深井壓井技術(shù)

1、 目目 錄錄一、概述一、概述二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇三、施工準(zhǔn)備三、施工準(zhǔn)備四四、 工藝流程及注意事項(xiàng)工藝流程及注意事項(xiàng)一、概一、概 述述危險(xiǎn)性大危險(xiǎn)性大施工操作人員及設(shè)備要求嚴(yán)格施工操作人員及設(shè)備要求嚴(yán)格施工的技術(shù)、理論要求高施工的技術(shù)、理論要求高是深層氣井施工的重點(diǎn)是深層氣井施工的重點(diǎn)井控工作的重點(diǎn)井控工作的重點(diǎn)深深層層氣氣井井壓壓井井 壓井是自噴井的必要環(huán)節(jié)，直接影壓井是自噴井的必要環(huán)節(jié)，直接影響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，特別是深響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，特別是深層氣井壓井層氣井壓井主要內(nèi)容壓壓井井方方式式的的選選擇擇壓壓井井液液的的選選擇擇最最高高壓壓井井泵泵

2、壓壓的的計(jì)計(jì)算算壓壓井井設(shè)設(shè)備備的的選選擇擇壓壓井井流流程程的的具具體體要要求求輔輔助助工工具具的的配配備備施施工工人人員員的的要要求求壓壓井井工工藝藝的的選選擇擇二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇1 、壓井手段主要有三種：壓井手段主要有三種：（1）灌注法：是向井筒內(nèi)灌注一段完井液。用于產(chǎn)氣量不大，地層壓力不高的井。如升深7井。（2）擠注法：只留進(jìn)液口，其余閘門全部封閉，強(qiáng)行向井內(nèi)注入完井液。用于高壓，油、套管內(nèi)不連通，無(wú)循環(huán)通道的井。（3）循環(huán)法：循環(huán)壓井是在井內(nèi)有管柱，而且油套連通的情況下,將合適密度的完井液泵入井內(nèi)替出井內(nèi)原液，并進(jìn)行循環(huán)達(dá)到壓井目的壓井方法。循環(huán)壓井又

3、分為正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井兩種循環(huán)壓井又分為正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井兩種二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇2 、在深層氣井壓井施工過(guò)程中，根據(jù)井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)及使用的動(dòng)力設(shè)備等具體情況，上述幾種壓井方式需要配合使用，例：對(duì)于高產(chǎn)氣井起JS-2壓裂求產(chǎn)管柱時(shí)，一般是先從油管采用擠注法進(jìn)行壓井，確定油管內(nèi)被壓住后，拆井口，安裝防噴器，套管補(bǔ)滿液后，解封封隔器，再采用正循環(huán)法壓井，循環(huán)到進(jìn)出口液密度一致后，關(guān)閉套管采用擠注法壓井，使層位與封隔器間充滿壓井液，起管柱過(guò)程中采用灌注法壓井，但對(duì)于不同的井況壓井方式的配合也是不盡相同的，需要合理的調(diào)整。壓井液在壓井前必須做科學(xué)的準(zhǔn)備和選擇，壓井

4、液在壓井前必須做科學(xué)的準(zhǔn)備和選擇，深層氣井壓井液的基本要求是低濾失、性能深層氣井壓井液的基本要求是低濾失、性能穩(wěn)定、密度穩(wěn)定可調(diào)范圍大、與地層配伍性穩(wěn)定、密度穩(wěn)定可調(diào)范圍大、與地層配伍性好、保護(hù)油氣層、不影響下步施工，經(jīng)濟(jì)適好、保護(hù)油氣層、不影響下步施工，經(jīng)濟(jì)適用等。具體選擇的內(nèi)容包括用等。具體選擇的內(nèi)容包括成分、密度和用成分、密度和用量量三方面的選擇。三方面的選擇。二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇3、完井液選擇完井液選擇現(xiàn)應(yīng)用完井液主要有現(xiàn)應(yīng)用完井液主要有NaNO3和和CaCL2型，型，CaCL2型完井液在肇深型完井液在肇深10井使用中發(fā)生和井內(nèi)井使用中發(fā)生和井內(nèi)液體結(jié)晶

5、現(xiàn)象液體結(jié)晶現(xiàn)象,NaNO3型完井液在徐深型完井液在徐深1井和肇井和肇深深10井應(yīng)用中出現(xiàn)腐蝕油管現(xiàn)象。井應(yīng)用中出現(xiàn)腐蝕油管現(xiàn)象。二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇(1)、完井液類型完井液類型(2)、壓井液密度的選擇、壓井液密度的選擇 壓井液密度的選擇是壓井施工前最重要的準(zhǔn)壓井液密度的選擇是壓井施工前最重要的準(zhǔn)備工作，目前壓井液的密度是通過(guò)計(jì)算方法來(lái)獲備工作，目前壓井液的密度是通過(guò)計(jì)算方法來(lái)獲得的，主要包括得的，主要包括附加系數(shù)法和井底預(yù)留回壓法附加系數(shù)法和井底預(yù)留回壓法兩兩種計(jì)算種計(jì)算, , 遵照壓井原則并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)遵照壓井原則并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DQ0319-2000DQ0319-2

6、000的的6.1.16.1.1條計(jì)算壓井液密度。條計(jì)算壓井液密度。公式：公式：r r液液=100p=100p層（層（1+a1+a）/H p/H p層依據(jù)前期測(cè)層依據(jù)前期測(cè)試獲得的壓力資料，試獲得的壓力資料，a a取值范圍取值范圍0.15-0.20.15-0.2，H H取地取地層中部深度。層中部深度。二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇(3)、壓井液量的選擇、壓井液量的選擇從安全考慮，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)從安全考慮，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DQ0527-2000的的5.4.4條以及考慮壓后地層漏失，按井筒容條以及考慮壓后地層漏失，按井筒容積需要量的積需要量

7、的2倍再多余倍再多余50m3備用（考慮壓備用（考慮壓后漏失及路途遙遠(yuǎn)、生產(chǎn)組織不便等情后漏失及路途遙遠(yuǎn)、生產(chǎn)組織不便等情況），具體用量根據(jù)施工情況調(diào)整。況），具體用量根據(jù)施工情況調(diào)整。4、壓井設(shè)備的選擇、壓井設(shè)備的選擇 壓井設(shè)備主要是指壓井動(dòng)力設(shè)備，即常說(shuō)的泵車或撬壓井設(shè)備主要是指壓井動(dòng)力設(shè)備，即常說(shuō)的泵車或撬裝泵。對(duì)于深層氣井選擇的標(biāo)準(zhǔn)是額定壓力高，排量大，裝泵。對(duì)于深層氣井選擇的標(biāo)準(zhǔn)是額定壓力高，排量大，可以滿足在井口壓力最高時(shí)排量達(dá)到可以滿足在井口壓力最高時(shí)排量達(dá)到0.7m3/min0.7m3/min以上向井內(nèi)以上向井內(nèi)實(shí)行擠注壓井或循環(huán)壓井，一般首選為實(shí)行擠注壓井或循環(huán)壓井，一般首選為

8、700700型泵車、型泵車、350350型型撬裝泵和井下壓裂泵車撬裝泵和井下壓裂泵車，對(duì)于額定壓力可以滿足要求，但，對(duì)于額定壓力可以滿足要求，但帶壓工作排量在帶壓工作排量在0.5m3/min0.5m3/min以下的泵車，如以下的泵車，如350350型泵車，壓型泵車，壓井時(shí)間一般較長(zhǎng)，壓井液也容易出現(xiàn)氣侵，容易造成反復(fù)井時(shí)間一般較長(zhǎng)，壓井液也容易出現(xiàn)氣侵，容易造成反復(fù)壓井和極度危險(xiǎn)情況的發(fā)生，必須與大排量泵車配合使用壓井和極度危險(xiǎn)情況的發(fā)生，必須與大排量泵車配合使用或分階段使用?；蚍蛛A段使用。深井壓井，泵車要確保有兩臺(tái)以上，一臺(tái)作為備用。深井壓井，泵車要確保有兩臺(tái)以上，一臺(tái)作為備用。二、壓井方式

9、及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇4、壓井設(shè)備的選擇、壓井設(shè)備的選擇 二、壓井方式及壓井液的選擇二、壓井方式及壓井液的選擇壓井設(shè)備350型撬裝泵400型泵車350型泵車700型泵車水泵井下壓裂泵車5.最高允許壓井泵壓的計(jì)算最高允許壓井泵壓的計(jì)算 目目的的防止對(duì)地層產(chǎn)生類似于壓裂的效果，嚴(yán)重污防止對(duì)地層產(chǎn)生類似于壓裂的效果，嚴(yán)重污染地層。染地層。防止對(duì)井內(nèi)套管、井口、地面管線產(chǎn)生破壞防止對(duì)井內(nèi)套管、井口、地面管線產(chǎn)生破壞最高允許壓井泵壓最高允許壓井泵壓= =地層破裂壓力地層破裂壓力- -液柱壓力液柱壓力+ +井筒井筒摩阻摩阻計(jì)算方法計(jì)算方法操作泵壓操作泵壓P P泵壓泵壓 地層破裂壓力地層破

10、裂壓力- -液柱壓力液柱壓力+ +井筒摩阻井筒摩阻- -5 5MPaMPa經(jīng)驗(yàn)做法經(jīng)驗(yàn)做法目前壓井施工計(jì)算最高允許壓井泵壓所使用的井筒摩目前壓井施工計(jì)算最高允許壓井泵壓所使用的井筒摩阻值，是引用井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)相同井已計(jì)算出的井筒摩阻值，是引用井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)相同井已計(jì)算出的井筒摩阻值作為借鑒值進(jìn)行具體施工操作阻值作為借鑒值進(jìn)行具體施工操作井筒摩阻井筒摩阻計(jì)算公式：計(jì)算公式：P P摩阻摩阻= =P P泵壓泵壓 + +P P液柱液柱- -P P井底井底/ /e e0.03415LR/TZ0.03415LR/TZ式中：式中： P P泵壓泵壓壓井操作泵壓壓井操作泵壓Mpa PMpa P液柱液柱壓井液壓力壓井

11、液壓力MPa MPa P P井底井底氣井井底壓力氣井井底壓力Mpa L Mpa L 氣柱高度氣柱高度 R R 氣體相對(duì)密度氣體相對(duì)密度 T T 絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度 Z Z 氣體偏差系數(shù)氣體偏差系數(shù)井筒摩阻井筒摩阻三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具連接好后應(yīng)進(jìn)行試壓，保證不刺不漏連接好后應(yīng)進(jìn)行試壓，保證不刺不漏打地錨樁，用鋼絲繩攏牢固定打地錨樁，用鋼絲繩攏牢固定杜絕使用薄壁配件及焊接件杜絕使用薄壁配件及焊接件杜絕使用軟管線連接杜絕使用軟管線連接能滿足放噴、放壓及正反循環(huán)壓井的需要能滿足放噴、放壓及正反循環(huán)壓井的需要水壓試壓，試壓要求為：20Mpa，15min，壓壓井井流流程程的的具具體體要要求求

12、2 、普通井標(biāo)準(zhǔn)流程、普通井標(biāo)準(zhǔn)流程圖圖1 標(biāo)準(zhǔn)壓井流程標(biāo)準(zhǔn)壓井流程放噴池循環(huán)計(jì)量池三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具3 、高產(chǎn)井標(biāo)準(zhǔn)流程、高產(chǎn)井標(biāo)準(zhǔn)流程三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具、 放噴池17 標(biāo)準(zhǔn)壓井流程標(biāo)準(zhǔn)壓井流程4 目前深層主要三種壓裂排液試氣井下管柱示意圖目前深層主要三種壓裂排液試氣井下管柱示意圖插入橋塞與水力壓差封隔器式壓裂管柱插入橋塞與水力壓差封隔器式壓裂管柱雙水力壓差封隔器式壓裂管柱雙水力壓差封隔器式壓裂管柱JS2封隔器式壓裂管柱封隔器式壓裂管柱已壓層已壓層待壓層待壓層三、壓井流程及工具三、壓井流程及工具輔助工具呼吸器呼吸器防爆手電防爆手電H H2 2S S防毒面具

13、防毒面具遠(yuǎn)程液控防噴器對(duì)講機(jī)對(duì)講機(jī)H H2 2S S報(bào)警儀報(bào)警儀輔助工具的配備輔助工具的配備 施工人員的要求施工人員的要求 施工前壓井流程壓井流程壓井工藝壓井工藝施工步驟施工步驟施工中高度警惕高度警惕及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)匯報(bào)及時(shí)匯報(bào)果斷處理果斷處理安排分工明確分工明確責(zé)任到人責(zé)任到人各司其職各司其職執(zhí)行步驟清晰步驟清晰目的明確目的明確井然有序井然有序聽從指揮聽從指揮 壓井工藝的選擇壓井工藝的選擇 兩階段壓井工藝兩階段壓井工藝普通壓井工藝普通壓井工藝壓壓井井工工藝藝在壓井初期向井內(nèi)打入定在壓井初期向井內(nèi)打入定量的高粘度壓裂液作為地量的高粘度壓裂液作為地層暫堵劑，再采用選定密層暫堵劑，再采用選定密

14、度的壓井液進(jìn)行壓井度的壓井液進(jìn)行壓井選選擇擇的的原原則則根據(jù)施工工序、井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)、地層狀況、根據(jù)施工工序、井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)、地層狀況、求產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備狀況等原因綜合考慮求產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備狀況等原因綜合考慮四、生產(chǎn)準(zhǔn)備四、生產(chǎn)準(zhǔn)備深層壓井施工，小隊(duì)施工人員應(yīng)對(duì)壓井流程、工深層壓井施工，小隊(duì)施工人員應(yīng)對(duì)壓井流程、工藝、步驟有清楚的了解和掌握，人員安排上要做藝、步驟有清楚的了解和掌握，人員安排上要做到分工明確、責(zé)任到人、各司其職，具體執(zhí)行上到分工明確、責(zé)任到人、各司其職，具體執(zhí)行上要做到施工步驟清晰，施工目的明確，施工井然要做到施工步驟清晰，施工目的明確，施工井然有序。全體人員要做到時(shí)刻高度警惕聽從指揮服有

15、序。全體人員要做到時(shí)刻高度警惕聽從指揮服從安排，如有異常要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)告、從安排，如有異常要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)告、及時(shí)匯報(bào)和果斷處理。及時(shí)匯報(bào)和果斷處理。五、壓井準(zhǔn)備及注意問(wèn)題五、壓井準(zhǔn)備及注意問(wèn)題1 1、壓井設(shè)備問(wèn)題、壓井設(shè)備問(wèn)題 車輛保證車輛保證, ,尤其備車不得私自放走尤其備車不得私自放走2 2、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察問(wèn)題 專人專崗記錄專人專崗記錄, , 量取補(bǔ)液量量取補(bǔ)液量, , 觀察井觀察井 口情況口情況, , 發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施3 3、井場(chǎng)電源、井場(chǎng)電源 保證控制器專用線路保證控制器專用線路, , 無(wú)漏電無(wú)漏電, ,防爆照明防爆照明4 4、施工作業(yè)、施工作業(yè) 連續(xù)起下連續(xù)起下, ,盡可能在上午進(jìn)行，以避免夜間施盡可能在上午進(jìn)行，以避免夜間施工照明不足出現(xiàn)安全意外工照明不足出現(xiàn)安全意外5 5、井口控制、井口控制 所有井控設(shè)備必須處于良好狀態(tài)所有井控設(shè)備必須處于良好狀態(tài), , 尤其防噴器尤其防噴器 ( (更換閘板更換閘板), ), 控制閥試壓控制閥試壓, ,采氣樹閘門采氣樹閘門, , 提升短接及變扣提升短接及變扣6 6 加壓管線附近嚴(yán)禁站人，現(xiàn)場(chǎng)人員必須撤到安全位置。壓加壓管線附近嚴(yán)禁站人，現(xiàn)場(chǎng)人員必須撤到安全位置。壓井出口管線必須接硬管線