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控压钻井气侵后井口回压的影响因素分析宋荣荣;孙宝江;王志远;刘晓兰;马永乾【摘要】It is mainly relied on adjusting and controlling wellhead back pressure to control bottom hole pressure in real time during managed pressure drilling(MPD). The MPD wellhead back pressure computational model was established based on multiphase flow theory and principle of MPD, and computed using finite difference method. The variations of wellhead back pressure in MPD were analyzed by simulation examples. Factors impacting the wellhead back pressure were studied, including increment of return drilling fluid, gas phase permeability, discharge capacity, drilling fluid density,well depth,initial bottom hole differential pressure and viscosity. The simulation results showed that the larger increment of return drilling fluid,the greater wellhead back. When increment of return drilling fluid was constant, discharge capacity, drilling fluid density, and initial bottom hole differential pressure impacted wellhead back pressure significantly. The wellhead back pressure is higher with smaller discharge capacity and drilling fluid density, and greater initial bottom hole differential pressure. The effect of gas phase permeability,viscosity and well depth is small.%控压钻井过程中,实时控制井底压力主要靠调节和控制井口回压.通过分析控压钻井中的瞬变过程,建立了各过程中的多相流计算模型,并利用有限差分法对模型进行了求解.通过仿真算例分析了采取控压钻井时井口回压随时间的变化规律,讨论了返出钻井液增量、气相渗透率、排量、钻井液密度、初始井底压差、井深和黏度等对井口回压的影响规律.结果表明:返出钻井液增量越大,井口施加的回压也越大；在返出钻井液增量一定的条件下,气相渗透率、排量、钻井液密度、初始井底压差、井深和黏度对井口回压均有影响,气相渗透率越大、排量越小、钻井液密度越小、初始井底压差越大、井越深、钻井液黏度越小,气体到达井口时需要施加的回压峰值也越大.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)004【总页数】6页(P19-24)【关键词】控压钻井;回压;气侵;多相流;排量;渗透率;钻井液密度;钻井液黏度【作者】宋荣荣;孙宝江;王志远;刘晓兰;马永乾【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TE21目前，随着油藏资源的不断勘探，容易发现和开发的油气藏越来越少，复杂油气藏成为资源接替的重要部分。
第二节井下各种压力及其相互关系一、压力的概念1、压力σ压力是指物体单位面积上所受的垂直力。
常用单位帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）。
1Pa=1N/m21kPa=1×103Pa1Mpa=1×106Pa它与过去的工程大气压的换算关系是：1MPa=10.194 kgf/cm2或1kgf/cm2=98.067 kPa英制中，压力的单位是每平方英寸面积上受多少磅的力（psi）1psi=6.895kPa2、压力梯度压力梯度指的是每增加单位垂直深度，压力的变化量。
G=P/H= gρ式中G：压力梯度MPa/m；P：压力Mpa；H: 深度。
公制中g＝0.0098m/ s2英制中g=0.052ft/s2钻井液液柱压力P=0.052ρH压力梯度G=0.052ρ式中P：钻井液液柱压力，1磅／英寸2简称1psi；ρ：钻井液密度，1磅／加仑（美），简称1ppg；H：液柱高度，英尺ft。
单位换算：1ppg=0.1198g/cm31ft=0.3048m3、压力的表示方法（1）用压力的具体数值来表示。
例如：地层压力为35Mpa。
（2）用地层压力梯度来表示。
在对比不同深度地层的压力时，可消除深度的影响。
如：地层压力为0.012Mpa／m。
（3）用钻井液当量密度来表示。
某点压力等于具有相当密度的钻井液在该点所形成的液柱压力。
ρp＝P p／0.0098H如：某地层压力为1.70g/cm3。
（4）用压力系数来表示。
压力系数是某点压力与该深度处淡水的静液压力之比。
数值上与当量钻井液密度相同，只是无量纲。
如：地层压力为1.70。
二、井内压力系统及各种压力概念1、静液压力静液压力是指静止的液体重力产生的压力，钻井中的静液压力实际上是钻井液液柱压力p m（或称浆柱压力）。
P m=0.0098ρm H式中ρm：钻井液密度g/cm3；H：钻井液液柱高度m；P m：钻井液液柱压力MPa。
2、地层压力地层压力是指作用在地层孔隙内流体上的压力，也称地层孔隙压力。
井底压力计算公式
井底压力是指钻井液在井底产生的静态液压力。
它是钻井过程中一个非常重要的参数，对于控制井口稳定性和避免井漏等问题具有重要作用。
下面介绍一下井底压力的计算公式。
井底压力的计算公式为：P = (ρm + ρd) × g × h
其中，P表示井底压力，单位为帕斯卡（Pa）；ρm表示钻井液的密度，单位为千克/立方米（kg/m）；ρd表示地层密度，单位为千克/立方米（kg/m）；g表示重力加速度，取9.81米/秒；h表示井深，单位为米（m）。
根据这个公式可以看出，井底压力主要由两部分组成：钻井液压力和地层压力。
钻井液压力与钻井液的密度、钻杆内径、流量等因素有关；地层压力与地层的密度、井深等因素有关。
在实际应用中，为了更准确地计算井底压力，还需要考虑其他因素的影响，如井眼直径、套管重量、泥浆密度变化等。
因此，在进行井底压力计算时，需要根据具体情况综合考虑各种因素，并结合现场实测数据进行修正和调整，以保证井底压力的准确性和可靠性。
总之，井底压力是钻井液在井底产生的静态液压力，可以通过上述公式进行计算。
在实际应用中，需要结合具体情况进行综合考虑，并进行实测数据修正和调整，以保证计算结果的准确性和可靠性。
井喷关井期间井筒气体在液相中运移及地面压力变化特征中国工程热物理学会学术会议论文多相流编号：116091井喷关井期间井筒气体在液相中运移及地面压力变化特征徐大融1李相方 1,2 张兴全 1 任美鹏 2 （1. 中国石油大学（北京）石油工程学院，北京，102249 2. 中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京，102249）摘要：针对钻井过程中井喷关井之后气体在井筒中带压上升造成的井口压力上升问题，研究井筒内不同气体分布下的带压上升规律，并对不同分布下井口压力变化规律进行研究。
结果表明：气侵发生后井口压力由于带压上升而不断升高；单气泡与井筒内各深度都存在气体时，井口压力上升规律不同；由于气体的可压缩性，关井后初期井口压力上升缓慢，最终达到较高的峰值。
关键字：井喷关井；带压上升；井口压力Features of Gas Migrating in Liquid Phasein Wellbore and the Change of Annulus Pressure during Well OffXuDarong1, Li Xiangfang1,2, Zhang Xingquan 1Ren Meipeng2 (1.China University of Petroleum College of Petroleum Engineering, Beijing 102249; 2. China University of Petroleum College of Mechanical and Transportation Engineering, Beijing 102249) Abstract:For the rising of annulus pressure caused by gas phase rising in the annulus under pressure after the well was shut down, this paper studied on the law of rising with different air space ratio and the change of annulus pressure. It shows that: the annulus pressure would kept rising after kick because of the gas pressure; it was different of the rules of the rising of annulus pressure between a single gas bubble and the gas filled in the whole wellbore; because of the compressibility of gas, the pressure was rising slowly at first but reach a high crest at last. Keywords：Well ShutRise Under Pressure Annulus Pressure基金项目：三高气田井口安全设备配套与安全评价技术（2008BAB37B04）作者简介：徐大融（1988—），男，山东聊城市，在读硕士。
井内修井液被气侵后总的液柱压力井内修井液被气侵后总的液柱压力井内修井液被气侵后的总的液柱压力是一个关键的概念，它对于油气勘探和生产过程中的井筒稳定性和安全性都具有重要意义。
在本文中，我们将深入探讨井内修井液、气侵现象以及总的液柱压力之间的关系，并从不同的角度来解读这个问题。
一、井内修井液的概念和作用井内修井液是一种常用于油气勘探和生产中的特殊液体，它主要用于修井作业和井下封隔等工程。
井内修井液通过在井筒中形成一层稳定的液柱，起到了维持井筒稳定、防止井壁塌陷以及控制井底压力等重要作用。
二、气侵现象的产生和对井筒稳定性的影响气侵是指在油气勘探和生产中，地下储层中的气体渗入到井筒中的现象。
当井内修井液遭受气侵时，液柱内的液体和气体之间会发生相互作用，从而导致井筒内的总的液柱压力发生变化。
气侵现象对于井筒稳定性产生了重要影响，可能引发井壁塌陷、井筒坍塌等问题，严重情况下甚至会引发事故。
三、井内修井液被气侵后总的液柱压力的计算方法在计算井内修井液被气侵后的总的液柱压力时，需要考虑液柱内的液体和气体的相互作用。
具体而言，总的液柱压力等于液体密度乘以液体高度，再加上气体压力。
其中，液体高度受到气体的影响，需要进行修正计算。
通过合理计算和分析，我们可以获得修井液被气侵后的总的液柱压力。
四、个人观点和理解在我看来，井内修井液被气侵后总的液柱压力是一个重要但复杂的概念。
它不仅涉及到油气勘探和生产过程中的工程问题，还与地质学、物理学等学科有着密切的联系。
我认为，要深入理解这个概念，我们需要综合运用不同学科的知识，并结合实际工程经验进行分析。
总结回顾：本文首先介绍了井内修井液的概念和作用，指出其在维持井筒稳定和控制井底压力方面的重要性。
我们探讨了气侵现象的产生和对井筒稳定性的影响，强调了气侵可能导致的井壁塌陷和井筒坍塌等安全问题。
我们详细解释了计算井内修井液被气侵后总的液柱压力的方法，并强调了对液体高度进行修正计算的重要性。
井筒压力计算报告一、引言井筒压力（Wellbore pressure）是指钻井过程中井筒内的压力状态。
准确计算井筒压力对于控制井筒稳定、评估井筒强度以及预测井底压力等方面都具有重要意义。
本报告将通过数学模型和计算方法，对井筒压力进行详细的计算和分析。
二、数学模型井筒压力的计算可以通过以下的方程模型来实现：P = Rho * g * h + P_static + P_d其中，P为井筒压力，Rho为井液密度，g为重力加速度，h为井深，P_static为静态压力，P_d为动态压力。
三、计算方法1.静态压力的计算：静态压力主要指的是井液的静态部分所施加的压力。
其计算可以通过以下公式来实现：P_static = Rho * g * h_static其中，Rho为井液密度，g为重力加速度，h_static为从地面到测井点的垂直深度。
2.动态压力的计算：动态压力主要指的是钻井液在井筒中运动和循环所产生的压力。
其计算可以通过以下公式来实现：P_d=(1/144)*Q*S_d其中，Q为泵入井筒的钻井液流量，单位为gpm（加仑/分钟），S_d为钻井液循环阻力。
3.井筒压力的计算：井筒压力可以通过将静态压力和动态压力相加来计算得出：P = P_static + P_d四、实际案例分析以井的数据为例，该井的井深为5000ft，井液密度为10lb/gal，泵入井筒的钻井液流量为800gpm，钻井液循环阻力为30psi。
1.计算静态压力：假设从地面到井底的垂直深度为h_static = 5000ft，井液密度为Rho = 10lb/gal，重力加速度为g = 32.2ft/s²，则静态压力可以计算为：P_static = 10 * 32.2 * 5000 = 1,610,000 psi2.计算动态压力：钻井液流量为Q = 800 gpm，循环阻力为S_d = 30 psi，则动态压力可以计算为：P_d = (1/144) * 800 * 30 = 166.7 psi3.计算井筒压力：将静态压力和动态压力相加，可以计算得出井筒压力：P = 1,610,000 + 166.7 = 1,610,166.7 psi五、结果分析通过以上的计算，我们得到了该井的井筒压力为1,610,166.7 psi。
井底压力的计算方法
井底压力是指井底所受压力总和，它决定着水、油、气在油藏中流动的情况，是有效开发油藏的关键指标之一。
因此，计算井底压力是油气勘探勘查中的重要内容，对于开发油藏起着非常重要的作用。
井底压力可以利用能量平衡方程和质量守恒方程来计算。
能量平衡方程是描述油气流体在油藏中的运动的基本原理，它可以得到油气流体的各种性质，而质量守恒方程则可以求出油气流体的速度、流量等。
质量守恒方程包括三个假定条件：（1）油气流体在油藏中是不可混合的；（2）油气流体具有常数密度，不受压力或其他外力的影响；（3）油气流体没有摩擦力的影响。
根据这三个假定条件，质量守恒方程可以表示为：
v = 0，
其中v表示油气流速。
能量平衡方程则可以表示为：
q +p = 0，
其中q表示温差、湿差、雾化压力和电磁压力，Δp表示油气流体的压力梯度。
基于质量守恒方程和能量平衡方程，我们可以利用计算流体力学(CFD)方法求解油气流体在贮存空间中的运动，从而求出油气流体的压力等性质分布，从而得到井底压力。
此外，可以利用地震勘探测量的压力资料来计算井底压力。
地震
勘探的压力资料是从地表处施加的地压，反映出地表处以下油气流体的压力分布，可以利用这些资料来估算井底压力。
另外，还可以通过实验测量来计算井底压力。
例如，可以采用压力井试管法或压力测试管法来测量井底压力，这是一种简便、可靠的测量方法。
综上所述，井底压力可以通过能量平衡方程、质量守恒方程、地震勘探或实验测量等方法求解。
需要强调的是，由于油藏的结构不同，井底压力的计算需要根据实际情况进行，以期更好地发掘油藏的潜力。
气体钻井井底压力影响因素分析闫铁;陈勋;毕雪亮;孙士慧【摘要】Bottom-hole pressure control is the core of gas drilling technology. Based on model Cuo, differential iterative method is used to acquire downhole pressure. The algorithm was realized through program, the influence factors, such as gas injection rate, back pressure, depth, rate of penetration(ROP), and wellhole enlargement, were analyzed. The results show that, with the gas injection rate, back pressure, depth, ROP increases, the annular bottom-hole pressure gradually increasing; with the wellhole enlargement increases, the annular bottom-hole pressure gradually decreaseing. The result can be used to provide foundation for the optimization design and the well control theory in gas drilling.%井底压力控制是气体欠平衡钻井技术的核心,该文在Guo模型的基础上,采用微分迭代的方法求解井底压力.考虑气体注入速率、井口回压、井深、机械钻速和井径扩大率对井底压力的影响,并利用编制的计算程序进行模拟.模拟结果表明,随着气体注入速率、井口回压、井深、机械钻速的增大,环空井底压力逐渐升高;随着井径扩大率的增大,环空井底压力逐渐降低.计算为气体钻井设计和井控理论研究提供了一定的依据.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(000)025【总页数】4页(P6045-6048)【关键词】气体钻井;井底压力;井口回压;井径扩大【作者】闫铁;陈勋;毕雪亮;孙士慧【作者单位】东北石油大学提高油气采收率教育都重点实验室,大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育都重点实验室,大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育都重点实验室,大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育都重点实验室,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE242.6由于气体钻井具有提高机械速、保护油气层、减少井的漏失、延长钻头寿命、井眼清洁、利于环保、防斜打快、降低成本等优势得到广泛应用［1—3］。
井内修井液被气侵后总的液柱压力在石油钻探和开采过程中，井内修井液被气侵后总的液柱压力是一个关键的概念。
它直接影响着井下工程的安全性和效率，对于油田生产和开发具有重要意义。
本文将从浅入深地探讨井内修井液被气侵后总的液柱压力的相关内容，希望能够让读者对这一概念有更深入的理解。
1. 井内修井液让我们从井内修井液这一概念入手。
井内修井液是指在石油钻井和修井过程中注入到井孔中的液体，其主要作用包括冷却钻头、平衡地层压力、携带岩屑等。
井内修井液的性质和压力是影响井下工程安全和效率的重要因素。
2. 气侵现象然而，在实际的钻井和开采过程中，由于地层中存在气体，井内修井液往往会受到气体的侵入。
这种气侵现象会导致井内修井液的性质发生变化，从而影响井下工程的进行。
3. 总的液柱压力井内修井液被气侵后总的液柱压力是指在考虑了气体侵入情况后，井内液柱对井壁的总的压力。
这一压力是在钻井和修井过程中需要重点关注的参数，直接关系到地层的稳定性和钻井液的回收。
4. 影响因素分析在进行对井内修井液被气侵后总的液柱压力的分析时，需要考虑多种因素的影响。
首先是气体的类型和分布，不同类型的气体对井内修井液的影响程度不同。
其次是井内修井液的性质和流变特性，这些因素决定了在气体侵入后液柱的变化情况。
5. 个人观点和理解在我看来，井内修井液被气侵后总的液柱压力是一个较为复杂的问题，需要综合考虑地层条件、气体性质、液柱性质等多个因素。
只有深入研究和合理分析，才能更好地保证井下工程的安全稳定进行。
总结井内修井液被气侵后总的液柱压力是一个对于油田开采和钻井工程至关重要的概念。
通过对井内修井液、气侵现象以及总的液柱压力的深入理解，可以更好地指导实际的生产作业。
只有加强对这一概念的研究和了解，才能更好地应对井下工程中的各种挑战。
通过以上探讨，希望读者能够对井内修井液被气侵后总的液柱压力有更深入的理解。
在实际的油田开发和钻井过程中，对这一概念的应用能够帮助我们更好地进行工程设计和施工操作，提高生产效率和安全性。
井底压力的计算方法
井底压力是指在油井底部的压力值，也称为井底静压。
确定井底压力的计算是油气勘探与开发中非常重要的一项工作。
井底压力的计算方法主要是基于静力学原理和产生油气性质。
首先，需求得井底深度（H），重力加速度（g），井口压力
（P1），液面高度（h）等因素的数据，这些数据需要通过井下测量或现地测试等手段获取。
随后要根据纳西-泊主遗传定律计算井下的静水压力。
静水压力公式为：P = ρgh，其中P代表水的压强，ρ代表水的密度，g代表重力加速度，h代表液面高度。
在计算井底压力时，需要根据水柱高度和石油介质的密度计算静水压力。
计算井底压力可以使用斯拉特经验方法、潜伏期模型法、容积模型法、动态模型法以及有限差分法等。
其中，斯拉特经验方法的计算对象是油井初始产能的估算，适用于简单地判断井底压力水平；潜伏期模型法适用于已经达到稳定生产井，计算稳定生产条件下的井底压力；容积模型法适用于开发过程中计算压裂和增产后的井底压力；动态模型法适用于油气非稳态产量和开发过程中的压力变化；有限差分法适用于需要精确计算井底压力，而且已获得足够数据的情况下。
总而言之，井底压力是诸多井下参数中重要的一个，直接关系到油气勘探与开发的效益和安全生产。
因此，不同的计算方法有不同的优缺点，在使用时需根据具体情况来选择，以保证精度和准确性。
