井底常压法压井 计算

工程师法压井（节流循环法）基础知识一、压井基本数据计算：1、判断溢流类型(1)首先计算溢流在环空中占据的高度h w=△V/V ah w一溢流在环空中占据的高度， m；△V一钻井液增量，㎡；V a一溢流所在位置井眼单位环空容积，m3/m。

(2)计算溢流物的密度ρw=ρm-（P a-P d）/0.00981 h wρw一溢流物的密度，g/cm3；ρm一当前井内泥浆密度， g/cm3；P a一关井套压, MPa;P d一关井立压, MPa。

如果ρw在0. 12-0. 36g/cm之间, 则为天然气溢流。

如果ρw在0. 36-1. 07g/cm之间, 则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在1. 07-1. 20g/cm之间, 则为盐水溢流。

2、地层压力P p=P d+ρm gH3、压井钻井液密度ρk=ρm+P d/gHρk一压井液密度，g/cm3；压井钻井液密度的最后确定要根据溢流物类型考虑安全附加值, 同时其计算结果要适当取大。

4、初始循环压力压井钻井液刚开始泵入钻柱时的立管压力称为初始循环压力。

PTi=Pd+PLPTi一初始循环压力，MPa；PL一低泵速泵压, 即压井排量下的泵压，MPa；5、终了循环压力压井钻井液到达钻头时的立管压力称为终了循环压力。

P Tf=(ρk/ρm)P L6、压井钻井液从地面到达钻头的时间t d=1000V d/60Qt d一压井钻井液从地面到达钻头的时间，min；V d一钻具内容积，m2；Q一压井排量(地泵冲试验排量）, 1/s ；7、压井钻井液从钻头到达地面的时间t a=1000V a/60Qt a一压井钻井液从钻头到达地面的时间, min；V a一环空容积, m2；二、压井方法：工程师法压井工程师法压井是指发现溢流关并后，先配制压井钻井液，然后将配制好的压井液直接泵入井内，在一个循环周内同时将溢流排除并重建压力平衡的方法，在压井过程中保持井底压力不变。

1、压井步骤(1)录取关井资料，计算压井数据，填写压井施工单。

1.做地层漏失压力试验的井深为：钻出套管鞋进入第一个砂层
3-5m处。

2.地层漏失压力：P漏＝P漏立＋0.0098×γ试×H。

3.漏失当量密度计算：γ= P漏/(0.0098×H) =γ试＋P漏立/(0.0098×H)
γ：当量密度，g/cm3。

γ试：试压时的泥浆密度，g/cm3。

P漏立：漏失时的立压，MPa。

H：砂层井深，m。

1.安全关井最高套压不大于井控装置额定工作压力、地层漏失压力
和套管抗内压强度80%三者中的最小值。

2.计算地层漏失压力和套管抗内压强度时应考虑液柱压力。

3.不同密度下安全关井最高套压：P关＝P漏立－0.0098×H（γ2－γ
试）
其中：γ试：试压时的泥浆密度，g/cm3。

P漏立：地层漏失时立管压力，MPa。

γ2：钻进时的泥浆密度。

H：砂层井深，m。

安全关井最高套压是确保地层不发生漏失的关井套压。

十七、压井施工单。

常规压井的基本原则：在整个压井过程中，始终保证作用于产层的压力之和等于或稍大于产层压力1、在整个压井过程中，始终保持压井排量不变。

2、采用小排量压井，一般压井排量为钻进排量的1/2～1/3。

3、压井液量为井筒有效容积的1.5～2倍。

4、通过控制井口回压（立、套压），来达到控制井内压力的目的。

5、保证压井施工的连续性。

一、压井计算与准备工作1、圈闭压力的判断和释放2、溢流流体的判断0.12～0.36g/cm3天然气0.37～0.6油0.61～0.84油水混合0.85～1.08水ρi=ρ原-（P套-P立）/0.0098HH=Q/VQ--溢流量V--环空3、地层压力Pp=P内+P立=P立+ρ原0.0098H4、压井钻井液密度ρ压=ρ原+P立/0.0098H+ρ附5、初始立压P初=P循+P立P正常/P循=（Q正常/Q低泵冲）2P循=P立+P低泵冲6、终了压力P终=ρ压/ρ原·P循7、关井极限套压P套极限＜0.0098H（ρ破-ρ原）P套极限＜0.0099H（ρ破-ρ压）8、压井液量计算 油井取1.5，气井取2Q=2（Q铤内+Q铤环+Q杆内+Q杆环）9、压井总时间T=2×V总/60Q压10、压井液从井口到钻头时间T=（V杆内+V铤内）/60Q压11、压井液从钻头到井口时间T=（V杆环+V铤环）/60Q压12、气体的运移速度：由于：P（关井套压1）=P（井底压力或气体位置）-ρ（钻井液）gH(气体位置1）P（关井套压2）=P（井底压力或气体位置）-ρ（钻井液）gH(气体位置2）因此：P（关井套压2）-P（关井套压1）=ρ（钻井液）gH(气体位置2）-ρ（钻井液）gH(气体位置1）因此：H（气体运移距离）=P（关井套压2）-P（关井套压1）/ρ（钻井液）g因此：ν(气体运移速度）=H（气体运移距离）/(t2-t1)。

一、压井液密度：HKP =ρ╳100 ρ：压井液密度(g/cm 3)、K ：系数（1.1～1.15）、 P ：地层压力（Mpa ） H ：油层中部深度（m ）。

二、压力梯度：K ＝1212H H P P -- K ：压力梯度(Mpa/m)、 P 1：第一点压力（Mpa ）、 P 2：第一点压力（Mpa ）、H 1：第一次深度（m ）、H 2：第二次深度（m ）。

三、渗透率由（达西定律）Q ＝L P KA μ∆得： K=P A L Q ∆μ K ：渗透率(毫达西μm 2)、 Q ：流量（cm 3/s ）、L ：岩石长度（cm ）、 A ：岩石截面积（cm 2）、P ∆：两端压差（Mpa ）、 μ：原油粘度(mpa/s)。

四、卡 点： L=K λ÷P 系数的计算：K ＝2.1 X 1 04 X 4π(D 2—d 2) L ：卡点深度（m ）、 K ：系数(21/2油管2450、27/8钻杆3800)λ：平均伸长量（cm ）、P ：平均拉力（KN ）。

D ：外径（换算单位cm ）、d ：内径（换算单位cm ）。

五、注灰类： 1、水泥浆：V=G )(211ρρρρρ-- 2、干 灰： G=V 1ρρρρρ--12 3、清 水： Q=V －1ρG4、顶替量：V 顶=(H －VoV )V '＋V 附 V ：水泥浆量（L ）、G ：干灰量（kg ）、ρ：清水密度(kg/dm)、 ρ1：干灰密度(kg/dm)、ρ2：水泥浆密度(kg/dm)。

Q ：清水量（L ） V 顶：顶替量（L ）、 H ：油管长度(m)、 V ：灰量(L/m)、 V o ：环空容积(L/m)、 V '：油管容积(L/m)、 V 附：附加量（L ）。

六、酸化类：总 液 量： V=π(R 2－r 2)H ϕ V ：总液量（m 3） R ：酸处理半径（m ）、r ：套管半径（m ）H ：油层厚度（m ）、ϕ：孔隙度商品酸用量： Q 盐＝Z X 稀ρV Q 盐：商品酸用量（吨）、V ：总液量（m 3） ρ稀：稀酸密度、X ：稀酸浓度（10~15%）、Z ：商品盐酸密度（31% 1.155） 清水 用量： Q 水＝V －盐盐ρQ Q 水：清水用量（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、 ρ盐：商品盐酸密度（31% 1.155）添加剂： Q 添＝（Q 盐＋Q 水）╳（x ％）Q 添：添加剂（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、Q 水：清水用量（吨）、（x ％）：所用添加剂的百分比。

井控压井公式常用井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。

油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。

浅谈二级井控作业中压井方法的选择摘要：对于一般的油气井，地层压力不是太高，溢流性质为地层水、油或少量气。

根据井涌情况和井身状况，只要发现井涌及时，采用常规压井方法即可将溢流循环出井，恢复正常钻进。

然而，对于高压气井，侵入物的压力、体积可能都会高于普通井。

若此时仍然采用常规压井法，可能会使井口最大压力超过地面装置的承压范围，也可能使套管鞋处的压力超过套管鞋所能承受的最大压力。

这时就可以采用置换法、压回法等特殊压井方法以及低套压压井法等非常规压井方法压井。

关键词：井控；压井由于井涌时井队施工人员对地下情况的掌握程度有限，并且在井涌(尤其是遇到来势汹涌的恶性井涌)发生时，现场可用于决策的时间会较少。

这就要求钻井施工人员对发生井涌的征兆了如指掌，熟悉各种井下状况井涌的地面特征，并且对可能存在的潜在风险有所准备。

综合地面装备、井身结构和地下状况等各种因素，才能做到在最短的时间内作出较为合理的压井施工方案。

(一)选择压井方法所要遵循的一般准则压井方法的选择是关系到压井成败的重要因素，因此选择时需确定以下因素：1 根据计算的压井参数和本井的具体条件，如溢流类型、重钻井液和加重剂的储备情况、加重能力、井壁稳定性、井口装置的额定工作压力等选择压井方法；2 溢流被发现的早晚，如果能及时发现溢流，井筒压力失衡程度低，采用一般的或者常规的压井方法就可以重建井筒压力平衡；但如果溢流发现不及时，常规的压井方法也可能就无法使用；3 井内管柱的深度和规范，一些套管下得较浅，地层破裂压力较低的井，可能不适宜用常规的压井方法进行压井；4 循环通道阻塞，如钻头水眼被堵，则常规的压井方法和反循环压井方法可能无法使用，需要另辟蹊径；5 实施压井工艺的井眼及地层特性，在地层侵入物的压力一定的情况下，储层物性差的地层一般要比储层物性好的地层好处理；6 空井溢流关井后，根据溢流的严重程度，可采取强行下钻到底法、置换法、压回法等特殊压井方法分别进行处理；7 天然气溢流不允许长时间关井而不作处理。

工程师法压井的有关计算1． 关井求压：井底压力P P ＝P S ＋9.8⨯H ⨯P MP S =P P -9.8 ⨯H ⨯P M式中：P S ：关井立管压力(M P a )。

P P : 地层孔隙压力(M P a )。

H ：喷层垂深(k m )。

P M ：井内泥浆密度(g /c m 3)。

2． 确定压井泥浆比重：式中：P M K ：压井泥浆密度(g /c m 3)。

P M ：井内现有泥浆密度(g /c m 3)。

P S : 关井立管压力(M P a )。

H ：喷层垂深(k m )。

♒ 在压井施工中，实际泥浆密度应考虑一定的附加值。

♒ 压井排量一般为3～8 l /s ，或控制在正常钻进排量的三分之一左右。

3． 加重剂用量的计算：式中：X ：所需加重料的重量(t )。

γ ：原浆比重。

γ1：加重料的比重。

HP P P SM MK ⨯+=8.92121)(γγγγγ--⨯=V Xγ2：预配泥浆比重。

V ：原浆体积(m 3)。

4． 油、气上窜速度：式中：H ＝h -h 1V ：油气上窜速度(m /h )。

H ：油气上窜高度(m )。

t : 静止时间(h )。

h : 油气层深度 (m )。

h 1: 未气浸泥浆深度 (m )。

式中：Q ：排量(l /s )。

V h : 每米井深的容积(l /m )。

S ：返出未气浸泥浆的总时间(s )。

tH U =hV SQ h ⨯=1。

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。

钻井现场常用计算1、井底压力：P m = 9.8 ×10-3ρm HP m -- 井底压力MPaρm -- 钻井液密度g/cm3H -- 液柱垂直深度m2、井底有效压力(平衡压力)P b = P m +ΔPP b -- MPaP m -- MPaΔP -- 压力附加值油井ΔP=1.5～3.5MPa, 气井ΔP=3.0～5.0MPa3、压井钻井液密度计算ρm1=ρm + 102P d/Hρm1-- 压井密度g/cm3ρm -- 原始密度g/cm3P d -- 关井立压MPaH -- 井涌地层垂深m4、钻具中性截面的位置L n = P b (Q a·K b)L n－中性截面距井底的高度mP b－钻压NQ a－钻铤在空中的每米重量N/mK b－浮力系数5、钻柱出现一次弯曲的临界压力6、卡点计算L1 = K·ΔL/ΔP其中：K=21 FΔL －平均伸长cmΔP －平均拉力tonF －管体截面积cm2常用管具K值见下表：7、钻杆允许扭转圈数N＝K·HN－扭转圈数K－系数圈/米H－卡点深度m钻杆K值（API E级）Φ127mm K=0.00551Φ89mm K=0.00787Φ73mm K=0.009578、加重剂计算W重＝[V原·ρ重（ρ加－ρ原）]/（ρ重－ρ加）W重－重晶石用量tonV原－原浆体积m3ρ加－加重后泥浆密度g/cm3ρ原－原浆密度g/cm3ρ重－重晶石密度g/cm39、泥浆循环一周时间T＝（V井－V柱）/60QT－循环一周所需时间minV井－井眼容量lV柱－管体容积lQ－泥浆排量l/s10、泥浆上返速度V返＝12.7Q/（D井2－D柱2）V返－泥浆上返速度m/sQ－泥浆泵排量l/sD井2－井径cmD柱2－钻柱外径cm11、油气上窜速度（迟到时间法）V＝[H油－（H头/T迟）·T]/T静V－油气上窜速度m/sH油－油气层深度mH头－循环泥浆时钻头所在井深mT迟－井深H头米时的迟到时间minT －从开泵循环到见到显示时间min－静止时间，即上次停泵至本次开泵时间min T静12、常用钻铤、钻杆基本数据13、井眼容积。

井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。

油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。

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。