2020/8/18
（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
t1
1000V1 60Q
t1—注满钻柱内容积所需时间，m in；
V1—钻具内容积，m3； Q — 压井排量，L / S。
t1=
V1
（分）
60Q
钻柱内：Td=Vd/Q 环空内：Ta=Va/Q
2020/8/18
序
不
同 2020/8/18
几种常规压井方法也各有其优缺点
Ⅰ 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。
2020/8/18
(一)计算压井所需的基本数据（1）地层压力Pp
（1）地层压力Pp
钻柱内：
Pp=Pd+0.0098 H
环空内：
Pp=Pa+0.0098 H
Pp---地层压力 Pd---关井立压 Pa---关井套压
---钻井液密度
2020/8/18
H---垂直液柱高度
Pd Pa Pp
(一)计算压井所需的基本数据
P井底= P地层
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1、关井后 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液柱
P套压+P环空液柱=P井底
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P立
压
P套压
P井底
司钻法第一循环井筒压力的变化
3.5MPa
10.5MPa
10.5MPa 10.5MPa
10.5MPa
4.5MPa
4.5MPa
5.95MPa
k — 压井钻井液密度， g / cm 3。 m — 原钻井液密度， g / cm 3。
p p — 地层压力， MPa 。
p — 关井立管压力， MPa 。
pe — 安全附加值， MPa 。 H — 产层垂直井深， m 。
d
e — 安全附加值， g / cm 3。
油井：1.5-3.5MPa 气井：3.0-5.0MPa
（5）计算注入加重钻井液的时间 ---注满环形空间所需时间
t2
1000V2 60Q
t2 — 注满环空所需时间，
V2 — 环空容积， m 3； Q — 压井排量， L / S。
min ；
压井时，压井排量一般取 钻柱内：Td=Vd/Q 钻进时排量的1/3—1/2。 环空内：Ta=Va/Q
t=t +t 注入加重钻井液的总时间: 2020/8/18
k
102
(pp H
pe )
k — 压井钻井液密度， g / cm 3。
p p — 地层压力， MPa 。
pe — 安全附加值， MPa 。
H — 产层垂直井深， m。
Pe油井：1.5-3.5MPa 2020/8/1气8 井：3.0-5.0MPa
(3)据关井立管压力计算压井钻井液密度
102 p
k m H d e m — 原钻井液密度， g / cm 3。
P泵I称为—--初始循环立压
环空内：
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
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溢流全部循环出井，循环结束时,停泵、关井后：
7MPa
7MPa
p
pTi
1、如果:立压=套压=0
pa
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
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ta
td
t
ta 动画
3.第二周循环时井内压力关系
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PTf
P泵2 = P低泵速×ρ压／ρ原
P泵2即终了循环立压
0.05---0.1g/cm3(油井) 0.07---0.15g/cm3 (气层)
（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量--钻柱内容积V1
钻柱内容积V1
V1
4
D12L1
D22L2
Dn2Ln
V1_钻柱内容积m，3； D—钻具内径， m；
L —钻具长度， m。
经验公式：V=D2/2 (m3/km)
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Ⅱ 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。
Ⅲ 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（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。
Ⅳ 几种方法中，边循环边加重法施工难度大。
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核心：井底常压(P地层=P井底） 特点： 留出时间准备重泥浆
控制简单
缺点： 压井时间较长，井口压力较高
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工程师法 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到 地面，直到重钻井液返出地面。
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三、井底常压法压井步骤 ----司钻压井法
pci—压井排量循环立管压力， (低泵速泵压) Mpa。
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终了循环立管压力
PTf=ρK/ρm×Pci
---钻井液密度
ρK----压井液密度
Pci---低泵速泵压 PTf---终了循环立管压力
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(8)计算最大允许关井套压
pa=（Gf–Gm）Hf
pa——最大允许关井套压，Mpa； Gf—地层破裂压力梯度，Mpa/m；
终了循环立管压力
PTf=Pci × ρK/ρm
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关井后立管压力
井内压力平衡关系
管柱内：
Pd+Pm=Pb 环空内：
P液柱
Pa+Pm=Pb
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P立
压
P套压
P井底
关井立管压力：
pd =Pp-Pm=Pa-Pma 式中
pd—关井立管压力，Mpa Ph—钻柱内钻井液液柱压力，Mpa Pp—地层压力，Mpa Pa—关井套管压力，Mpa Pma—环空受侵钻井液液柱压力，Mpa
p关油-----初始关井油压 hw-----溢流段的高度
盐水: 盐水/油/气G溢: 油: 油/气: 气:
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G溢＞0.01 0.00466＜ G溢＜0.0082 0.0058＜ G溢＜0.0082
0.00466＜ G溢＜0.00699 G溢＜0.00466
(3)据地层压力计算压井钻井液密度
Gm—原钻井液压力梯度， Mpa/m（0.0098 m)
Hf—套管鞋处漏层井深，m。
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(二)填写压井施工单
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
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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
S
加重剂密度4.25 g/cm3
1
压井液密度.
0
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
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(7)计算压井循环时的立管总压力
初始循环立管压力 pTi=pd+pci
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。
关井套管压力 Pa
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 初始循环总压力 钻杆内充满时间
k pTi
t1
压井排量
Q
终了循环立管总压力
PTf
环空充满时间
t2
(三)司钻压井法压井原理图解压井步骤
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。
（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量--环空容积V2
V2
4
Dh12
Dp12L1Dh22
Dp22L2
V2 —环空容积m， 3。 Dh —井眼直径或套管内 m；径， Dp —钻具外径m， ；
L—钻具或井段m 长。，
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（4）计算钻柱内容积及加重钻井液量--总容积
总容积
V=V1+V2
V—钻具内容积与环空容积之和，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
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。
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（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
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
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(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