井底常压法压井(计算).ppt
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井底常压法压井井底常压法压井第三单元第三单元第三单元第三单元常常常常规规规规压压压压井井井井10/28/2022一、一、压井的基本方法压井的基本方法二、二、井底常压法压井井底常压法压井原理原理三、三、井底常压法井底常压法压井步骤压井步骤四、压井注意事项四、压井注意事项10/28/20221.1.先排污先排污,再循环压井再循环压井(司钻法司钻法)2.2.等待加重等待加重,再循环压井再循环压井(工程师法工程师法)3.3.立刻开始立刻开始,边循环边加重不关井边循环边加重不关井4.4.先排污先排污,再边循环边加重再边循环边加重(实用法实用法)按按排排污污和和加加重重的的顺顺序序不不同同一一.压井的基本方法压井的基本方法10/28/2022基本原理是:
实施压井过程中,始终保持基本原理是:
实施压井过程中,始终保持井底压力与地层压力的平衡井底压力与地层压力的平衡,不使新的地层流体不使新的地层流体进入井内。
同时又不使控制压力过高,危机地进入井内。
同时又不使控制压力过高,危机地层与设备。
层与设备。
常用的正循环压井方法包括二次循环法(司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。
加重法,也称为井底常压法或常规压井方法。
所谓常规压井方法所谓常规压井方法,就是溢流、井喷发生后,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底压力略大于地层压力的原则完成压井作业的方法方法.二、二、井底常压法压井原理井底常压法压井原理:
10/28/2022几种常规压井方法也各有其优缺点几种常规压井方法也各有其优缺点o在相同条件下就在相同条件下就施工时间而言施工时间而言,发现溢流关井后,发现溢流关井后等候压井的时间等候压井的时间,二次循环法(司钻法)和边循环边加,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。
次循环法(司钻法)和边循环边加重法较长。
o压井过程中出现的压井过程中出现的套压峰值套压峰值,二次循环法(司钻,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)较大,边循环边加重法次之,一次循环法(工程师法)较小。
法)较小。
o压井过程中压井过程中给地层施加的应力给地层施加的应力,尤其是给浅部地,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。
环边加重法次之,一次循环法(工程师法)较小。
o几种方法中,几种方法中,边循环边加重法施工难度大边循环边加重法施工难度大。
10/28/2022司钻压井法司钻压井法工程师压井法工程师压井法井底常压法压井井底常压法压井10/28/2022二次循环法。
压井过程中需要循二次循环法。
压井过程中需要循环两周钻井液。
环两周钻井液。
第一循环周,用第一循环周,用原浆原浆将环空中的将环空中的井侵气体顶替到地面,同时配制压井井侵气体顶替到地面,同时配制压井钻井液。
钻井液。
第二循环周,用第二循环周,用压井钻井液压井钻井液将原将原浆顶替到地面。
浆顶替到地面。
司钻法司钻法10/28/2022两步循环法两步循环法用原浆排出溢流用原浆排出溢流用重泥浆压井用重泥浆压井核心:
核心:
特点:
特点:
留出时间准备重泥浆留出时间准备重泥浆控制简单控制简单压井时间较长,井口压力较高压井时间较长,井口压力较高井底常压井底常压(P(P地层地层=P=P井底井底)缺点:
缺点:
10/28/2022一次循环法。
压井过程中一次循环法。
压井过程中只需要循环一只需要循环一周钻井液。
周钻井液。
配制压井钻井液。
配制压井钻井液。
用用压井钻井液压井钻井液将环空中井侵流体顶替到将环空中井侵流体顶替到地面,直到重钻井液返出地面。
地面,直到重钻井液返出地面。
工程师法工程师法10/28/2022司钻压井法压井步骤司钻压井法压井步骤(一一)计算压井所需的基本数据计算压井所需的基本数据(二二)填写压井施工单填写压井施工单(三三)司钻压井法压井原理图解司钻压井法压井原理图解压井压井步骤步骤(四四)司钻压井法压井实例司钻压井法压井实例三、井底常压法压井步骤三、井底常压法压井步骤-司钻压井法司钻压井法10/28/2022(一一)计算压井所需的基本数据计算压井所需的基本数据(11)地层压力)地层压力(22)判断溢流类型)判断溢流类型(3)(3)压井钻井液密度压井钻井液密度(44)计算容积)计算容积(55)注入加重钻井液的时间)注入加重钻井液的时间(66)重晶石的重量重晶石的重量(7)(7)循环时的立管总压力循环时的立管总压力(8)(8)最大允许关井套压最大允许关井套压10/28/2022
(1)地层压力)地层压力Pp钻柱内:
钻柱内:
PPpp=P=Pdd+0.0098H+0.0098H环空内:
环空内:
PPpp=P=Paa+0.0098H+0.0098HPPddPaPaPPpp(一一)计算压井所需的基本数据计算压井所需的基本数据
(1)地层压力)地层压力PpPp-地层压力地层压力Pd-关井立压关井立压Pa-关井套压关井套压-钻井液密度钻井液密度H-垂直液柱高度垂直液柱高度10/28/2022Va每米环空容积每米环空容积Pd-关井立压关井立压Pa-关井套压压关井套压压(一一)计算压井所需的基本数据计算压井所需的基本数据
(2)用密度判断溢流类型)用密度判断溢流类型w在在1.07-1.20g/cm3之间为盐水之间为盐水。
w在在0.12-0.36g/cm3之间为天然气之间为天然气。
w在在0.36-1.07g/cm3之间为油或混合气体溢流之间为油或混合气体溢流10/28/2022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。
(2)用密度用密度判断溢流类型判断溢流类型w在在1.07-1.20g/cm3之间为盐水之间为盐水。
w在在0.12-0.36g/cm3之间为天然气之间为天然气。
w在在0.36-1.07g/cm3之间为油或混合之间为油或混合气体溢流。
气体溢流。
Pe油井:
油井:
1.5-3.5MPa1.5-3.5MPa气井:
气井:
3.0-5.0MPa3.0-5.0MPa0.05-0.1g/cm3(油井油井)0.07-0.15g/cm3(气层气层)10/28/2022
(2)用压力梯度判断溢流类型)用压力梯度判断溢流类型G溢溢=G作业流体作业流体-(p关套关套-p关油关油)/hwG溢溢-溢流的压力梯度溢流的压力梯度G作业流体作业流体-作业流体的压力梯度作业流体的压力梯度p关套关套-初始关井套压初始关井套压p关油关油-初始关井油压初始关井油压hw-溢流段的高度溢流段的高度盐水盐水:
G溢溢0.01盐水盐水/油油/气气G溢溢:
0.00466G溢溢0.0082油油:
0.0058G溢溢0.0082油油/气气:
0.00466G溢溢0.00699气气:
G溢溢0.0046610/28/2022(3)据据地层压力地层压力计算压井钻井液密度计算压井钻井液密度Pe油井:
油井:
1.5-3.5MPa1.5-3.5MPa气井:
气井:
3.0-5.0MPa3.0-5.0MPa10/28/2022(3)据关井立管压力计算压井钻井液密度据关井立管压力计算压井钻井液密度Pe0.05-0.1g/cm3(油井油井)0.07-0.15g/cm3(气层气层)10/28/2022(3)依据依据关井立管压力关井立管压力计计算压井钻井液密度算压井钻井液密度(3)依据依据地层压力地层压力计计算压井钻井液密度算压井钻井液密度0.05-0.1g/cm3(油井油井)0.07-0.15g/cm3(气层气层)油井:
油井:
1.5-3.5MPa1.5-3.5MPa气井:
气井:
3.0-5.0MPa3.0-5.0MPa10/28/2022钻柱内容积钻柱内容积V1(4)计算钻柱内容积及加重钻井液量)计算钻柱内容积及加重钻井液量-钻柱内容积钻柱内容积V1经验公式:
经验公式:
V=D2/2(m3/km)10/28/2022(4)计算钻柱内容积及加重钻井液量计算钻柱内容积及加重钻井液量-环空容积环空容积V210/28/2022(4)计算钻柱内容积及加重钻井液量)计算钻柱内容积及加重钻井液量-总容积总容积总容积总容积V=V1+V2V钻具内容积与环空容积之和,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所需加重钻井液量一般取总容积之和的1.5-2倍倍。
井筒容积的井筒容积的1.5-2倍倍10/28/2022t1=V160Q(分)(分)(5)计算注入加重钻井液的时间)计算注入加重钻井液的时间-注满钻柱内容积所需时间注满钻柱内容积所需时间泥浆在井筒内运行时间泥浆在井筒内运行时间钻柱内:
钻柱内:
TTd=VVdd/Q/Q环空内:
环空内:
TTa=VVaa/Q/Q10/28/2022压井时,压井排量一般取压井时,压井排量一般取钻进时排量的钻进时排量的1/31/2。
(5)计算注入加重钻井液的时间)计算注入加重钻井液的时间-注满环形空间所需时间注满环形空间所需时间注入加重钻井液的总时间注入加重钻井液的总时间:
t=t1+t2钻柱内:
钻柱内:
TTd=VVdd/Q/Q环空内:
环空内:
TTa=VVaa/Q/Q10/28/2022k-压井液密度,g/cm3m-原浆密度,g/cm310/28/2022(6)根据新浆总体积根据新浆总体积V求求重晶石的重量重晶石的重量S加重剂密度加重剂密度4.25g/cm310压井液密度压井液密度.原浆密度原浆密度.G-配制定量新浆所需加重料的重量配制定量新浆所需加重料的重量10/28/2022重晶重晶石的石的重量重量S加重剂密度加重剂密度4.25g/cm310压井液密度压井液密度.原浆密度原浆密度.V0-原钻井液容积原钻井液容积,立方米立方米G1-定量钻井液加重时所需加重材料的重量定量钻井液加重时所需加重材料的重量吨吨(6)根据原钻井液体积根据原钻井液体积V0求求重晶石的重量重晶石的重量10/28/2022初始初始循环循环立管压力立管压力pTi初始循环立管压力,初始循环立管压力,Mpa;pd关井立管压力,关井立管压力,Mpa;pci压井排量循环立管压力压井排量循环立管压力(低泵速泵压低泵速泵压),Mpa。
pTi=pd+pci(7)计算压井循环时的立管总压力计算压井循环时的立管总压力终了循环立管压力终了循环立管压力PPTfTf=PPciciKK/mm10/28/2022井内压力平衡关系井内压力平衡关系管柱内:
管柱内:
PPdd+P+Pmm=PPbb环空内:
环空内:
PPaa+P+Pmm=PPbbPP立压立压PP套压套压PP井底井底PP液柱液柱关井后关井后立管压力立管压力10/28/2022opd=Pp-Pm=Pa-Pmao式中opd关井立管压力,MpaoPh钻柱内钻井液液柱压力,MpaoPp地层压力,MpaoPa关井套管压力,MpaoPma环空受侵钻井液液柱压力,Mpa关井立管压力:
10/28/2022压井循环时立管总压力压井循环时立管总压力oPT=Pd+Pcs+PeoPT压井循环时立管压力,MpaoPd关井立管压力,MpaoPcs循环压耗,MpaoPe附加压力,Mpa10/28/2022初始循环压力:
pTi=pd+pcipTi初始压井循环立管压力,初始压井循环立管压力,Mpa;pd关井立管压力,关井立管压力,Mpa;pci压井排量循环立管压力压井排量循环立管压力,(低泵速泵压低泵速泵压)Mpa。
10/28/2022终了循环终
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- 井底 常压 法压井 计算