体运移速度:V=H/ t终关井时刻- t初关井时刻例:气体运移:已知

11、在01:43溢流关井,初关井压力;在02:25压力增 到;井内密度.求：1气体运移的高度=154.5米2气体运移速度:V= 42分钟/60=221米/ 时18. 非常规压井方法: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;一、平衡点法1. 适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井,2. 要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,3. 这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用;4. 原理：设钻井液喷空后,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;5. 压井时,保持套压等于最大允许套

12、压；当压井钻井液返至平衡点后, 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H二寫b 0.0098 pK式中HB平衡点深度,m；BPaB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;二、置换法1. 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,2. 压井钻井液可以通过压

13、井管汇注入井内,这种条件下可以采用置换法压井;通常情况下,由于起钻抽汲,钻井液不够或不及时,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;3. 具体作法：向井内泵入定量钻井液,关井一段时间,使泵入的钻井 液下落,然后放掉一定量的套压;套压降低值与泵入的钻井液产生的液柱压力相等,即： aKVhA Pa套压每次降低值,MPa；A V每次泵入钻井液量,m3 ；A Vh井眼单位内容积,m3/m4. 重复上述过程就可以逐步降低套压;一旦泵入的钻井液量等于井 喷关井时钻井液罐增量,溢流就全部排除了;5. 置换法进行到一定程度后,置换的速度将因释放套压、泵入钻井液 的间隔时间变长而变慢

14、,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;当钻具进入井筒 钻井液中时,还应排掉与进入钻具之体积相等的钻井液量;置换法压井时,泵入的加重钻井液的性能应有助于天然气滑脱;三、压回法1.所谓压回法，就是从环空泵入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;2.具体施工方法：以最大允许关井套压作为施工的最高工作压力,挤入压井钻井液;挤入的钻井液可以是钻进用钻井液或稍重一 点的钻井液,挤入的量至少等于关井时钻井液罐增量,直到井内压力 平

15、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;四、低节流压井方法1. 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：1高压浅气层发生溢流；2表层或技术套管下得太浅3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 继续侵入井内,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：1增大压井