常規(guī)壓井技術

1、常規(guī)壓井技術常規(guī)壓井技術二二一五年五月一五年五月一、概述一、概述 三、壓井技術三、壓井技術 二、二、 關井技術措施關井技術措施1.1.壓井的原理壓井的原理 “U”U”形管原理形管原理關井時關井時如圖所示：將鉆柱和環(huán)空視為連通如圖所示：將鉆柱和環(huán)空視為連通的的“U”U”形管，井底地層作為形管，井底地層作為U U形管形管底部。底部。關井后，壓力平衡關系為：關井后，壓力平衡關系為： Psp+Phi=Pp=Pa+PhaPsp+Phi=Pp=Pa+Pha一、概述一、概述 2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取1）判斷溢流類型2）計算壓井鉆井液密度3）計算加重鉆井液量4）計算注入加重鉆井液的時間5）計算壓井

2、循環(huán)時的立管總壓力6）計算最大允許關井套壓一、概述一、概述 1）判斷溢流類型awVVhwdamwhpp)(102Va每米環(huán)空容積溢流高度，米；wh；溢流密度，3/cmgw鉆井液池鉆井液增量Vpa、 pd為關井套壓和關井立壓w在1.07-1.20g/cm3之間為鹽水。w在0.12-0.36g/cm3之間為天然氣。w在0.36-1.07g/cm3之間為油或混合氣體溢流。2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 2）計算壓井鉆井液密度依據(jù)關井立管壓力計算壓井鉆井液密度。安全附加值，。關井立管壓力，。原鉆井液密度，3/3/102cmgeMPapcmgmeHpmkdd2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓

3、井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 3）計算鉆柱內(nèi)、外容積及加重鉆井液量 鉆柱內(nèi)容積V1nnLDLDLDV222212114 環(huán)空容積環(huán)空容積 222221212124LDDLDDVphph 總?cè)莘e總?cè)莘eV=V1+V2V V11鉆柱內(nèi)容積鉆柱內(nèi)容積(m(m3 3); V); V2 2 環(huán)空容積環(huán)空容積(m(m3 3););D D 鉆具內(nèi)徑鉆具內(nèi)徑(m); D(m); Dh h 井眼直徑或套管內(nèi)徑井眼直徑或套管內(nèi)徑(m);(m);D DP P 鉆具外徑鉆具外徑(m); L (m); L 鉆具或井段長鉆具或井段長(m);(m);所需加重鉆井液量一般取總?cè)莘e之和的所需加重鉆井液量一般取總?cè)莘e之和的1.5-

4、1.5-2 2倍。倍。2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 4）計算注入加重鉆井液的時間注滿鉆柱內(nèi)所需時間。壓井排量，；鉆具內(nèi)容積，；間，注滿鉆柱內(nèi)容積所需時SLQmVtQVt/31min160110001。壓井排量，；環(huán)空容積，；注滿環(huán)空所需時間，SLQmVtQVt/32min260210002注滿環(huán)形空間所需時間QVt60100011QVt601000222.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 5）計算壓井循環(huán)時的立管總壓力 關井立壓的讀取對于具有良好滲透性的地對于具有良好滲透性的地層，層，關井關井10 10 1515分鐘分鐘后后地層和井眼之間可以建立地層和井

5、眼之間可以建立起平衡；起平衡；對于致密性地層建立起平對于致密性地層建立起平衡所需的時間較長。衡所需的時間較長。2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 5）計算壓井循環(huán)時的立管總壓力初始壓井立管壓力初始壓井立管壓力ps初始壓井循環(huán)立管壓力， MPa；pd關井立管壓力， MPapo壓井排量循環(huán)立管壓力， MPa；ps=pd+po終了循環(huán)立管壓力終了循環(huán)立管壓力HpPkF)(81. 91001PF-最終立管壓力Mpa；1-最新鉆井液密度g/cm3 。0-原鉆井液密度g/cm3。k-壓井漿密度 g/cm3。P0-原低泵速泵壓。H-井深，km。2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一

6、、概述 6) 計算最大允許關井套壓Pmax=（GfGm）HfPmax最大允許關井套壓，最大允許關井套壓，MPaG Gf f 地層破裂壓力梯度，地層破裂壓力梯度，MPa/mMPa/mGm 原鉆井液壓力梯度，原鉆井液壓力梯度，MPa/mHf 套管鞋處井深，套管鞋處井深，m2.2.壓井數(shù)據(jù)的獲取壓井數(shù)據(jù)的獲取一、概述一、概述 二、關井技術措施二、關井技術措施 三、壓井技術三、壓井技術 一、概述一、概述 1.關井后天然氣對井內(nèi)壓力的影響關井后天然氣對井內(nèi)壓力的影響 進入井筒內(nèi)的氣體在滑套效應情況下，在鉆井液中上升。因此，井底、井內(nèi)各深進入井筒內(nèi)的氣體在滑套效應情況下，在鉆井液中上升。因此，井底、井內(nèi)各

7、深度和井口所受的壓力是隨氣體的上升而增加的。當氣體帶壓上升至井口時，天然氣的度和井口所受的壓力是隨氣體的上升而增加的。當氣體帶壓上升至井口時，天然氣的壓力就作用于全井筒，使井底、井口和井筒各處的受力達到最大。壓力就作用于全井筒，使井底、井口和井筒各處的受力達到最大。 a a、關井后，井口壓力會隨氣體上升而不斷增高，此時，不能認為是地層壓力很、關井后，井口壓力會隨氣體上升而不斷增高，此時，不能認為是地層壓力很高，不能用關井較長時間后的井口壓力計算地層壓力和壓井液密度。高，不能用關井較長時間后的井口壓力計算地層壓力和壓井液密度。 b b、不能長時間關井不循環(huán)，井口和井底壓力逐漸升高，如超過井口裝置

8、和套管的、不能長時間關井不循環(huán)，井口和井底壓力逐漸升高，如超過井口裝置和套管的工作能力，就會造成失控；超過地層破裂壓力或套管抗內(nèi)壓強度，就可能造成井漏或工作能力，就會造成失控；超過地層破裂壓力或套管抗內(nèi)壓強度，就可能造成井漏或套管破裂等復雜情況。套管破裂等復雜情況。 二、關井技術措施二、關井技術措施 理想狀態(tài)下，井筒內(nèi)氣體膨脹規(guī)律 由圖可知，關進之前，氣體在井筒上升時早期體積膨脹并不嚴重，但是在靠近井口的位置急劇膨脹。二、關井技術措施二、關井技術措施 根據(jù)Orkiszewski（奧齊思澤斯基）模型，井筒氣體帶壓上升時井口壓力變化規(guī)律 由圖可知，由于井筒儲積效應，井筒存在大量氣體時，井口壓力的上

9、升要慢于氣體在井筒上升時造成的壓力上升；但是隨著大量氣體侵入，導致井口壓力達到更高值。二、關井技術措施二、關井技術措施 2 2、溢流后原則上要立即關井、溢流后原則上要立即關井 “ “1m1m3 3報警，報警，2m2m3 3關井關井”。 “ “發(fā)現(xiàn)溢流應在發(fā)現(xiàn)溢流應在2m2m3 3內(nèi)報警并立即關井內(nèi)報警并立即關井”。由于對溢流量認定的偏差，。由于對溢流量認定的偏差，出現(xiàn)了多次比較嚴重的溢流復雜情況。所以目前修改為出現(xiàn)了多次比較嚴重的溢流復雜情況。所以目前修改為:“:“發(fā)現(xiàn)溢流立即關發(fā)現(xiàn)溢流立即關井，疑似溢流關井檢查，確認溢流立即上報井，疑似溢流關井檢查，確認溢流立即上報” ” 。但是鑒于目前不少

10、井隊技但是鑒于目前不少井隊技術水平有限，責任心不強，采取比較武斷的關井措施也是必要的。術水平有限，責任心不強，采取比較武斷的關井措施也是必要的。 實際上，只要認真執(zhí)行好坐崗制度，鉆井時認真記錄好泥漿池液面，實際上，只要認真執(zhí)行好坐崗制度，鉆井時認真記錄好泥漿池液面，注意增減量；起鉆時，認真記錄好灌入量，在一定范圍波動是允許的。注意增減量；起鉆時，認真記錄好灌入量，在一定范圍波動是允許的。 二、關井技術措施二、關井技術措施 3 3、關于關井方法、關于關井方法 “硬硬”關井和關井和“軟軟”關井兩種方式。關井兩種方式。 所謂所謂“硬硬”關井，即在溢流或井噴時，包括節(jié)流閥在內(nèi)的井關井，即在溢流或井噴時

11、，包括節(jié)流閥在內(nèi)的井口旁側(cè)通道全部關閉的情況下，直接關閉防噴器。其優(yōu)點是：關口旁側(cè)通道全部關閉的情況下，直接關閉防噴器。其優(yōu)點是：關井速度快、關井時間短，溢流量小。缺點是：井口設備受液擊壓井速度快、關井時間短，溢流量小。缺點是：井口設備受液擊壓力沖擊大。力沖擊大。 所謂的所謂的“軟軟”關井，即在溢流或井噴發(fā)生時，在其他旁側(cè)通關井，即在溢流或井噴發(fā)生時，在其他旁側(cè)通道關閉，而節(jié)流閥通道打開的情況下，先關防噴器，然后關閉節(jié)道關閉，而節(jié)流閥通道打開的情況下，先關防噴器，然后關閉節(jié)流閥。其優(yōu)點是：井口設備受液擊壓力沖擊小。缺點是：關井速流閥。其優(yōu)點是：井口設備受液擊壓力沖擊小。缺點是：關井速度慢，關井

12、時間長，溢流量大，關井套壓較高。度慢，關井時間長，溢流量大，關井套壓較高。二、關井技術措施二、關井技術措施 先關環(huán)形防噴器，后關閘板防噴器，是因為閘板防噴先關環(huán)形防噴器，后關閘板防噴器，是因為閘板防噴器的閘板膠心在關閉過程中，承受高壓流體的能力較環(huán)形器的閘板膠心在關閉過程中，承受高壓流體的能力較環(huán)形防噴器差。適當打開節(jié)流閥的目的，在于關井過程中，使防噴器差。適當打開節(jié)流閥的目的，在于關井過程中，使井口套壓保持一定值，既可減少液擊影響，又可在很大程井口套壓保持一定值，既可減少液擊影響，又可在很大程度上阻止地層流體繼續(xù)進入井內(nèi)。度上阻止地層流體繼續(xù)進入井內(nèi)。 這就是這就是“四。七四。七”動作中的動

13、作中的“發(fā)、停、搶、開、關發(fā)、停、搶、開、關、關、看、關、看” ” 。二、關井技術措施二、關井技術措施 4 4、關井后的求壓做法、關井后的求壓做法 鉆柱中未裝鉆具止回閥時關井立壓（鉆柱中未裝鉆具止回閥時關井立壓（d d）的求法）的求法 鉆柱中未裝鉆具止回閥時，關井立壓可以直接從立管壓力表上讀得。鉆柱中未裝鉆具止回閥時，關井立壓可以直接從立管壓力表上讀得。 鉆柱中裝有鉆具止回閥時關井立壓（鉆柱中裝有鉆具止回閥時關井立壓（d d）的求法）的求法 a.a.循環(huán)法（在已做低泵沖試驗時采用）循環(huán)法（在已做低泵沖試驗時采用） 緩慢啟動鉆井泵并適當打開節(jié)流閥，循環(huán)中使套壓等于關井情況下緩慢啟動鉆井泵并適當打

14、開節(jié)流閥，循環(huán)中使套壓等于關井情況下的套壓值（的套壓值（a a）并保持不變；當循環(huán)泵沖達到低泵沖試驗時的泵沖時，）并保持不變；當循環(huán)泵沖達到低泵沖試驗時的泵沖時，記錄此時的循環(huán)立壓（記錄此時的循環(huán)立壓（t t），）， 低泵沖試驗時立壓為低泵沖試驗時立壓為c，停泵后關節(jié)流停泵后關節(jié)流閥關井。則：閥關井。則： 關井立壓關井立壓d dt tc c 二、關井技術措施二、關井技術措施 b.b.憋壓法（在未做低泵沖試驗時采用）憋壓法（在未做低泵沖試驗時采用） 在關井情況下，用小流量向井內(nèi)憋注，當鉆具止回閥被頂在關井情況下，用小流量向井內(nèi)憋注，當鉆具止回閥被頂開、套壓由關井套壓（開、套壓由關井套壓（a a）

15、上升到某一值時停泵，同時記錄套）上升到某一值時停泵，同時記錄套壓（壓（a1a1）和立壓（）和立壓（d1d1）?？紤]到壓力傳播滯后時間，一般控）。考慮到壓力傳播滯后時間，一般控制立壓不超過關井套壓。制立壓不超過關井套壓。 關井立壓關井立壓d dd1d1（a1a1a a） 二、關井技術措施二、關井技術措施 5 5、關井時間確定、關井時間確定 關井之初，因液柱壓力小于地層壓力，地層流體繼續(xù)向井內(nèi)流動，關井之初，因液柱壓力小于地層壓力，地層流體繼續(xù)向井內(nèi)流動，經(jīng)一定時間后，關井壓力增加到一定值時，井底壓力與地層壓力達到平經(jīng)一定時間后，關井壓力增加到一定值時，井底壓力與地層壓力達到平衡。此時的立管壓力才

16、能真實反應地層壓力。衡。此時的立管壓力才能真實反應地層壓力。 溢流關井后，要準確求取關井立壓，關井時間十分重要。關井觀察溢流關井后，要準確求取關井立壓，關井時間十分重要。關井觀察立壓的時間不夠，地層壓力很難搞準確，壓井液密度不是偏低就是偏高，立壓的時間不夠，地層壓力很難搞準確，壓井液密度不是偏低就是偏高，井內(nèi)壓力平衡很難建立，密度越提越高甚至最終出現(xiàn)井下又噴又漏的局井內(nèi)壓力平衡很難建立，密度越提越高甚至最終出現(xiàn)井下又噴又漏的局面。究其原因來說，一方面沒有掌握發(fā)生溢流關井觀察時間的長短，另面。究其原因來說，一方面沒有掌握發(fā)生溢流關井觀察時間的長短，另一方面擔心關井后發(fā)生卡鉆，不能權(quán)衡風險損益主次

17、關系。一方面擔心關井后發(fā)生卡鉆，不能權(quán)衡風險損益主次關系。二、關井技術措施二、關井技術措施 關井趨于穩(wěn)定所需的時間與地層的滲透性和地層流體的種類有關。關井趨于穩(wěn)定所需的時間與地層的滲透性和地層流體的種類有關。 國內(nèi)外通常采用關井時間應達到國內(nèi)外通常采用關井時間應達到1525min。 對儲層條件好，關井對儲層條件好，關井15min就能反映出地層真實壓力。就能反映出地層真實壓力。 對儲層顯示不好，如低滲透，儲層能量不好，則關井時間需要到對儲層顯示不好，如低滲透，儲層能量不好，則關井時間需要到25min才能求得地層真實壓力。才能求得地層真實壓力。 因此關井觀察立壓和關井到求立壓的時間必須滿足，計算地

18、層壓力因此關井觀察立壓和關井到求立壓的時間必須滿足，計算地層壓力與壓井液密度才更準確。與壓井液密度才更準確。 氣井關井時間過長，易形成圈閉壓力，計算地層壓力與壓井液密度氣井關井時間過長，易形成圈閉壓力，計算地層壓力與壓井液密度偏高，壓井時容易壓漏地層。偏高，壓井時容易壓漏地層。 求得地層壓力，并計算出壓井鉆井液密度值后，應根據(jù)關井或顯示求得地層壓力，并計算出壓井鉆井液密度值后，應根據(jù)關井或顯示等情況，還應該附加一個壓力值進行壓井。等情況，還應該附加一個壓力值進行壓井。二、關井技術措施二、關井技術措施 6 6、根據(jù)關井壓力采取不同的處理方法、根據(jù)關井壓力采取不同的處理方法 鉆具止回閥在有較大壓差

19、時才會發(fā)生作用，流體緩慢流動，鉆鉆具止回閥在有較大壓差時才會發(fā)生作用，流體緩慢流動，鉆具止回閥是不會起作用的，因此關井后，會有立管壓力顯示具止回閥是不會起作用的，因此關井后，會有立管壓力顯示 a a、若關井立、套壓均為、若關井立、套壓均為0 0，說明液柱壓力能平衡地層壓力，油，說明液柱壓力能平衡地層壓力，油氣侵不嚴重，可以直接進行循環(huán)消除氣侵，無需壓井。氣侵不嚴重，可以直接進行循環(huán)消除氣侵，無需壓井。 b b、關井立管壓力為、關井立管壓力為0 0，套管壓力不為，套管壓力不為0 0，說明液柱壓力能平衡，說明液柱壓力能平衡地層壓力，只是環(huán)空氣侵嚴重，這時，必須節(jié)流控壓循環(huán)，排除環(huán)地層壓力，只是環(huán)空

20、氣侵嚴重，這時，必須節(jié)流控壓循環(huán)，排除環(huán)空受清污的鉆井液。處理完后再決定是否再提高鉆井液密度。空受清污的鉆井液。處理完后再決定是否再提高鉆井液密度。 c c、井立管壓力和套管壓力均不為、井立管壓力和套管壓力均不為0 0或較大時，說明液柱壓力或較大時，說明液柱壓力不能平衡地層壓力，必須提高鉆井液密度進行壓井。不能平衡地層壓力，必須提高鉆井液密度進行壓井。二、關井技術措施二、關井技術措施 7 7、關井后天然氣快速上升的處理方法、關井后天然氣快速上升的處理方法 關井后不能及時壓井，天然氣快速上，引起井內(nèi)壓力增高，當壓力增加關井后不能及時壓井，天然氣快速上，引起井內(nèi)壓力增高，當壓力增加到一定值后，應當

21、進行處理。到一定值后，應當進行處理。 a a、立管壓力法、立管壓力法 通過節(jié)流閥，間歇放出一定數(shù)量的鉆井液，使天然氣膨脹壓力降低。通過通過節(jié)流閥，間歇放出一定數(shù)量的鉆井液，使天然氣膨脹壓力降低。通過立管壓力控制天然氣的膨脹和井底壓力，使井底壓力基本不變，且大于地層立管壓力控制天然氣的膨脹和井底壓力，使井底壓力基本不變，且大于地層壓力。仍然可以防止天然氣再進入井內(nèi)。壓力。仍然可以防止天然氣再進入井內(nèi)。 此法僅適用于鉆具在井底的情況。此法僅適用于鉆具在井底的情況。 b b、控制井口壓力不超過安全允許壓力、控制井口壓力不超過安全允許壓力 當套壓達到安全允許壓力值時，適當打開節(jié)流閥泄掉一定套壓（當套壓

22、達到安全允許壓力值時，適當打開節(jié)流閥泄掉一定套壓（1 12MPa2MPa），然后關井。這樣重復可使天然氣直接上升到井口。），然后關井。這樣重復可使天然氣直接上升到井口。 上述兩種方法，當斷續(xù)放掉一些鉆井液后，在允許的情況下，應向井內(nèi)補上述兩種方法，當斷續(xù)放掉一些鉆井液后，在允許的情況下，應向井內(nèi)補充部分鉆井液。充部分鉆井液。二、關井技術措施二、關井技術措施 一、概述一、概述 二、二、 關井技術措施關井技術措施三、壓井技術三、壓井技術一、一、 概述概述常規(guī)壓井方法常規(guī)壓井方法 所謂常規(guī)壓井，是指在井不漏、鉆具在井底，采取正循環(huán)方所謂常規(guī)壓井，是指在井不漏、鉆具在井底，采取正循環(huán)方式重建井內(nèi)壓力平

23、衡的壓井方法。一般是指司鉆法、工程師法、式重建井內(nèi)壓力平衡的壓井方法。一般是指司鉆法、工程師法、邊循環(huán)邊加重進行壓井作業(yè)。邊循環(huán)邊加重進行壓井作業(yè)。 不能在壓井全過程中遵循壓井基本原則的壓井方法稱為特殊壓不能在壓井全過程中遵循壓井基本原則的壓井方法稱為特殊壓井。如起下鉆中發(fā)生溢流（鉆具不在井底）的壓井、井內(nèi)無鉆具井。如起下鉆中發(fā)生溢流（鉆具不在井底）的壓井、井內(nèi)無鉆具（空井）的壓井、又噴又漏的壓井和井內(nèi)鉆井液噴空的壓井。（空井）的壓井、又噴又漏的壓井和井內(nèi)鉆井液噴空的壓井。三、壓井技術三、壓井技術 1.1.司鉆法司鉆法 所謂的司鉆法，又稱二次循環(huán)法。發(fā)生溢流關井后，壓井過程中需所謂的司鉆法，又

24、稱二次循環(huán)法。發(fā)生溢流關井后，壓井過程中需要循環(huán)兩周鉆井液。要循環(huán)兩周鉆井液。 第一循環(huán)周，第一循環(huán)周，先用原密度鉆井液循環(huán)，先用原密度鉆井液循環(huán)，將環(huán)空中被污染的泥漿頂替將環(huán)空中被污染的泥漿頂替到地面，同時配制壓井鉆井液。到地面，同時配制壓井鉆井液。 第二循環(huán)周，再用第二循環(huán)周，再用加重鉆井液加重鉆井液將原漿頂替到地面。將原漿頂替到地面。 該方法往往在邊遠井及加重劑供應不及時的情況下采用。此方法容該方法往往在邊遠井及加重劑供應不及時的情況下采用。此方法容易掌握，從關井到恢復循環(huán)的時間短。易掌握，從關井到恢復循環(huán)的時間短。三、壓井技術三、壓井技術 司鉆法壓井步驟司鉆法壓井步驟 a a、依據(jù)壓井

25、基本數(shù)據(jù)計算公式計算壓井所需數(shù)據(jù)，依據(jù)壓井基本數(shù)據(jù)計算公式計算壓井所需數(shù)據(jù)，填寫填寫壓井施工單，將算得的各項數(shù)據(jù)填入壓井施工單，繪出立管壓力控壓井施工單，將算得的各項數(shù)據(jù)填入壓井施工單，繪出立管壓力控制進度，作為壓井施工的依據(jù)。制進度，作為壓井施工的依據(jù)。 b b、第一循環(huán)周：通過節(jié)流閥用原鉆井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開、第一循環(huán)周：通過節(jié)流閥用原鉆井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，度，控制立壓不變控制立壓不變，以保持在井底壓力不變的條件下，將環(huán)空內(nèi)受，以保持在井底壓力不變的條件下，將環(huán)空內(nèi)受侵污的鉆井液排除地面。侵污的鉆井液排除地面。 c c、第二循環(huán)周，通過節(jié)流閥用壓井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度，、第二

26、循環(huán)周，通過節(jié)流閥用壓井液循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度，以保證在井底壓力不變的條件下，替入井內(nèi)，并在一個循環(huán)周內(nèi)把以保證在井底壓力不變的條件下，替入井內(nèi)，并在一個循環(huán)周內(nèi)把井壓住恢復井內(nèi)平衡井壓住恢復井內(nèi)平衡。三、壓井技術三、壓井技術 2.2.工程師法工程師法 所謂的工程師法，又稱一次循環(huán)法。壓井過程中只需要循環(huán)一所謂的工程師法，又稱一次循環(huán)法。壓井過程中只需要循環(huán)一周鉆井液。周鉆井液。用壓井液將環(huán)空中井侵流體及原漿頂替到地面，直到重用壓井液將環(huán)空中井侵流體及原漿頂替到地面，直到重鉆井液返出地面。鉆井液返出地面。 該法壓井時間短，經(jīng)濟效益好，井口裝置承壓小，井內(nèi)承壓比該法壓井時間短，經(jīng)濟效益好，井口裝

27、置承壓小，井內(nèi)承壓比其他方法小。壓井時，要求現(xiàn)場必須有足夠的加重材料，具備快速其他方法小。壓井時，要求現(xiàn)場必須有足夠的加重材料，具備快速加重設備及手段，從關井到恢復循環(huán)的時間較長，壓井技術含量高，加重設備及手段，從關井到恢復循環(huán)的時間較長，壓井技術含量高，壓力控制較為復雜。壓力控制較為復雜。三、壓井技術三、壓井技術 工程師法工程師法壓井步驟壓井步驟 a a、壓井時，緩慢開泵，迅速打開節(jié)流閥及下游平板閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，、壓井時，緩慢開泵，迅速打開節(jié)流閥及下游平板閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使套壓保持關井時的套壓不變使套壓保持關井時的套壓不變；逐漸達到壓井排量，保持不變；這時不再；逐漸達到壓井排量，保持不變；這

28、時不再保持套壓不變，應調(diào)節(jié)節(jié)流閥，套壓有所變動，使立管壓力接近初始壓井保持套壓不變，應調(diào)節(jié)節(jié)流閥，套壓有所變動，使立管壓力接近初始壓井立管壓力立管壓力PtiPti，并，并保持調(diào)節(jié)后的套壓保持調(diào)節(jié)后的套壓PciPci不變不變。 b b、在加重鉆井液由地面到達鉆頭這段時間內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管、在加重鉆井液由地面到達鉆頭這段時間內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力按壓力按“立管壓力控制進度表立管壓力控制進度表”變化，即由初始立管總壓力降到終了立管變化，即由初始立管總壓力降到終了立管總壓力?？倝毫?。 c c、加重鉆井液從鉆頭返出沿環(huán)空上返過程中，保持排量不變，調(diào)節(jié)節(jié)、加重鉆井液從鉆頭返出沿環(huán)空上返過程中，

29、保持排量不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，流閥，使立管壓力保持終了立管總壓力不變使立管壓力保持終了立管總壓力不變，直到加重鉆井液返出地面。，直到加重鉆井液返出地面。 d d、停泵關井，檢查套管壓力和立管壓力是否為零。若為零，說明壓井、停泵關井，檢查套管壓力和立管壓力是否為零。若為零，說明壓井成功。開井循環(huán)并調(diào)整鉆井液性能，恢復正常鉆井作業(yè)。成功。開井循環(huán)并調(diào)整鉆井液性能，恢復正常鉆井作業(yè)。 三、壓井技術三、壓井技術 3.3.壓回法（或稱直推法）壓回法（或稱直推法） 所謂壓回法，就是從井口或環(huán)空壓入壓井液，把進入井筒的溢所謂壓回法，就是從井口或環(huán)空壓入壓井液，把進入井筒的溢流壓回地層。此法適用于：流壓回地層。此

30、法適用于：a a、在井內(nèi)無鉆具，發(fā)生外溢，無法循環(huán)；、在井內(nèi)無鉆具，發(fā)生外溢，無法循環(huán)；b b、井內(nèi)無鉆具或有鉆具均已噴空；、井內(nèi)無鉆具或有鉆具均已噴空；c c、井內(nèi)有鉆具且已發(fā)生、井內(nèi)有鉆具且已發(fā)生H H2 2S S溢流溢流等情況的壓井。等情況的壓井。 具體做法是：以最大允許關井套壓，作為施工的最高工作壓力具體做法是：以最大允許關井套壓，作為施工的最高工作壓力擠入壓井液。擠入得壓井液可以是原鉆井液或稍微重一點的鉆井液。擠入壓井液。擠入得壓井液可以是原鉆井液或稍微重一點的鉆井液。擠入的鉆井液量至少大于關井時的循環(huán)池增量（擠入的鉆井液量至少大于關井時的循環(huán)池增量（c c），或大于井筒容），或大于

31、井筒容積（積（a a、b b）。直到井內(nèi)壓力平衡得到恢復。）。直到井內(nèi)壓力平衡得到恢復。 三、壓井技術三、壓井技術 3. .壓回法壓回法 使用條件：使用條件：（1）井筒管柱、井口裝置的完整性；）井筒管柱、井口裝置的完整性；（2）一般常用于處理）一般常用于處理套管下得較深的井，套管抗內(nèi)壓強度較高；套管下得較深的井，套管抗內(nèi)壓強度較高；（3）裸眼較短且最好只有一個層系，滲透性較好。）裸眼較短且最好只有一個層系，滲透性較好。 三、壓井技術三、壓井技術 基本情況：基本情況： 該井是位于沙雅縣內(nèi)，塔北隆起輪南低凸起西斜坡構(gòu)造帶上的一口風險探井，設計井深7395m，目的層為奧陶系一間房組、鷹山組。最大允許

32、關井壓力：58MPa，（封井器組壓力等級為70MPa）。鉆具組合： 6 3/4“M1365D+330*310+3 1/2”浮閥+5“DC*15根+變扣+4WDP*15根+4DP 10 3/4（01503.5）m161504m7 7/8（07196）m9 1/27197m6 3/47279m經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 p發(fā)生經(jīng)過：2014年7月22日13:20三開鉆進至奧陶系一間房7278.18m，全烴0.201.2%，停鉆循環(huán)觀察，期間全烴1.25.3%。13:53鉆進至井深7279m停鉆循環(huán)，循環(huán)至13:58 時，氣測值迅速上漲，全烴2.7978.2%，立即關井。p立套壓變化

33、：14:02-14:06套壓028MPa，立壓04.1MPa為防止低濃度硫化氫在分壓情況下造成氫脆，關井后及時固定井口鉆具;井口連接2只旋塞，一只承壓，另一只備用經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 p壓井施工前準備：到井的公司領導與現(xiàn)場駐井井控專家根據(jù)鉆井設計和臨井資料制定壓井方案。關井溢流量實際核算為0.5方，根據(jù)關井壓力計算，預計地層壓力系數(shù)在1.40以上，遭遇油田范圍內(nèi)碳酸鹽巖地層超異常高壓，且可能高含硫，選擇壓回法壓井方案，控制施工壓力50MPa以內(nèi)。 現(xiàn)場配置1.40g/cm3壓井液200m3、1.60的儲備重漿100m3，1000型壓裂車2臺，硬管線連接，同時調(diào)運300T加

34、重材料到井備用。經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 p壓井施工過程：2014年7月23日8:00-18:00反擠相對密度1.40壓井液135m3，套壓274014MPa，排量2-20L/s，至19:30正擠相對密度1.40壓井液37.5m3，立壓1.0331.712.57MPa，套壓14MPa，排量6.5-8L/s，停泵關井觀察，套壓1413.7MPa，立壓降至10.86MPa。 未壓穩(wěn)原因：受機泵條件限制，頂替效率低；考慮井口天然氣聚集，含硫化氫，先使用已配完的相對密度1.40壓井液回推，降低井口高套壓，防止氫脆斷鉆具，壓井液密度不夠。 現(xiàn)場緊急配置密度1.80g/cm3的壓井液20

35、0m3，準備再次反擠。經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 25日3:38套壓15.518.2MPa，正擠相對密度1.80壓井液25m3（4500m），排量4-13L/s，立壓1334.827.6MPa，停泵后立壓降至0； 4:25反擠相對密度1.80壓井液55m3（3300m），排量23L/s，套壓8.220.39.3MPa，停泵后套壓降至0，靜止觀察無外溢，壓井成功。經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 p后續(xù)作業(yè)：后期采用液面監(jiān)測技術與重漿帽相結(jié)合的方式進行完井作業(yè)，通過PWD測量地層壓力系數(shù)為1.56。p試油定產(chǎn)：4mm油嘴放噴,油壓56.03-55.58MPa,套壓31.

36、25-32.31MPa, 油密度0.81/20,0.79/50,日產(chǎn)油203.49m3, 日產(chǎn)氣：21933.00m3,測試結(jié)論油氣層，氣油比約108:1。 經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 認識：1）、氣測值是判斷井下狀況一個很重要的依據(jù)，務必引起高度重視，發(fā)現(xiàn)氣測值升高，及時停鉆觀察，疑似溢流立即關井，寧可錯關，絕不能麻痹冒進，本井在氣測值升高的情況下，及時關井，為壓井施工降低了難度；2）、溢流關井后必須準確記錄立套壓數(shù)據(jù)，為壓井液密度計算提供依據(jù)；3）、 近期塔北區(qū)塊金躍402井和躍滿4井先后鉆遇異常高壓現(xiàn)象，通過后期PWD測試分析，本區(qū)塊碳酸鹽巖地層的壓力系數(shù)接近1.56左右

37、，設計鉆井液密度上限1.18g/cm3遠遠不能平衡地層壓力，已經(jīng)建議油田公司領導對該區(qū)塊奧陶系重新認識。 經(jīng)驗分享 躍滿4井三、壓井技術三、壓井技術 4.4. 暫時壓井后下鉆法暫時壓井后下鉆法 在起下鉆過程中發(fā)生溢流后，因鉆具不在井底，給壓井帶來很多在起下鉆過程中發(fā)生溢流后，因鉆具不在井底，給壓井帶來很多困難，必須采取不同的方法進行控制。如發(fā)現(xiàn)輕微溢流，應立即搶裝困難，必須采取不同的方法進行控制。如發(fā)現(xiàn)輕微溢流，應立即搶裝鉆具止回閥，然后迅速下鉆并爭取下到井底。根據(jù)情況采取控制回壓鉆具止回閥，然后迅速下鉆并爭取下到井底。根據(jù)情況采取控制回壓排除溢流，或調(diào)整鉆井液密度，然后再用常規(guī)壓井方法壓井。

38、如溢流排除溢流，或調(diào)整鉆井液密度，然后再用常規(guī)壓井方法壓井。如溢流較嚴重，則應停止起下鉆作業(yè)，迅速關井。較嚴重，則應停止起下鉆作業(yè)，迅速關井。 發(fā)生溢流關井后，由于溢流在鉆頭以下，無法循環(huán)排除溢流，可發(fā)生溢流關井后，由于溢流在鉆頭以下，無法循環(huán)排除溢流，可在鉆頭以上井段替成高密度鉆井液，即所謂戴在鉆頭以上井段替成高密度鉆井液，即所謂戴“重泥漿帽重泥漿帽”，開井搶，開井搶下鉆至井底，然后采用常規(guī)法壓井。下鉆至井底，然后采用常規(guī)法壓井。 三、壓井技術三、壓井技術 5.5.體積法（或稱置換法）體積法（或稱置換法） 在空井情況下發(fā)生溢流后，應迅速關井，然后按以下方法處理：在空井情況下發(fā)生溢流后，應迅速

39、關井，然后按以下方法處理： 分兩個階段進行。第一階段：先確定允許的套壓升高值，當套壓分兩個階段進行。第一階段：先確定允許的套壓升高值，當套壓上升到允許的套壓值后，通過節(jié)流閥放出一定量的鉆井液，然后關井。上升到允許的套壓值后，通過節(jié)流閥放出一定量的鉆井液，然后關井。關井后氣體又繼續(xù)上升，套壓再次升高，再放出一定量的鉆井液。重關井后氣體又繼續(xù)上升，套壓再次升高，再放出一定量的鉆井液。重復上述操作，直到氣體上升到井口為止。復上述操作，直到氣體上升到井口為止。 第二階段：氣體上升到井口后，開井泄掉天然氣，見泥漿則停。第二階段：氣體上升到井口后，開井泄掉天然氣，見泥漿則停。通過壓井管匯以小排量將壓井液泵

40、入井內(nèi)，使套壓升高到某一預定值通過壓井管匯以小排量將壓井液泵入井內(nèi)，使套壓升高到某一預定值后，停泵。待鉆井液沉落后，再釋放氣體，使套壓降低至等于注入鉆后，停泵。待鉆井液沉落后，再釋放氣體，使套壓降低至等于注入鉆井液所產(chǎn)生的液柱壓力，重復上述步驟直到充滿鉆井為止。井液所產(chǎn)生的液柱壓力，重復上述步驟直到充滿鉆井為止。 在井內(nèi)有鉆具時，氣體已竄至井口附近，井口關井壓力很高，為在井內(nèi)有鉆具時，氣體已竄至井口附近，井口關井壓力很高，為了減少井漏和井口風險，也應采用置換法進行處理。了減少井漏和井口風險，也應采用置換法進行處理。三、壓井技術三、壓井技術 6.6.又噴又漏的壓井又噴又漏的壓井 這種情況，需首先

41、井漏失問題。根據(jù)又噴又漏產(chǎn)生的不同原因，這種情況，需首先井漏失問題。根據(jù)又噴又漏產(chǎn)生的不同原因，可分為：上噴下漏，下噴上漏和同層又噴又漏?？煞譃椋荷蠂娤侣?，下噴上漏和同層又噴又漏。 無論在上述那種情況下，發(fā)生又噴又漏時應立即停止循環(huán)，間無論在上述那種情況下，發(fā)生又噴又漏時應立即停止循環(huán)，間歇定時定量吊灌或連續(xù)小排量吊灌。在井眼歇定時定量吊灌或連續(xù)小排量吊灌。在井眼地層壓力系統(tǒng)呈暫時地層壓力系統(tǒng)呈暫時動平衡狀態(tài)后，可著手堵漏，堵漏成功后，就可實施壓井作業(yè)動平衡狀態(tài)后，可著手堵漏，堵漏成功后，就可實施壓井作業(yè)。三、壓井技術三、壓井技術 四川邛西四川邛西002-4002-4井井20072007年年3

42、 3月月2626日用密度日用密度1.45g/cm1.45g/cm3 3的鉆井液，的鉆井液，鉆進至井深鉆進至井深3425.84m3425.84m，發(fā)生井漏失返，漏失鉆井液，發(fā)生井漏失返，漏失鉆井液51.5m51.5m3 3。起鉆。起鉆6 6柱至井深柱至井深3232m3232m，吊灌鉆井液，吊灌鉆井液6m6m3 3，未返。后出口發(fā)現(xiàn)溢流，關井，未返。后出口發(fā)現(xiàn)溢流，關井，套壓由套壓由01MPa01MPa，9 9：4040套壓套壓21.6MPa21.6MPa。溢流發(fā)生后至。溢流發(fā)生后至3 3月月2828日，日，先后通過置換法、直推法堵漏壓井，消耗密度先后通過置換法、直推法堵漏壓井，消耗密度1.151

43、.151.45 g/cm1.45 g/cm3 3的鉆井液的鉆井液700700余方（含橋塞鉆井液余方（含橋塞鉆井液180m180m3 3），未能恢復井內(nèi)壓力平），未能恢復井內(nèi)壓力平衡，井漿密度降至衡，井漿密度降至1.15 g/cm1.15 g/cm3 3仍又漏又噴。仍又漏又噴。 由于裸眼井筒存在多個漏層和氣層，且壓力系數(shù)差異大，難由于裸眼井筒存在多個漏層和氣層，且壓力系數(shù)差異大，難以恢復井內(nèi)壓力平衡，決定鉆桿完井，從環(huán)空采氣至今。以恢復井內(nèi)壓力平衡，決定鉆桿完井，從環(huán)空采氣至今。 三、壓井技術三、壓井技術 壓井中的計量問題壓井中的計量問題 正常壓井，力求做到壓井作業(yè)過程正、反都要計量，保持進出泥

44、正常壓井，力求做到壓井作業(yè)過程正、反都要計量，保持進出泥漿量相對一致，也便于發(fā)現(xiàn)壓井的壓力控制是否合理。漿量相對一致，也便于發(fā)現(xiàn)壓井的壓力控制是否合理。 若泵入量小于返出量說明控制壓力偏低，環(huán)空液柱壓力加上控制若泵入量小于返出量說明控制壓力偏低，環(huán)空液柱壓力加上控制回壓沒有平衡地層壓力，沒有截斷地層溢流，壓井成功時間嚴重滯后，回壓沒有平衡地層壓力，沒有截斷地層溢流，壓井成功時間嚴重滯后，甚至出現(xiàn)壓不住井。甚至出現(xiàn)壓不住井。 若泵入量大于返出量，在控制立壓不升高反而下降，說明已發(fā)生若泵入量大于返出量，在控制立壓不升高反而下降，說明已發(fā)生井漏。這時應根據(jù)漏速大小及時調(diào)整壓井和堵漏的方式。井漏。這時

45、應根據(jù)漏速大小及時調(diào)整壓井和堵漏的方式。 長慶長慶G18-11BG18-11B井，在壓井過程中沒有認真地正反計量，沒有保證井，在壓井過程中沒有認真地正反計量，沒有保證在整個壓井過程中，保持井內(nèi)壓力平衡，使地層流體始終不進入井筒，在整個壓井過程中，保持井內(nèi)壓力平衡，使地層流體始終不進入井筒，這也是三次壓井不成功的原因之一。這也是三次壓井不成功的原因之一。三、壓井技術三、壓井技術 正確的壓力控制非常關鍵正確的壓力控制非常關鍵 開泵與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)要協(xié)調(diào)。從關井狀態(tài)改變?yōu)閴壕疇顟B(tài)時，開泵與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)要協(xié)調(diào)。從關井狀態(tài)改變?yōu)閴壕疇顟B(tài)時，開泵和打開節(jié)流閥下游的平板閥及調(diào)切節(jié)流閥應協(xié)調(diào)。節(jié)流閥開得開泵和打

46、開節(jié)流閥下游的平板閥及調(diào)切節(jié)流閥應協(xié)調(diào)。節(jié)流閥開得太大，井底壓力降低，地層流體可能侵入井內(nèi)；節(jié)流閥開得太小，太大，井底壓力降低，地層流體可能侵入井內(nèi)；節(jié)流閥開得太小，井底壓力過大，套壓升高，可能壓漏地層。因此，開泵和調(diào)節(jié)節(jié)流井底壓力過大，套壓升高，可能壓漏地層。因此，開泵和調(diào)節(jié)節(jié)流閥要細心，認真操作。泵排量逐漸達到壓井排量的過程中，通過調(diào)閥要細心，認真操作。泵排量逐漸達到壓井排量的過程中，通過調(diào)節(jié)流閥，盡量保持關井套壓不變。節(jié)流閥，盡量保持關井套壓不變。 壓井的排量和施工立壓曲線一旦確定，壓井從頭到尾必須始終壓井的排量和施工立壓曲線一旦確定，壓井從頭到尾必須始終堅持調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，只要套壓（即回壓）不超過最高允許井口堅持調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，只要套壓（即回壓）不超過最高允許井口關井壓力值，都要讓立壓變化維持施工立壓曲線