常规井的非常规压井技术

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1、常规井的非常规压井技术现代钻井技术系列讲座主要内容非常规压井的概念置换法直推法非常规压井的概念在井内钻井液喷空的条件下采取的压井方式称为非常规压井。置换法直推法常用的方法一、置换法1、基本原理在井内钻井液喷空后，裸眼段较长，井内无钻具，不能采用常规循环压井的方法，可采用置换法压井。井口条件防喷器可以关闭，压井钻井液可以通过压井管线注入井内。基本步骤向井内注入一定量的钻井液，关井，等钻井液下沉至井底，然后再放掉一定量的井口回压，卸压值的大小等于注入钻井液井底所增加的压力值，即ΔP——释放的套压降低值，MP;△V——

2、向井内注入的钻井液量，m3;Aa——环空容积系数，m3/m;ρk——压井钻井液密度，g/cm3。重复进行间歇泵入钻井液和间歇释放压力，可使井内液柱压力逐渐增加，井口套压逐渐降低，直至井筒内建立起新的压力平衡。泵入泥浆量△V的计算式中Pk——压井钻井液静液柱压力，MPa;Pf——地层破裂压力，MPa;Pa——初始井口压力，MPa;Vh——井眼总容积，m3。（1）关井后计算压井参数；（2）按压井钻井液密度加重钻井液；（3）作压井施工单；（4）开泵，将排量调节到压井排量，向井内泵入压井钻井液，直到泵入量达到规定的值；（

3、5）停泵、关井，等候泵入的钻井液下沉到井底；（6）打开节流阀，按规定的值降低井口压力，关闭节流阀；（7）重复第4步和第六步，直至泵入的钻井液能平衡地层压力为止；（8）停止操作，关井，检查井口套压是否为零，如是，则打开节流阀检查是否有溢流，如没有再开防喷器检查是否有溢流；2、压井施工的操作步骤压井施工曲线108642005101520泵入量m3井口压力MPa二、直推法压井井眼状态气井井喷后，井内无钻具，钻井液喷空，且不能将井关死，则采用直推法，将进入井内的天然气压回地层。潜在的风险有可能把地层压裂。1、直推法所要求

4、的井口及井下条件井口条件井口装置未损坏，天然气可通过放喷管线放喷，可通过压井管线或循环管线向井内注入压井液。井下条件套管下入较深，裸眼段较短，井内无钻具或钻具很少。2、压井模型井内无钻具的简化压井模型如下图所示井口压力压井液天然气地层过程分析为在井筒内迅速建立液柱压力，关井后应迅速向井内灌注压井液，这样井口套压将经历一个先上升后下降的过程，即套压变化有一转折点。以套压转折点为准，压井过程分为两个阶段：（1）压井开始，井内液柱压力建立的速度小于地层压力恢复的速度，井口套压逐渐上升，当两者速度达到相等时，套压升至最

5、大值（特征点）。（2）继续注入压井液，液柱压力建立的速度大于地层压力恢复的速度，井口套压逐渐降低，直至压井液注满井筒。上述的特征点称为套压转折点。3、井口及井下压力变化规律地层压力由地层压力恢复特性知，其压力恢复规律由下式表示，Pp=Pf-(Pf-Ps)eat式中：Pp——地层压力，MPa;Pf——原始地层压力，MPa;Ps——井底流动压力，MPa；A——地层压力恢复系数；T——时间，min。压井液静液柱压力式中：Pk——压井液静液柱压力，Mpa;ρk——压井液密度，g/cm3;Qk——压井排量，m3/s；D—

6、—井眼直径，m；T——压井液注入时间，min。Pk=0.0098ρk挤入压井液压缩天然气所产生的套压如果忽略井底压力达到平衡点前从地层流入井内的天然气对井内气体摩尔数的影响，并将天然气的压缩视为等温过程，根据气体状态方程可得：Pg=式中Pg——压缩天然气所产生的套压，MpaV——井筒容积，m3；Ps——井底流动压力，MPa；Qk——压井排量，m3/s；T——压井液注入时间，min。液柱压力与压缩天然气所产生的套压之和作用于井底的压力关井套压Pb=0.0098ρk+Pa=Pf-(Pf-Ps)eat-0.0098ρ

7、kPd=Pf-(Pf-Ps)eat-0.0098ρk+压井泵压套压转折点时间令地层压力恢复速度和液柱压力建立速度相等，则tB=[lna(Pf-Ps)-ln]/a式中tB——套压转折点时间，minVk=QktB达到套压转折点时压井液累积泵入量最大套压将tB代入套压计算公式，即得到最大关井套压Pmaxa。压井工艺程序1、计算压井所需参数放喷时的井底流动压力，气井放喷量，原始地层压力，压井液密度，压井液最小用量，套压转折点时间达到套压转折点的压井液累计泵入量、最大套压等数据，并对和进行校核。2、写压井施工单，并绘制液柱

8、压力与地层压力对比曲线、井口关井套压曲线、施工泵压曲线。3、压井操作⑴启动钻井泵向井内注入压井液，见压井液反出时迅速关闭放喷闸阀。⑵保持压井排量稳定，按压井时间或累计泵入量核对套压转折点前后的实际与设计的套压值，根据其吻合情况可适当调整其后的压井液密度和压井排量。⑶施工中判断若累计泵入量已达到井桶容积，而停泵关井套压仍未降指零，一种可能是注入压井液密度控制不均匀，实际井内