常规压井技术
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压井方式介绍范文压井是石油工程中一项非常重要的技术,用于控制油井异常压力或井底情况的技术手段。
在进行钻井作业过程中,可能会遇到高压油气井或油井喷流事故,这时需要采取压井方式来处理。
常见的压井方式有以下几种:1.高密度水泥压井方式:高密度水泥压井是一种较常用的压井方式。
其原理是通过泵送高密度水泥浆进入油井井筒,形成一个压力屏障,防止井底油气返吸到井口。
这种方式适用于井底不太复杂的情况。
2.重力压井方式:重力压井是利用井口井筒液面的高度差来控制井底压力的一种方法。
将密度较大的液体(如钻泥或水)注入井口,使井口液面提升,形成一定的压力。
这种方式适用于井底压力较低的情况。
3.液力压井方式:液力压井是通过注入辅助液体来增加井口液面的压力,进而控制井底油气压力的一种方法。
液力压井可以用于控制井底油气井涌或是缓慢排油的情况。
4.气体压井方式:气体压井是利用气体的轻质性和良好的可压缩性,通过注入轻质气体(如天然气或氮气)来控制井底压力的一种方法。
气体压井适用于井底压力较高或有大量气体产生的情况。
5.平衡压井方式:平衡压井在注入压井液的同时,通过调整压井液的密度控制油井井底压力与井口压力的平衡。
平衡压井方式可用于较复杂的井底情况,比如井底有多个油层。
压井方式的选择取决于井底情况、井口条件和施工条件等因素。
对于不同的情况,需要进行相应的工程设计和计算,以确保压井过程的安全有效进行。
在进行压井操作时,需要密切监控井底压力、井筒液位以及注入液体的流量和密度等参数。
通过实时监测,及时调整压井操作,保证压力控制的稳定性和准确性。
此外,压井过程中还需要注意井底油管和环空之间的压力差,避免产生太大的差压,导致井漏或环空坍塌等问题。
压井操作还需要保证液体注入的持续性和连续性,以充分填充井筒,并形成压力屏障,避免油气从井底返吸。
总之,压井是一项复杂而重要的工程技术,在油气开采中起到了控制井底压力、确保作业安全的关键作用。
不同的井底情况可能需要不同的压井方式,理论和实践的结合将为开采过程提供可靠的支持。
压井的概念压井是一种油田工程中的关键技术,旨在控制油气井的压力,防止井口喷发、井喷和泥浆井控失效等事故的发生。
压井操作通过在井底注入高密度泥浆或水泥浆,增加井底压力,以抵抗井中高压流体的压力,从而稳定井筒,保证井口安全。
压井的概念可以从不同的角度进行解释。
从安全的角度来看,压井是一种为了保证井口安全而进行的措施。
在油气开发过程中,井口的高压流体如果没有得到有效的控制,很容易导致井喷事故的发生,严重威胁人员生命安全和环境安全。
因此,压井操作是必不可少的,它可以有效地降低井口的压力,保证油气井的安全运营。
从工程的角度来看,压井是一种控制油气井压力的技术。
在井筒钻进、完井和生产中,井口会产生不同程度的井压,需要通过压井操作来控制。
压井可以通过调节注入流体的压力、密度和注入速度来实现对井口压力的调控。
压井操作需要综合考虑井深、井筒的压力状况、地层情况等因素,通过合理的设计和施工,使井口压力达到恰当的范围,保证井筒稳定和安全。
在油田生产过程中,压井还可以根据需要分为不同的类型,主要有平衡压井、侵入压井和防喷压井。
平衡压井是控制井口压力与地层压力平衡一致,使油气井能够稳定地生产。
侵入压井是指在油井生产中,为了控制含砂地层中的流体压力,通过注水或注泥浆的方式,将流体压力调整到安全范围内。
防喷压井则是面对井口喷发、井喷等危险情况时的一种紧急手段,通过快速注入高密度泥浆或水泥浆,抵抗高压井涌,保护井口和井筒安全。
压井操作还需要依靠一套完善的设备和工具来实施。
常见的压井设备包括压井泵、密度计、压力表等,而压井工具则包括锤击器、调压器、封井器等。
在实施压井前,需要对井筒进行相应的准备工作,例如加装封堵器、测量井口压力等。
在操作过程中,需要严格根据工艺要求和操作规程进行,确保操作的准确性和安全性。
综上所述,压井是油田工程中的一项重要技术,它可以控制油气井的压力,防止井口喷发、井喷和泥浆井控失效等事故的发生。
压井操作需要经过精确的设计和施工,依靠专业的设备和工具来实施。
第6节常规压井技术常规压井技术是指管柱在井底的常规压井法,简称井底常压法压井。
主要包括一次循环法、二次循环法和边循环边加重法等。
6.1 溢流控制原理若井内压力受到控制便不会形成溢流、井涌。
发生溢流迅速关井是井控的第一步,也是最重要的一步。
即便把井安全关住了,控制也是暂时的。
没有排除油气侵,井液密度不能平衡地层压力,不可能实现开井恢复生产。
6.1.1 井底常压法压井原理井底常压法压井是一种保持井底压力保持恒定并始终等于或略大于地层压力,而排出井内受油气侵修(压)井液的压井方法。
6.1.1.1 压井的概念压井是井下作业施工过程中最常见最基本的作业环节,往往是实施其他作业的前提。
压井是将一定量的符合性能要求的修(压)液泵入井内利用其液柱压力平衡地层压力的过程,或者说是利用专门的井控设备和技术向井内注入一定密度和性能的修(压)井液建立井内压力平衡的过程。
压井的成败会直接影响到后续施工作业。
正确地确定地层压力,正确地选用符合性能要求的修(压)井液,制定合理的施工方案,动用有效的井控装备是压井作业的关键。
6.1.1.2 井底常压法原理井底常压法的基本原理是在实施压井过程中始终保持井底压力与地层压力的平衡,不使新的地层流体流入井内,同时又不使控制压力过高,危及地层与设备。
6.1.1.3 井底常压法的优点井底常压法计算简单,操作方便,容易在现场实现。
井底常压法的优点可以概括为:1.它是一个通用的方法,包括大多数作为特殊情况的现有方法。
2.能处理井涌时遇到的各种情况。
3.简单而易为油田井下作业人员使用。
4.包括了现用方法所忽略的一些情况。
5.适用于油田井下作业且为实践所证明。
井底常压法是排除油气侵的一种合乎逻辑的概念。
通过一步一步的程序,在压井过程中即使遇到偶然的复杂情况,也能使你正确地操作泵和控制节流压力。
6.1.2 “U”形管原理要正确实施井底常压法压井,就必须充分了解井底压力、油(立)管压力和套管压力之间的关系。
压井作业1压井定义压井是将具有一定性能和数量的液体泵入井内,依靠泵入液体的液柱压力平衡地层压力,使地层中的流体在一定时间内不能流入井筒,以便完成某项作业施工。
压井要保护油层,要遵守“压而不喷、压而不漏、压而不死”的原则,并应采用优质压井液、缩短施工周期以及投产前及时替喷等措施。
2压井液2.1压井液定义压井液是指在井下作业过程中,用来控制地层压力的液体。
要想压住井,压井液的密度不能太小,但也不能过大。
压井过程不能过猛,否则压井液会挤入油层,污染油层,甚至把油层压死。
因此,正确选择压井液是保证压井质量的重要环节。
2.2选择压井液的原则2.2.1对油层造成的损害程度最低。
2.2.2其性能应满足本井、本区块地质要求。
2.2.3能满足作业施工要求,达到经济合理。
2.3压井液密度压井液的密度按下式计算:式中ρ——压井液密度,g/cm³;p——油水井近期静压,MPa;H——油层中部深度,m;ρ附加——附加值,油水井为0.05~0.1g/cm³,气井为0.07~0.15g/cm³。
2.4压井液用量压井液用量按下式计算:式中V——压井液用量,m³;r——套管内半径,m;h——压井深度,m;k——附加量,取15%~30%。
3压井方式目前常用的压井方法有循环法、灌注法和挤注法三种。
3.1循环法循环法是目前油田修井作业应用最广泛的方法,是将配制好的压井液用泵泵入井内并进行循环,将井筒中的相对密度较小的井内液体用压井液替置出来,使原来被油、气、水充满的井筒被压井液充满。
压井液液柱在井底产生回压,平衡油层压力,使油层中的油气不再进入井筒,从而将井压住。
循环法压井的关键是确定压井液的密度和控制适当的井底回压。
该法可分为反循环压井和正循环压井两种方法。
3.1.1反循环压井反循环压井是将压井液从油套管环形空间泵入井内,使井内流体从油管管柱上升到井口并循环的过程。
反循环压井多用在压力高、产量大的油气井中。
压井与压井液1压井1.1定义在作业过程中,当井口敞开时,起出管柱后液面会降低,一旦液柱压力低于地层压力,势必会造成地层流体侵入而诱发井喷事故,既有害地层,又不利于施工。
解决这个问题有两种方法,一是采用不压井、不放喷井口控制装置(油水井带压作业技术);另一种方法是利用设备从地面往井内注入密度适当的压井液,使井筒中的液柱在井底造成的回压与地层压力相平衡,恢复和重建井内压力平衡,这一过程称为压井。
1.2原理压井是靠压井液自身的静液压力有效地控制地层流体的压力,地层不可避免地要受到压井液的影响,其影响程度和压井效果的好坏取决于压井液液柱压力与地层压力的对比关系以及压井液本身的性质,所采用的加重剂最好是能溶于该压井液的载体。
所有入井流体与地层岩性配伍性一致。
进行修井作业时采用的流体,称为修井液或工作液,其中包括压井液。
1.3目的压井的目的是暂时使井内流体在修井施工过程中不溢出,实现井控安全作业。
1.4原则压井要保护油气层,应遵守“压而不喷、压而不漏、压而不死”三项原则,同时必须采取以下四项产层保护措施;(1)是选用优质压井液(如无固相压井液、KCL防膨压井液);(2)是对低产、低压井可以采取不压井作业,严禁挤压井作业(特殊情况除外);(3)是地面盛液池、盛液罐干净无杂物,对作业泵车及管线要进行清洗;(4)是加快施工速度,缩短作业周期,完工后及时投产。
2压井液2.1分类目前,各油气田现场使用的压井液一般有三大类型:即水基型压井液,如修井泥浆(改型钻井液)、无固相盐水压井液、聚合物固相盐水压井液;油基型压井液,如纯油、乳状液等;气、液混合型泡沫压井液。
泡沫压井液由液体(通常为水)、表面活性剂和气体(空气或氮气)组成,用于低压油层,但其操作复杂性和成本受泡沫体系的条件约束。
2.2功能2.2.1与地层岩性相配伍,与地层流体相溶,可保持井筒流体稳定。
2.2.2密度可调,以便平衡地层压力。
2.2.3在井下温度和压力条件下性质稳定。
一、交底对象全体参与压井作业的施工人员、管理人员、监督人员等。
二、交底目的为确保压井作业的安全进行,提高施工人员的安全意识和操作技能,防止事故发生,特进行安全技术交底。
三、交底内容1. 压井作业概述压井作业是指将钻井液、水泥浆等注入井筒内,以平衡井筒压力,防止井涌、井喷等事故发生的一项重要作业。
2. 压井作业安全注意事项(1)作业前,必须对压井设备进行全面检查,确保设备安全可靠。
(2)压井作业过程中,必须严格遵守操作规程,严禁违规操作。
(3)压井作业现场应设置警示标志,并配备必要的应急救援设备。
(4)作业人员必须穿戴好个人防护用品,如安全帽、防尘口罩、防静电手套等。
(5)压井作业现场严禁烟火,严禁携带易燃易爆物品。
3. 压井作业操作规程(1)作业前,对压井设备进行试运行,确保设备运行正常。
(2)压井作业时,必须保持井口安全距离,严禁人员靠近井口。
(3)压井过程中,密切观察井口压力变化,发现异常情况立即停止作业,报告上级领导。
(4)压井作业结束后,对压井设备进行清洗、保养,确保设备完好。
4. 应急预案(1)井涌、井喷事故:立即启动应急预案,迅速关闭井口阀门,降低井口压力,防止事故扩大。
(2)火灾事故:立即启动火灾应急预案,迅速撤离现场,拨打火警电话报警。
(3)触电事故:立即切断电源,对受伤人员进行急救,拨打急救电话。
5. 作业人员培训(1)对作业人员进行压井作业安全技术培训,使其掌握压井作业的安全知识和操作技能。
(2)培训内容包括:压井作业概述、安全注意事项、操作规程、应急预案等。
四、交底要求1. 施工单位应将本安全技术交底文件作为施工档案进行保存。
2. 作业人员应认真学习本安全技术交底内容,确保掌握压井作业的安全知识和操作技能。
3. 作业过程中,如发现安全隐患,应立即停止作业,报告上级领导,及时整改。
五、交底日期年月日六、交底单位施工单位:____________________七、交底人交底人姓名:____________________八、备注1. 本安全技术交底模板仅供参考,具体内容应根据实际情况进行调整。
油水气井带压井作业操作规程及工艺技术要求一、操作规程1.作业前准备:(1)作业人员须取得油田生产管理部门的相关证书,具备作业技能和经验。
(2)作业前需对作业井的地质状况、沉积层和井眼状态进行充分的调查和研究,编制出相应的井策。
(3)检查作业井的井身、油管、套管等设备的完好性,确保安全。
(4)确认作业井的周围环境是否适合井口设备的安装和作业。
(5)准备充足的作业材料和工具,保证作业的连续和顺利进行。
2.施工工艺:(1)进行压井前的工程准备工作,包括井口设备的安装、套管固井、水泥浆充填等。
(2)根据作业井的具体情况,确定压井液的成分和浓度,并按照相应的比例配制压井液。
(3)进行压井液的注入,注入过程中需进行实时监测,确保压力和流量的控制在合适的范围内。
(4)根据注入压井液的情况,实时调整井口设备,并做好相应的记录。
(5)压井结束后,根据作业井的情况决定是否进行抽油作业。
3.安全措施:(1)严格按照作业规程和安全操作规范进行作业,保证操作人员的人身安全。
(2)定期进行作业设备的检查和维护,确保设备的正常运行和安全性。
(3)建立作业现场安全防护措施,包括防火、防爆、通风等。
(4)设立预警机制,确保在作业过程中及时发现和处理可能存在的安全隐患。
1.井策设计:(1)根据作业井的地质状况和沉积层情况,确定井策的形式和方法。
(2)井策设计应考虑到井深、井眼直径、井控、压力控制和压井液的选择等因素。
2.压井液的配制:(1)根据作业井的情况确定压井液的成分和浓度。
(2)选择合适的化学试剂,确保压井液具有合适的黏度、密度和抗压强度。
(3)严格按照配方比例进行压井液的配制,确保配制的压井液符合要求。
3.压井设备:(1)井口设备应可靠、耐酸碱腐蚀、具有良好的密封性和抗压性。
(2)压井设备应具有自动控制和安全保护功能,能够对井筒压力和流量进行实时监控和调整。
4.监测与调控:(1)在作业过程中,需安装合适的传感器和数据采集仪器,进行井筒压力和流量的实时监测。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------常规压井技术常规压井技术二Ο一五年五月1/ 49一、概述二、关井技术措施三、压井技术---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 1.压井的原理“U”形管原理关井时如图所示:将钻柱和环空视为连通的“U”形管,井底地层作为U形管底部。
关井后,压力平衡关系为:Psp+Phi=Pp=Pa+Pha3/ 49一、概述 2.压井数据的获取1)判断溢流类型 2)计算压井钻井液密度 3)计算加重钻井液量4)计算注入加重钻井液的时间5)计算压井循环时的立管总压力 6)计算最大允许关井套压---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取1)判断溢流类型hw?V ? Vahw ? 溢流高度,米;102( p a ? p d ) ?w ? ?m ? hw? w ? 溢流密度,g / cm 3;pa、 pd为关井套压和关井立压Va—每米环空容积?V ? 钻井液池钻井液增量?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。
5/ 49一、概述 2.压井数据的获取2)计算压井钻井液密度依据关井立管压力计算压井钻井液密度?k ? ?m ?102 p d H ? ?e? m —原钻井液密度, g / cm 3。
p d —关井立管压力, MPa。
? e —安全附加值, g / cm 3。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取3)计算钻柱内、外容积及加重钻井液量 ? 钻柱内容积V1V1 ?? 环空容积?? D 42 h121L1 ? D2 L2 ? ? ? ? ? Dn Ln222??V2 ?? 总容积?? ? D 4? D p1 L1 ? Dh 2 ? D p 2 L2 ? ? ? ???22?V=V1+V2V1——钻柱内容积(m3); V2 ——环空容积(m3); D ——钻具内径(m); Dh ——井眼直径或套管内径(m); DP ——钻具外径(m); L ——钻具或井段长(m); 所需加重钻井液量一般取总容积之和的1.5---2倍。
7/ 49一、概述 2.压井数据的获取4)计算注入加重钻井液的时间?注满钻柱内所需时间 ?注满环形空间所需时间t1 ?1000V1 t1 ? 60Q 1000 V160Q1000V2 t2 ? 1000V2 60Q t2 ?60Qmin ; t1—注满钻柱内容积所需时间, min ;t 2 —注满环空所需时间, V2 —环空容积,m3; V1—钻具内容积, m3; Q —压井排量, L / S。
Q —压井排量, L / S。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取5)计算压井循环时的立管总压力Psp 关井立压的读取 ?对于具有良好渗透性的地层,关井 10 ~ 15 分钟后地层和井眼之间可以建立起平衡; ?对于致密性地层建立起平衡所需的时间较长。
压力套压Pa立压10~15 min关井时间关井时立压、套压的变化规律Pp9/ 49一、概述 2.压井数据的获取5)计算压井循环时的立管总压力?初始压井立管压力 ?终了循环立管压力ps=pd+pops—初始压井循环立管压力, MPa; pd—关井立管压力, MPa po—压井排量循环立管压力,MPa;?1 PF ? p0 ? 9.81( ? k ? ?1 ) H ?0PF---最终立管压力Mpa; ?1---最新钻井液密度g/cm3 。
?0---原钻井液密度g/cm3。
?k---压井浆密度 g/cm3。
P0---原低泵速泵压。
H---井深,km。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述 2.压井数据的获取6) 计算最大允许关井套压Pmax=(Gf–Gm)HfPmax—最大允许关井套压,MPaGf—地层破裂压力梯度,MPa/m —套管鞋处井深,mGm —原钻井液压力梯度,MPa/mHf11/ 49一、概述二、关井技术措施三、压井技术---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施1.关井后天然气对井内压力的影响进入井筒内的气体在滑套效应情况下,在钻井液中上升。
因此,井底、井内各深度和井口所受的压力是随气体的上升而增加的。
当气体带压上升至井口时,天然气的压力就作用于全井筒,使井底、井口和井筒各处的受力达到最大。
a、关井后,井口压力会随气体上升而不断增高,此时,不能认为是地层压力很高,不能用关井较长时间后的井口压力计算地层压力和压井液密度。
b、不能长时间关井不循环,井口和井底压力逐渐升高,如超过井口装置和套管的工作能力,就会造成失控;超过地层破裂压力或套管抗内压强度,就可能造成井漏或套管破裂等复杂情况。
13/ 49二、关井技术措施理想状态下,井筒内气体膨胀规律由图可知,关进之前,气体在井筒上升时早期体积膨胀并不严重,但是在靠近井口的位置急剧膨胀。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施根据Orkiszewski(奥齐思泽斯基)模型,井筒气体带压上升时井口压力变化规律由图可知,由于井筒储积效应,井筒存在大量气体时,井口压力的上升要慢于气体在井筒上升时造成的压力上升;但是随着大量气体侵入,导致井口压力达到更高值。
15/ 49二、关井技术措施2、溢流后原则上要立即关井“1m3报警,2m3关井”。
“发现溢流应在2m3内报警并立即关井”。
由于对溢流量认定的偏差,出现了多次比较严重的溢流复杂情况。
所以目前修改为:“发现溢流立即关井,疑似溢流关井检查,确认溢流立即上报”。
但是鉴于目前不少井队技术水平有限,责任心不强,采取比较武断的关井措施也是必要的。
实际上,只要认真执行好坐岗制度,钻井时认真记录好泥浆池液面,注意增减量;起钻时,认真记录好灌入量,在一定范围波动是允许的。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施3、关于关井方法“硬”关井和“软”关井两种方式。
所谓“硬”关井,即在溢流或井喷时,包括节流阀在内的井口旁侧通道全部关闭的情况下,直接关闭防喷器。
其优点是:关井速度快、关井时间短,溢流量小。
缺点是:井口设备受液击压力冲击大。
所谓的“软”关井,即在溢流或井喷发生时,在其他旁侧通道关闭,而节流阀通道打开的情况下,先关防喷器,然后关闭节流阀。
其优点是:井口设备受液击压力冲击小。
缺点是:关井速度慢,关井时间长,溢流量大,关井套压较高。
17/ 49二、关井技术措施先关环形防喷器,后关闸板防喷器,是因为闸板防喷器的闸板胶心在关闭过程中,承受高压流体的能力较环形防喷器差。
适当打开节流阀的目的,在于关井过程中,使井口套压保持一定值,既可减少液击影响,又可在很大程度上阻止地层流体继续进入井内。
这就是“四。
七”动作中的“发、停、抢、开、关、关、看” 。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施4、关井后的求压做法① 钻柱中未装钻具止回阀时关井立压(Pd)的求法钻柱中未装钻具止回阀时,关井立压可以直接从立管压力表上读得。
② 钻柱中装有钻具止回阀时关井立压(Pd)的求法 a.循环法(在已做低泵冲试验时采用)缓慢启动钻井泵并适当打开节流阀,循环中使套压等于关井情况下的套压值(Pa)并保持不变;当循环泵冲达到低泵冲试验时的泵冲时,记录此时的循环立压(Pt),低泵冲试验时立压为Pc,停泵后关节流阀关井。
则:关井立压Pd=Pt-Pc19/ 49二、关井技术措施b.憋压法(在未做低泵冲试验时采用)在关井情况下,用小流量向井内憋注,当钻具止回阀被顶开、套压由关井套压(Pa)上升到某一值时停泵,同时记录套压(Pa1)和立压(Pd1)。
考虑到压力传播滞后时间,一般控制立压不超过关井套压。
关井立压Pd=Pd1-(Pa1-Pa)---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、关井技术措施5、关井时间确定关井之初,因液柱压力小于地层压力,地层流体继续向井内流动,经一定时间后,关井压力增加到一定值时,井底压力与地层压力达到平衡。