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井底常压法压井(计算)

(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
上午9时7分
(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
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(一)计算压井所需的基本数据(1)地层压力Pp
第三单元
常规压井
井底常压法压井
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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
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一.压井的基本方法
按 排 污 和 加 重 的 顺 序 不 同
1.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)
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。

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。
3。 — 原钻井液密度, g / cm m
d
p — 关井立管压力, MPa。
e — 安全附加值, g / cm3。
0.05---0.1g/cm3(油井) 0.07---0.15g/cm3 (气层)
油井:1.5-3.5MPa 气井:3.0-5.0MPa
(4)计算钻柱内容积及加重钻井液量--钻柱内容积V1
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二、井底常压法压井原理: 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 . 上午9时7分
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(6)根据原钻井液体积V0求重晶石的重量
重晶 石的 重量

S
SV0 ( 1 0 ) G1 S 1
加重剂密度4.25 g/cm3 压井液密度.
1
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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(2)用密度判断溢流类型 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。
油井:1.5-3.5MPa 气井:3.0-5.0MPa
Pe
0.05---0.1g/cm3(油井) 0.07---0.15g/cm3 (气层)
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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(3)据地层压力计算压井钻井液密度
k
102( p p pe )
H 3 k — 压井钻井液密度, g / cm 。 p p — 地层压力,MPa。 pe — 安全附加值,MPa。 H — 产层垂直井深, m。
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油井:1.5-3.5MPa 气井:3.0-5.0MPa
(1)地层压力Pp
Pd
钻柱内:
Pa
Pp=Pd+0.0098
环空内:
H
H
Pp=Pa+0.0098
Pp---地层压力 Pd---关井立压 Pa---关井套压 ---钻井液密度 上午9时7分 H---垂直液柱高度
Pp
(一)计算压井所需的基本数据
(2)用密度判断溢流类型
V hw Va 102 ( p a p d ) w m hw hw 溢流高度,米;
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
司钻压井法压井步骤
(一)计算压井所需的基本数据
பைடு நூலகம்
(二)填写压井施工单
7MPa
12.6MP
循环时溢流在环空内上升的情况,溢流运移减少液柱压力
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司钻法压井压力控制曲线
(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。
终了循环立管压力
PTf=Pci × ρK/ρm
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关井后立管压力
P立

P套压
井内压力平衡关系
管柱内:
钻柱内容积V1
2 2L D 2L V1 D L D 1 1 2 2 n n
4 V1 _ 钻柱内容积, m3; 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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(4 )计算钻柱内容积及加重钻井液量--环空容积V2
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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 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: 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
井深: 垂直井深: 关井立管压力:Pd 压井参数 压井钻井液密度增量 压井排量 终了循环立管总压力 环空充满时间
层位: 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 k 初始循环总压力 pTi 钻杆内充满时间
Q PTf
t1
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。
压井循环时立管总压力

PT=Pd+△Pcs+Pe
PT—压井循环时立管压力,Mpa
Pd—关井立管压力,Mpa
△Pcs—循环压耗,Mpa Pe—附加压力,Mpa
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初始循环压力:
pTi=pd+pci
pTi—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。
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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;
Gm—原钻井液压力梯度, Mpa/m(0.0098 m)
Pd+Pm=Pb
环空内: Pa+Pm=Pb
P液柱
P井底
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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
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2 2 2 2 V2 Dh1 D p1 L1 Dh2 D p 2 L2 4 V2 — 环空容积, m3。 Dh — 井眼直径或套管内径, m; D p — 钻具外径, m; L — 钻具或井段长, m。

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压井施工单
预先记录数据 井号: 井深: 垂直井深 层位: 井眼尺寸: /重量: 钻杆尺寸 钻杆容积系数:V1 环空容积系数 V2 一号泵 循环压力 压井排量 日期: 填写人: /重量/ 纲级: 套管尺寸 套管抗内压强度: 地层破裂压力: Pf
二号泵 压井排量 循环压力
溢流后关井记录 溢流量:△V
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
w 溢流密度, g / cm3;
V 钻井液池钻井液增量。 Va—每米环空容积
Pd---关井立压 Pa---关井套压压
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。 上午 9时 7分 w — 在 0.36---1.07g/cm3之间为油或混合气体溢流
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