深井壓井技術(shù)

1、 目目 錄錄 一、概述一、概述 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 三、施工準(zhǔn)備三、施工準(zhǔn)備 四四、 工藝流程及注意事項(xiàng)工藝流程及注意事項(xiàng) 一、概一、概 述述 危險(xiǎn)性大危險(xiǎn)性大 施工操作人員及設(shè)備要求嚴(yán)格施工操作人員及設(shè)備要求嚴(yán)格 施工的技術(shù)、理論要求高施工的技術(shù)、理論要求高 是深層氣井施工的重點(diǎn)是深層氣井施工的重點(diǎn) 井控工作的重點(diǎn)井控工作的重點(diǎn) 深深 層層 氣氣 井井 壓壓 井井 壓井是自噴井的必要環(huán)節(jié)，直接影壓井是自噴井的必要環(huán)節(jié)，直接影 響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，特別是深響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，特別是深 層氣井壓井層氣井壓井 主要內(nèi)容 壓壓 井井 方方 式式 的的 選

2、選 擇擇 壓壓 井井 液液 的的 選選 擇擇 最最 高高 壓壓 井井 泵泵 壓壓 的的 計(jì)計(jì) 算算 壓壓 井井 設(shè)設(shè) 備備 的的 選選 擇擇 壓壓 井井 流流 程程 的的 具具 體體 要要 求求 輔輔 助助 工工 具具 的的 配配 備備 施施 工工 人人 員員 的的 要要 求求 壓壓 井井 工工 藝藝 的的 選選 擇擇 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 1 、壓井手段主要有三種：壓井手段主要有三種： （1）灌注法：是向井筒內(nèi)灌注一段完井液。用于產(chǎn)氣 量不大，地層壓力不高的井。如升深7井。 （2）擠注法：只留進(jìn)液口，其余閘門全部封閉，強(qiáng)行 向井內(nèi)注入完井液。用于高壓，油、套管

3、內(nèi)不連通， 無循環(huán)通道的井。 （3）循環(huán)法：循環(huán)壓井是在井內(nèi)有管柱，而且油套連 通的情況下,將合適密度的完井液泵入井內(nèi)替出井內(nèi)原 液，并進(jìn)行循環(huán)達(dá)到壓井目的壓井方法。 循環(huán)壓井又分為正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井兩種循環(huán)壓井又分為正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井兩種 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 2 、在深層氣井壓井施工過程中，根據(jù)井內(nèi)管柱 結(jié)構(gòu)及使用的動(dòng)力設(shè)備等具體情況，上述幾種壓 井方式需要配合使用，例：對(duì)于高產(chǎn)氣井起JS-2 壓裂求產(chǎn)管柱時(shí)，一般是先從油管采用擠注法進(jìn) 行壓井，確定油管內(nèi)被壓住后，拆井口，安裝防 噴器，套管補(bǔ)滿液后，解封封隔器，再采用正循 環(huán)法壓井，循環(huán)到進(jìn)出口液密

4、度一致后，關(guān)閉套 管采用擠注法壓井，使層位與封隔器間充滿壓井 液，起管柱過程中采用灌注法壓井，但對(duì)于不同 的井況壓井方式的配合也是不盡相同的，需要合 理的調(diào)整。 壓井液在壓井前必須做科學(xué)的準(zhǔn)備和選擇，壓井液在壓井前必須做科學(xué)的準(zhǔn)備和選擇， 深層氣井壓井液的基本要求是低濾失、性能深層氣井壓井液的基本要求是低濾失、性能 穩(wěn)定、密度穩(wěn)定可調(diào)范圍大、與地層配伍性穩(wěn)定、密度穩(wěn)定可調(diào)范圍大、與地層配伍性 好、保護(hù)油氣層、不影響下步施工，經(jīng)濟(jì)適好、保護(hù)油氣層、不影響下步施工，經(jīng)濟(jì)適 用等。具體選擇的內(nèi)容包括用等。具體選擇的內(nèi)容包括成分、密度和用成分、密度和用 量量三方面的選擇。三方面的選擇。 二、壓井方式及

5、壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 3、完井液選擇完井液選擇 現(xiàn)應(yīng)用完井液主要有現(xiàn)應(yīng)用完井液主要有NaNO3和和CaCL2型，型， CaCL2型完井液在肇深型完井液在肇深10井使用中發(fā)生和井內(nèi)井使用中發(fā)生和井內(nèi) 液體結(jié)晶現(xiàn)象液體結(jié)晶現(xiàn)象,NaNO3型完井液在徐深型完井液在徐深1井和肇井和肇 深深10井應(yīng)用中出現(xiàn)腐蝕油管現(xiàn)象。井應(yīng)用中出現(xiàn)腐蝕油管現(xiàn)象。 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 (1)、完井液類型完井液類型 (2)、壓井液密度的選擇、壓井液密度的選擇 壓井液密度的選擇是壓井施工前最重要的準(zhǔn)壓井液密度的選擇是壓井施工前最重要的準(zhǔn) 備工作，目前壓井液的密度是通過計(jì)算方

6、法來獲備工作，目前壓井液的密度是通過計(jì)算方法來獲 得的，主要包括得的，主要包括附加系數(shù)法和井底預(yù)留回壓法附加系數(shù)法和井底預(yù)留回壓法兩兩 種計(jì)算種計(jì)算, , 遵照壓井原則并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)遵照壓井原則并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DQ0319-2000DQ0319-2000 的的6.1.16.1.1條計(jì)算壓井液密度。條計(jì)算壓井液密度。 公式：公式：r r液液=100p=100p層（層（1+a1+a）/H p/H p層依據(jù)前期測(cè)層依據(jù)前期測(cè) 試獲得的壓力資料，試獲得的壓力資料，a a取值范圍取值范圍0.15-0.20.15-0.2，H H取地取地 層中部深度。層中部深度。 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇

7、 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 (3)、壓井液量的選擇、壓井液量的選擇 從安全考慮，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)從安全考慮，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DQ0527-2000的的 5.4.4條以及考慮壓后地層漏失，按井筒容條以及考慮壓后地層漏失，按井筒容 積需要量的積需要量的2倍再多余倍再多余50m3備用（考慮壓備用（考慮壓 后漏失及路途遙遠(yuǎn)、生產(chǎn)組織不便等情后漏失及路途遙遠(yuǎn)、生產(chǎn)組織不便等情 況），具體用量根據(jù)施工情況調(diào)整。況），具體用量根據(jù)施工情況調(diào)整。 4、壓井設(shè)備的選擇、壓井設(shè)備的選擇 壓井設(shè)備主要是指壓井動(dòng)力設(shè)備，即常說的泵車或撬壓井設(shè)備主要是指壓井動(dòng)力設(shè)備，即常說的泵車或撬 裝泵。對(duì)于深層氣井選擇

8、的標(biāo)準(zhǔn)是額定壓力高，排量大，裝泵。對(duì)于深層氣井選擇的標(biāo)準(zhǔn)是額定壓力高，排量大， 可以滿足在井口壓力最高時(shí)排量達(dá)到可以滿足在井口壓力最高時(shí)排量達(dá)到0.7m3/min0.7m3/min以上向井內(nèi)以上向井內(nèi) 實(shí)行擠注壓井或循環(huán)壓井，一般首選為實(shí)行擠注壓井或循環(huán)壓井，一般首選為700700型泵車、型泵車、350350型型 撬裝泵和井下壓裂泵車撬裝泵和井下壓裂泵車，對(duì)于額定壓力可以滿足要求，但，對(duì)于額定壓力可以滿足要求，但 帶壓工作排量在帶壓工作排量在0.5m3/min0.5m3/min以下的泵車，如以下的泵車，如350350型泵車，壓型泵車，壓 井時(shí)間一般較長(zhǎng)，壓井液也容易出現(xiàn)氣侵，容易造成反復(fù)井時(shí)間

9、一般較長(zhǎng)，壓井液也容易出現(xiàn)氣侵，容易造成反復(fù) 壓井和極度危險(xiǎn)情況的發(fā)生，必須與大排量泵車配合使用壓井和極度危險(xiǎn)情況的發(fā)生，必須與大排量泵車配合使用 或分階段使用。或分階段使用。 深井壓井，泵車要確保有兩臺(tái)以上，一臺(tái)作為備用。深井壓井，泵車要確保有兩臺(tái)以上，一臺(tái)作為備用。 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 4、壓井設(shè)備的選擇、壓井設(shè)備的選擇 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇 壓井 設(shè)備 350型撬裝泵 400型泵車 350型泵車 700型泵車 水泵 井下壓裂泵車 5.最高允許壓井泵壓的計(jì)算最高允許壓井泵壓的計(jì)算 目目 的的 防止對(duì)地層產(chǎn)生類似于壓裂的效果，

10、嚴(yán)重污防止對(duì)地層產(chǎn)生類似于壓裂的效果，嚴(yán)重污 染地層。染地層。 防止對(duì)井內(nèi)套管、井口、地面管線產(chǎn)生破壞防止對(duì)井內(nèi)套管、井口、地面管線產(chǎn)生破壞 最高允許壓井泵壓最高允許壓井泵壓= =地層破裂壓力地層破裂壓力- -液柱壓力液柱壓力+ +井筒井筒 摩阻摩阻 計(jì)算方法計(jì)算方法 操作泵壓操作泵壓P P泵壓 泵壓 地層破裂壓力地層破裂壓力- -液柱壓力液柱壓力+ +井筒摩阻井筒摩阻- - 5 5MPaMPa 經(jīng)驗(yàn)做法經(jīng)驗(yàn)做法 目前壓井施工計(jì)算最高允許壓井泵壓所使用的井筒摩目前壓井施工計(jì)算最高允許壓井泵壓所使用的井筒摩 阻值，是引用井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)相同井已計(jì)算出的井筒摩阻值，是引用井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)相同井已計(jì)算出的井

11、筒摩 阻值作為借鑒值進(jìn)行具體施工操作阻值作為借鑒值進(jìn)行具體施工操作 井筒摩阻井筒摩阻 計(jì)算公式：計(jì)算公式：P P摩阻 摩阻= =P P泵壓泵壓 + +P P液柱液柱- -P P井底井底/ /e e0.03415LR/TZ 0.03415LR/TZ 式中：式中： P P泵壓 泵壓壓井操作泵壓 壓井操作泵壓Mpa Mpa P P液柱 液柱壓井液壓力 壓井液壓力MPa MPa P P井底 井底氣井井底壓力 氣井井底壓力Mpa Mpa L L 氣柱高度氣柱高度 R R 氣體相對(duì)密度氣體相對(duì)密度 T T 絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度 Z Z 氣體偏差系數(shù)氣體偏差系數(shù) 井筒摩阻井筒摩阻 三、壓井流程及工具三、壓井流程

12、及工具 連接好后應(yīng)進(jìn)行試壓，保證不刺不漏連接好后應(yīng)進(jìn)行試壓，保證不刺不漏 打地錨樁，用鋼絲繩攏牢固定打地錨樁，用鋼絲繩攏牢固定 杜絕使用薄壁配件及焊接件杜絕使用薄壁配件及焊接件 杜絕使用軟管線連接杜絕使用軟管線連接 能滿足放噴、放壓及正反循環(huán)壓井的需要能滿足放噴、放壓及正反循環(huán)壓井的需要 水壓試壓，試壓要求為：20Mpa， 15min， 壓壓 井井 流流 程程 的的 具具 體體 要要 求求 2 、普通井標(biāo)準(zhǔn)流程、普通井標(biāo)準(zhǔn)流程 圖圖1 標(biāo)準(zhǔn)壓井流程標(biāo)準(zhǔn)壓井流程 放噴池 循環(huán)計(jì)量池 三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具 3 、高產(chǎn)井標(biāo)準(zhǔn)流程、高產(chǎn)井標(biāo)準(zhǔn)流程 三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具

13、、 、 放噴池 17 標(biāo)準(zhǔn)壓井流程標(biāo)準(zhǔn)壓井流程 4 目前深層主要三種壓裂排液試氣井下管柱示意圖目前深層主要三種壓裂排液試氣井下管柱示意圖 插入橋塞與水力壓差封隔器式壓裂管柱插入橋塞與水力壓差封隔器式壓裂管柱 雙水力壓差封隔器式壓裂管柱雙水力壓差封隔器式壓裂管柱 JS2封隔器式壓裂管柱 封隔器式壓裂管柱 已壓層已壓層 待壓層待壓層 三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具 輔助 工具 呼吸器呼吸器 防爆手電防爆手電 H H2 2S S防毒面具防毒面具 遠(yuǎn)程液控防 噴器 對(duì)講機(jī)對(duì)講機(jī) H H2 2S S報(bào)警儀報(bào)警儀 輔助工具的配備輔助工具的配備 施工人員的要求施工人員的要求 施 工 前 壓井流程壓井流

14、程 壓井工藝壓井工藝 施工步驟施工步驟 施 工 中 高度警惕高度警惕 及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn) 及時(shí)匯報(bào)及時(shí)匯報(bào) 果斷處理果斷處理 安 排 分工明確分工明確 責(zé)任到人責(zé)任到人 各司其職各司其職 執(zhí) 行 步驟清晰步驟清晰 目的明確目的明確 井然有序井然有序 聽從指揮聽從指揮 壓井工藝的選擇壓井工藝的選擇 兩階段壓井工藝兩階段壓井工藝 普通壓井工藝普通壓井工藝 壓壓 井井 工工 藝藝 在壓井初期向井內(nèi)打入定在壓井初期向井內(nèi)打入定 量的高粘度壓裂液作為地量的高粘度壓裂液作為地 層暫堵劑，再采用選定密層暫堵劑，再采用選定密 度的壓井液進(jìn)行壓井度的壓井液進(jìn)行壓井 選選 擇擇 的的 原原 則則 根據(jù)施工工序、井內(nèi)

15、管柱結(jié)構(gòu)、地層狀況、根據(jù)施工工序、井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)、地層狀況、 求產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備狀況等原因綜合考慮求產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備狀況等原因綜合考慮 四、生產(chǎn)準(zhǔn)備四、生產(chǎn)準(zhǔn)備 深層壓井施工，小隊(duì)施工人員應(yīng)對(duì)壓井流程、工深層壓井施工，小隊(duì)施工人員應(yīng)對(duì)壓井流程、工 藝、步驟有清楚的了解和掌握，人員安排上要做藝、步驟有清楚的了解和掌握，人員安排上要做 到分工明確、責(zé)任到人、各司其職，具體執(zhí)行上到分工明確、責(zé)任到人、各司其職，具體執(zhí)行上 要做到施工步驟清晰，施工目的明確，施工井然要做到施工步驟清晰，施工目的明確，施工井然 有序。全體人員要做到時(shí)刻高度警惕聽從指揮服有序。全體人員要做到時(shí)刻高度警惕聽從指揮服 從安排，如有異常要

16、做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)告、從安排，如有異常要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)告、 及時(shí)匯報(bào)和果斷處理。及時(shí)匯報(bào)和果斷處理。 五、壓井準(zhǔn)備及注意問題五、壓井準(zhǔn)備及注意問題 1 1、壓井設(shè)備問題、壓井設(shè)備問題 車輛保證車輛保證, ,尤其備車不得私自放走尤其備車不得私自放走 2 2、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察問題、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察問題 專人專崗記錄專人專崗記錄, , 量取補(bǔ)液量量取補(bǔ)液量, , 觀察井觀察井 口情況口情況, , 發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施 3 3、井場(chǎng)電源、井場(chǎng)電源 保證控制器專用線路保證控制器專用線路, , 無漏電無漏電, ,防爆照明防爆照明 4 4、施工作業(yè)、施工作業(yè) 連續(xù)起下連續(xù)起下, ,盡可能在上午進(jìn)行，以避免夜間施盡可能在上午進(jìn)行，以避免夜間施 工照明不足出現(xiàn)安全意外工照明不足出現(xiàn)安全意外 5 5、井口控制、井口控制 所有井控設(shè)備必須處于良好狀態(tài)所有井控設(shè)備必須處于良好狀態(tài), , 尤其防噴器尤其防噴器 ( (更換閘板更換閘板), ), 控制閥試壓控制閥試壓, ,采氣樹閘門采氣樹閘門, , 提升短接及變扣提升短接及變扣 6 6 加壓管線附近嚴(yán)禁站人，現(xiàn)場(chǎng)人員必須撤到安全位置。壓加壓管線附近嚴(yán)禁站人，現(xiàn)場(chǎng)人員必須撤到安全位置。壓