司钻法压井作业实例

司钻法压井作业实例 某井钻至3200m时发生溢流，已知数据为：井底垂深 3200m,钻头直径215.9㎜,钻杆外径127㎜ 、内径108 ㎜,井内无钻铤。技术套管外径244.5㎜、内径224㎜, 下深2400m,地层破裂压力梯度为0.0169MPa/m。使用钻 井液密度1·25g/㎝3 。关井前以10l/s排量测得低泵试 验压力3.8MPa。关井10分钟后记录数据：立压5MPa,套 压6.5MPa,钻井液增量2.5m3 。 计算压井基本数据，用司钻法组织实施压井作业

已知基础数据 溢流10分钟后记录数据: 1.关井立压:P关= 5MPa; 2.关井套压:P套= 6.5MPa; 3.原井内钻井液密度:ρm= 1·25g/㎝3;

4.套管鞋深:Hf= 2400m; 5.井底垂深:H= 3200m; 6.地层破裂压力梯度:Gf=0.0169MPa/m; 7.低泵速试验排:Q= 10l/s、3.8MPa ;

收集基础数据 钻杆数据(已知、查表、计算) 1.外径127㎜ 、内径108㎜; 2.钻杆的单位内容积:9.26l/m; 3.钻杆的单位排液量:3.4l/m; 4.钻杆与244.5㎜技术套管单位环空容积:26.74/m 5.钻杆与215.9㎜井眼单位环空容积: 23.98l/m

收集基础数据 套管数据(已知、查表、计算) 1. 外径244.5㎜、内径224㎜; 2.套管的单位内容积: 39·54l/m; 3.(查J55长园扣)套管抗内压强度:27.234MPa; 4.套管允许抗内压:27.234MPa×80%=21.79MPa;

收集基础数据 1.收集井队配套井控装置压力级别及试压资料 假设安装的防喷器试压:35MPa 假设安装井口装置试压:35MPa 2.收集井队加重材料剂资料 假设所用重晶石的密度ρ加: 4·5g/㎝3 3.收集低泵速试验资料: Q低= 60×10l/s=600l/min

P低试=3.8MPa

压井基础数据计算 允许最大关井套压 1.地层压力P地 2.压井泥浆密度ρ压井 3.压井初始循环压力P初始 4.压井终了循环压力P终了 5.钻杆内容积V1 6.钻杆外容积V2 7.压井需要加重的泥浆量V3 8.加重剂用量W 9.压井液由地面到钻头循环时间T1 10.压井液由钻头到地面循环时间T2 11.压井液循环一周时间T3

压井基础数据计算 允许最大关井套压: 11.16MPa 1. 防喷井口装置试压:35MPa; 2.套管鞋处地层破裂压力: 0.0169MPa/m×2400m=40.56MPa; 3.套管抗内压80%:21.79MPa 4.允许关井套压P允套: =(Gf-Gm)H=(0.0169-0.0098×1.25)×2400 =11.16MPa

压井基础数据计算 1.地层压力P地P地=0.0098ρm×H+P关 =0.0098×1.25×3200+5 =39.2+5=44.2MPa

2.压井泥浆密度ρ压井ρ压井=ρm+P关/(0.0098×H) =1.25+5/(0.0098×3200)=1.41g/㎝3

压井基础数据计算 3.压井初始循环压力P初始 P初始=P低+P关=3.8+5 =8.8MPa 4.压井终了循环压力P终了 P终了=(ρ压井/ ρm) × P低 =(1.41/1.25) ×3.8 =4.29MPa

压井基础数据计算 5.钻杆内容积V1 V1= 9.26H/1000= 9.26×3200/1000=29.63m3 6.钻杆

外容积V2 V2=V套环+V井环 =26·74H/1000+23·98H/1000 = 26·74×2400/1000+23·98×(32002400)/1000 =64.18+19.18=83.36m3

压井基础数据计算 7.压井需要加重的泥浆量V3 V3=2(V1+V2)=2×112.99 =226m3 8.加重剂用量W W=V3 ×ρ加(ρ压-ρm)/(ρ加-ρ压) =226×4.5(1.41-1.25)/(4.5-1.41) =226×4.5×0.16÷3.36 =48.43吨

压井基础数据计算 9.压井液由地面到钻头循环时间T1 T1=1000V1/ Q低 =1000×29.63/(600)=49.4分 10.压井液由钻头到地面循环时间T2 T2=1000V2/ Q低 =1000×83.36/(600)=138.9分 11.压井液循环一周时间T3 T3=T1+T2= 188.3分

压井施工单 1.原浆密度: 1.25g/cm3 2.所需压井泥浆密度: 1.41g/cm3 3.加重剂用量:48.43吨 4.压井需要加重的泥浆量:226m3 5.地面到钻头循环时间:49.4分 6.钻头到地面循环时间:138.9分 7.初始循环立压: 8.8MPa/600l/min 8.终了循环压力: 4.29MPa/600l/min

压井施工压力控制 第一循环周(用原浆) 1.缓慢开泵并同时开启节流阀用原浆循环，调整排量达到低 泵速试验排量(Q低)600l/min,控制立压为初始循环立压 8.8MPa; 2.保持立压8.8MPa、低泵速试验排量Q低不变，打入原浆 V2(83.36)m3,循环T2(139)分钟直到溢流完全排除，关井套 压降至5MPa ; 3.停泵、关井、加重钻井液，准备重浆压井项 目 容 积 (m3) 循环时间(min) 立管压力 (5MPa) 套管压力 (5MPa) 地面到钻头 钻头到地面

29.63 83.38

49.4 138.9

8.8 8.8

>6.5 5

压井施工压力控制 第二循环周(用重浆) 1.缓慢开泵并同时开启节流阀用重循环，当压井排量达到 低泵速试验排量(Q低)600l/min保持排量不变。控制套压5 MPa循环打入重浆V1(29.63)m3循环T1( 49.4)分钟，直到重 浆到达钻头，立压降为终了循环立压4.29MPa ; 2.保持立压4.29MPa、排量(Q低)600l/min不变，打入重浆V1 (29.63)+V2(83.36)=113m3,循环T1 (49.4)+T2(138.9)= 188 分钟直到重浆返出，关井套压0MPa ;项 目 容 积 (m3) 循环时间(min) 立管压力 (5MPa) 套管压力 (5MPa)

地面到钻头 钻头到地面

29.63 83.38

49.4 138.9

4.29 4.29

5 0

压井施工作业 开井、调整泥浆、恢复钻井作业 1.确认已压稳溢流; 2.检查锁紧情况,自下而上顺序的打开防喷器; 3.调整钻井液性能; 4.起钻作业时要适当附加钻井液密度: 油井附加0.05-0.10 气井附加0.07-0.15 结束压井作业