井控压井方法研究

2022-12-26

一、常规井控压井方法

1. 常压法压井的特点

井底常压法是一种保持井底压力不变而排出井内气侵井液的方法。这种压井方法计算简单, 操作方便, 容易在现场实现。这种压井方法无论是立即增加井液密度, 还是一次循环加重, 或是多次循环加重都适用, 能替换目前油田压井的各种方法。

2. 常压法压井

常规井控指一旦发生溢流或井喷后, 立即有效地控制井口, 保证井内有一半或一半以上钻井流体的压井方法。常规井控溢流或井喷关井后, 关井立管压力可能为零, 也可能不为零, 下面分析这两种情况下的压井方法。

(1) 关井立压为零的压井方法

这种情况往往是由于抽汲作用或由于气体扩散进井筒钻井液中形成溢流, 且说明井内钻井液柱压力大于或等于地层压力, 可不必提高钻井液密度即可建立井筒内。常规压井方法就是溢流发生后正常关井, 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。

(2) 司钻法压井

司钻法是发生溢流关井后, 用两个循环周来完成压井作业的方法。先用原密度井液排除溢流, 再用压井液压井。该方法往往在加重及供应不及时的情况下采用。此方法从关井到恢复循环时间短, 容易掌握。

(1) 压井具体步骤如下:

根据关井得到的资料计算压井所需数据, 绘制出立管压力控制进度曲线, 作为压井施工的依据。

第一循环周:排溢流。缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压保持关井套压不变直到达到选定的压井排量。

第二循环周:泵入压井液, 重建井内压力平衡。缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压等于关井立管压力不变, 直到达到压井排量。

(3) 工程师法压井

发生溢流关井后, 将配置的压井液直接泵入井内, 一个循环周内将溢流排出井口并压住井的方法。此方法压井时间短, 井口装置承压小, 对地层施加的压力小。但是, 在压井时加重材料必须充足, 从关井到恢复井内循环时间长。

(1) 压井步骤

根据关井录取到的资料计算压井所需数据, 填写压井施工单, 绘制立管压力控制进度曲线, 配置压井液。加重时要定时测量压井液的密度, 使压井液密度均匀。

缓慢开泵, 迅速打开节流阀, 调节节流阀使套压保持关井套压不变。当泵速达到压井排量时, 调节节流阀, 使立管压力接近初始循环立管总压力。

3. 压井作业注意事项

压井作业中应注意的问题

(1) 井前首先要用油嘴控制放掉套管气; (2) 循环压井液过程中不得停泵, 排量不得低于0.5/min, 最高泵压不得高于油层吸水启动压力 (即油层开始吸水时的压力) ; (3) 压井过程中始终保持井底压力大于或等于地层压力, 并保持稳定;保证不压漏地层并注意保护油气层。 (4) 压井液返出后, 控制进出口排量平衡。 (5) 停泵后5~15min观察出口无返出。

二、特殊压井方法简介

前面主要讲解了常规的井控压井作业。然而, 有些现场发生的问题不能直接用“循环出气侵液体”的方法解决。不过, 大多数情况不会太大地改变井控的基本步骤。每一井喷的情形是独特的。常规井控技术有时不能充分解决问题, 有些情形下不能进行循环。例如, 钻柱不在井底、井漏、钻柱底堵塞或空井等。当出现这种非常规情形时, 就需要用非常规的井控压井技术。

1. 空井压井方法

空井压井是指溢流发生后井内无钻具或有钻具但不能建立循环的井, 但能实现关井或经过处理后能关井。

2. 低套压压井方法

低套压压井是指发生溢流后不能关井, 若关井, 套压就会超过最大允许关井套压, 不能关死井, 只能在最大允许关井套压的情况下节流放喷。

(1) 不能关井的原因:溢流;发现溢流太晚;套管下得太浅。

(2) 压井原理:就是在井不能完全关闭的情况下, 通过节流阀控制套压, 使套压在不超过极度限套压的条件下压井。当加重钻井液上返到一定高度后, 可在套压范围内试行关井。关井后求得关井立管压井和压井钻井液密度, 再用常规法压井。

(3) 减少地层流体的措施:低套压压井过程中, 井底压力不能平衡地层压力, 地层流体仍会继续侵入井内, 从而增加了压井的复杂性, 为了减少地层流体的继续侵入, 提高第一次循环的重钻井液密度, 可使加重钻井液进行环空后, 能较快地增加环空的液柱压力, 降低井口套压。

3. 又喷又漏的压井方法

即井喷与井漏同存在于一裸眼井段中的压井。这种情况需优先解决漏的问题, 否则, 压井时因压井钻井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力。其表现形式可分为上喷下漏、下喷上漏。

(1) 上喷下漏:钻遇井漏时, 应立即停止循环, 间歇定时定量反灌钻井液以降低漏速, 尽可能维持一定液面高度来保证井内液柱压力略大于高压产层的地层压力。

(2) 下喷上漏:生溢流后, 提高钻井液密度压井而将上部某地层压漏时, 就会出现所谓的下喷上漏。方法是:应立即停止循环, 间歇定时定量反灌钻井液。然后隔开喷层和漏层, 再堵漏以提高漏层的承压能力, 最后压井。

结论

本文对常规井控及一些非常规井控进行了归纳分析, 其目的都是排除井眼中的地层的流体, 使井底的压力大于或等于地层压力, 不同的是两者所用方法不同。

对于司钻法和工程师法压井, 可以得出以下结论:

1.司钻法压井过程中, 套压峰值较高, 这是由于气柱下部为原钻井液, 密度较低, 故环空顶部回压, 即套压较高;

2.工程师法压井过程中, 套压有两个峰值, 第一个峰值在加重钻井液到达井底时出现, 第二个峰值在溢流到达井口时出现, 这个峰值较前面一个峰值要高, 但比司钻法的峰值要低, 两个峰值之间套压会先降低, 后升高。

面对不同的情况, 选择不同的压井方法, 是压井的关键。只有选择正确的压井方法, 并准确计算压井各参数, 才能有效地控制溢流或井喷。

摘要：由于各种不可预知的因素限制, 钻井过程中, 发生溢流、井涌的机率很高。溢流发生后, 井底压力失衡, 就要进行压井作业重建井底压力平衡。但是如果在开井状况下循环, 就会因为环空液柱压力太小, 新注入的钻井液会随着油气立即喷出, 无法建立压力平衡, 所以必须在井口造成一定的阻力 (即套压和立压) 。

关键词：井控压井,套压和立压