司鉆法壓井施工設(shè)計(jì)

1、司鉆法壓井施工設(shè)計(jì)一、 基本情況1、井號：培訓(xùn)1井2、井身結(jié)構(gòu)：244.5mm套管2000米 215.9mm鉆頭3000米3、井口井控裝置：FH28-35環(huán)形+FZ28-70單閘板+ FZ28-70雙閘板。節(jié)流壓井管匯YG/JG-70，環(huán)形防噴器試壓24MPa，30分鐘未降；全封、半封防噴器及節(jié)流壓井管匯均試壓49MPa，30分鐘未降；放噴管線試壓10MPa，30分鐘未降。 4、地質(zhì)分層（略）。 5、顯示情況顯示類別：溢流，井深3000米，層位：飛仙關(guān)，灰?guī)r。用鉆井液密度1.20g/cm3，鉆至井深3000m，發(fā)生溢流，關(guān)井立壓3 MPa，關(guān)井套壓4.5 MPa，鉆井液罐增量3 m3。二、 有

2、關(guān)計(jì)算壓井思路：采用司鉆法進(jìn)行壓井作業(yè)，首先用原漿控壓循環(huán)排出環(huán)空受污染的氣侵泥漿，再用注入壓井液實(shí)施壓井作業(yè)，重建井內(nèi)壓力平衡。壓井排量控制在10L/S，附加安全壓力3 Mpa。1）鉆具內(nèi)容積：鉆桿段+鉆鋌段2）環(huán)空容積：裸眼鉆鋌段+裸眼鉆桿段+套管鉆桿段3）井筒容積：（忽略鉆頭以下5米）4）最大允許關(guān)井壓力：2000米處的破裂壓力-2000米以上液柱壓力5）溢流距離井底高度（只計(jì)算環(huán)空也認(rèn)為合理，即138.5米高度也正確）6）地層壓力：地層壓力=關(guān)井立管壓力+泥漿柱靜壓力7）壓井泥漿密度：壓井泥漿密度=地層壓力當(dāng)量密度+附加密度8）初始循環(huán)壓力：循環(huán)壓力與排量的平方成正比9）終了循環(huán)壓力：

3、10）初始立管總壓力：壓井排量下的循環(huán)壓力+關(guān)井立壓+附加壓力11）壓井液到達(dá)鉆頭時(shí)間：鉆具內(nèi)容積除以壓井排量12）計(jì)算壓井液從鉆頭到達(dá)套管鞋時(shí)間:裸眼鉆鋌段與裸眼鉆桿段的容積和除以壓井排量13）計(jì)算壓井液從鉆頭到達(dá)地面時(shí)間：環(huán)空總?cè)莘e除以壓井排量壓井作業(yè)單井號：培訓(xùn)1井日期：2009.12.7制表：審定：基本參數(shù)井深（H）：3000m鉆頭深度：2995m套管鞋深度：2000m鉆頭尺寸：215.9mm鉆桿尺寸長度：1272825 m鉆鋌尺寸長度：165 mm170 m套管尺寸鋼級：244.5 mmP11011.05 mm鉆桿容積（Vd）：26.81m3環(huán)空容積（Va）：79.57 m3井筒容積

4、：106.38m3套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度80%：48.8 Mpa裸眼薄弱地層破裂壓力：45Mpa(2000m)井口裝置額定工作壓力：70 MPa最大允許關(guān)井壓力：21.48 Mpa溢流關(guān)井關(guān)井立壓（Pd）：3MPa關(guān)井套壓（Pa）：4.5 MPa溢流量（V）：3m3井底溢流高度：138.5m143.5m鉆井液密度（m）:1.20g/cm3地層壓力：38.28 MPa 壓井?dāng)?shù)據(jù)附加當(dāng)量鉆井液密度（e）：0.1 g/cm3壓井液密度：1.40g/cm3壓井流量（Q）：10L/S初始循環(huán)壓力（Pci）：4 MPa終了循環(huán)壓力（Pcf）：4.7 MPa壓井中井底附加安全壓力（P）：3 MPa初始循環(huán)立管總壓力

5、：10MPa終了循環(huán)立管總壓力：4.7 MPa壓井液到達(dá)鉆頭時(shí)間：45分壓井液從井底到達(dá)套管鞋時(shí)間：46分壓井液從井底到達(dá)地面時(shí)間：133分壓井作業(yè)中立壓變化曲線P10 MPa 4.7 MPa 178分133分t311分0三、 組織分工職責(zé)1.指揮組負(fù)責(zé)制定施工技術(shù)方案和安全措施。負(fù)責(zé)實(shí)施壓井全過程的組織、指揮和決策，按設(shè)計(jì)要求和工程需要組織調(diào)度人員、器材，貫徹、落實(shí)各項(xiàng)工藝技術(shù)措施和安全工作。2.鉆臺(tái)井口組根據(jù)現(xiàn)場指揮的命令及時(shí)調(diào)節(jié)、開關(guān)井口閘門和節(jié)流壓井管匯閘門。負(fù)責(zé)井口鉆具的固定、手動(dòng)操作桿的開關(guān)及鉆臺(tái)上下其它工作。施工期間定時(shí)檢查遠(yuǎn)控臺(tái)、液控管線、井控裝置、液氣分離器的情況，保證正常工

6、作。負(fù)責(zé)液氣分離器排氣管線出口點(diǎn)火，緊急情況下負(fù)責(zé)放噴管線出口點(diǎn)火。記錄立壓和套壓，定時(shí)向指揮組匯報(bào)。3.泵房組負(fù)責(zé)施工期間兩臺(tái)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。負(fù)責(zé)泵房及加重系統(tǒng)、轉(zhuǎn)漿系統(tǒng)等區(qū)域上排水管路的清查和管理，做好防漏、防竄及防誤操作各項(xiàng)工作。根據(jù)計(jì)量人員的命令倒換循環(huán)罐閘門。配合搞好鉆井液、壓井液的轉(zhuǎn)儲(chǔ)倒運(yùn)及供液回收工作。4.泥漿組負(fù)責(zé)按照擬定的技術(shù)措施的要求準(zhǔn)備足夠數(shù)量的壓井液和鉆井液。保證壓井液的性能滿足施工的需要。負(fù)責(zé)泥漿材料及添加劑的管理、數(shù)量清點(diǎn)、數(shù)據(jù)記錄。維護(hù)配制壓井液的設(shè)備，保證完好。負(fù)責(zé)注入和返出泥漿密度的監(jiān)測，并及時(shí)向指揮匯報(bào)。5.計(jì)量組負(fù)責(zé)記錄施工過程中實(shí)際排量、注入和返出的正反計(jì)

7、量。觀察泥漿出口返出情況。及時(shí)將情況向指揮組匯報(bào)。6.資料組 負(fù)責(zé)全過程的資料收集。7.突擊組（安全警戒組）負(fù)責(zé)在壓井施工時(shí)作業(yè)區(qū)域的安全警戒工作。 設(shè)置安全警戒線，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。實(shí)時(shí)監(jiān)測可燃?xì)夂土蚧瘹浜?，做好人員防護(hù)工作。做好應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備工作，緊急情況時(shí)完成人員的疏散工作。負(fù)責(zé)在緊急情況時(shí)協(xié)助其它組完成工作。 四、 施工步聚（一）準(zhǔn)備：1.發(fā)生溢流后及時(shí)用死卡固定好鉆具。2.手動(dòng)鎖緊半封閘板。3.準(zhǔn)備密度1.40g/cm3壓井液160 m3（有效）；4.召開壓井施工技術(shù)交底會(huì)，交底會(huì)應(yīng)包括：壓井施工步驟、壓井參數(shù)、施工注意事項(xiàng)、人員分工、物資器材準(zhǔn)備等。5. 檢查好設(shè)備，特別是泥漿泵

8、要保證連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。施工前要保證兩臺(tái)泥漿泵完好，空氣排干凈，隨時(shí)可以泵入泥漿。6指定兩人負(fù)責(zé)點(diǎn)火。液氣分離器出口、放噴管線出口點(diǎn)上長明火。7.準(zhǔn)備好1015具空氣呼吸器，空氣壓力足夠。8.檢查好泥漿回收管線、液氣分離器及其管線，保證通暢。9.做好壓井泥漿的轉(zhuǎn)罐、泥漿回收等工作。10.檢查泥漿管匯、壓井管匯、節(jié)流管匯各閘門開關(guān)狀態(tài)。（二）步驟：1.將鉆井液回收管線閘門倒至液氣分離器,并在出口點(diǎn)火；2.注入密度1.20g/cm379.6m3控壓循環(huán)排出環(huán)空污染泥漿，排量10L/s，控制立管壓力10MPa。（快速打開J2a，緩慢啟動(dòng)泥漿泵,調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度使套壓等于關(guān)井套壓4.5MPa;逐漸提高排量至壓井

9、流量10L/s,調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度使立壓等于初始循環(huán)立管總壓力10MPa,直到泵入量79.6m3,停泵關(guān)井（也可連續(xù)不停泵施工）。立壓等于套壓6Mpa）3.注入密度1.40g/cm326.8m3排量10L/s，控制立壓從104.7 Mpa。（將泥漿泵上水管線倒至壓井液罐,開J2a,緩慢啟動(dòng)泥漿泵,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥使套壓等于6MPa,逐漸將流量提高至10L/s,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度使套壓維持在6MPa,直到泵入壓井液26.8m3,此時(shí)立壓降至4.7MPa）4.繼續(xù)注入密度1.40g/cm379.6m3排量10L/s，控制立壓4.7 Mpa，停泵關(guān)井。（調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度使立壓始終等于4.7MPa,直到又泵入

10、壓井液79.6m3（總量106.5m3）停泵關(guān)井，立壓、套壓均為零。）5.打開節(jié)流閥及其前平板閥，觀察出口無外溢，壓井成功。6.解除手動(dòng)鎖緊和死卡，開井，活動(dòng)鉆具。五、 安全注意事項(xiàng)1.施工統(tǒng)一指揮，各組按總指揮要求各盡其責(zé)協(xié)調(diào)配合，保持通訊暢通，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)匯報(bào)。2.在施工過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測可燃?xì)夂土蚧瘹浜?，做好人員防護(hù)工作。3. 配制壓井液應(yīng)保持干凈，防止出現(xiàn)泵不上水、節(jié)流閥堵塞、鉆具水眼堵塞等情況。4.施工中應(yīng)密切注意液面變化情況，控制返出量不大于注入量，保持液面的基本穩(wěn)定。5.關(guān)井后嚴(yán)禁活動(dòng)鉆具，防止損壞防噴器。6.做好一切準(zhǔn)備工作，確保施工作業(yè)的連續(xù)性。7.施工結(jié)束應(yīng)及時(shí)對井控裝

11、置進(jìn)行檢查，沖洗壓井、節(jié)流管匯，排除液氣分離器內(nèi)余留液體。8、可能出現(xiàn)的問題和對策：壓井中如果發(fā)現(xiàn)明顯井漏，則可降低套壓11.5兆帕，繼續(xù)施工繼續(xù)觀察。降低套壓后還繼續(xù)井漏，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行堵漏，實(shí)現(xiàn)壓井堵漏的一步進(jìn)行，施工中必須將堵漏漿推出鉆具水眼，防水眼阻塞。如果出現(xiàn)高套壓，只要不超過最高允許井口關(guān)井壓力值，應(yīng)盡量維持立壓不變，如果壓井過程中因天然氣到達(dá)井口附近，出現(xiàn)井口高套壓（接近允許最大井口壓力），可降低排量，調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制套壓，緩慢度過高壓期。如果液氣分離器出現(xiàn)故障，立即倒換到回收管線，盡量不要停泵。迫不得已要停泵時(shí)，必須在停泵后立即關(guān)閉節(jié)流閥及其前平板閥。9.壓井作業(yè)中應(yīng)注意的問題 開泵

12、與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)要協(xié)調(diào)從關(guān)井狀態(tài)改變?yōu)閴壕疇顟B(tài)時(shí)，開泵和打開節(jié)流閥應(yīng)協(xié)調(diào)，節(jié)流閥開得太大，井底壓力就降低，地層流體可能侵入井內(nèi)；節(jié)流閥開得太小，套壓升高，井底壓力過大，可能壓漏地層。要注意立管壓力的滯后現(xiàn)象壓井過程中，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制立、套壓，從而達(dá)到控制井底壓力的目的，壓力從節(jié)流閥處傳遞到立壓表上，要滯后一段時(shí)間，其長短主要取決井深、溢流的種類及溢流的嚴(yán)重程度。一般情況液柱壓力傳遞速度大約為300m/s，3000m深的井，需20s左右才能把節(jié)流變化的壓力傳遞到立管壓力表上。高壓大產(chǎn)量油氣井，往往壓井周期偏長按計(jì)算的壓井周期到了，但油氣侵泥漿源源不斷出來，是因?yàn)閴壕^程由于壓力控制不穩(wěn)定，壓井

13、初始階段不能迅速截?cái)嗟貙恿黧w而致。這時(shí)就需要繼續(xù)控制一定回壓循環(huán)排除油氣侵泥漿直至結(jié)束。考試題：四川1井用215.9mm鉆頭鉆進(jìn)，排量20L/s，泵壓16 MPa，鉆井液密度1.20g/cm3，鉆至井深3000m，層位：飛仙關(guān)，灰?guī)r，發(fā)生溢流，上提鉆具5米關(guān)井，測得關(guān)井立壓3 MPa，關(guān)井套壓4.5 MPa，鉆井液罐增量3 m3。1.本井244.5mm套管（鋼級P110，壁厚11.05mm，套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度61 MPa）下深2000米，套管管鞋處的地層破裂壓力為45MPa.2.鉆具結(jié)構(gòu)：215.9mm鉆頭+回壓凡爾+165mm鉆鋌18根170m +127mm 18斜坡鉆桿（井內(nèi)鉆桿外徑為127mm，壁厚9.19mm。鉆鋌外徑為165mm，水眼直徑為70mm，鉆頭和回壓凡爾長度忽略不計(jì)）。3. 井口井控裝置：FH28