非常規(guī)壓井方法

1、非常規(guī)壓井方法非常規(guī)壓井方法是溢流、 井噴井不具備常規(guī)壓井方法的條件而采用的壓井方法，如空井井噴、鉆井液噴空的壓井等。1 平衡點(diǎn)法平衡點(diǎn)法適用于井內(nèi)鉆井液噴空后的天然氣井壓井， 要求井口條件為防噴器完好并且關(guān)閉， 鉆柱在井底， 天然氣經(jīng)過放噴管線放噴。 這種壓井方法是一次循 環(huán)法在特殊情況下壓井的具體應(yīng)用。此方法的基本原理是： 設(shè)鉆井液噴空后的天然氣井在壓井過程中， 環(huán)空存在一“平衡點(diǎn)” 。所謂平衡點(diǎn)，即壓井鉆井液返至該點(diǎn)時(shí)，井口控制的套壓與平衡點(diǎn)以下壓井鉆井液靜液柱壓力之和能夠平衡地層壓力。 壓井時(shí)， 當(dāng)壓井鉆井液未返至平衡點(diǎn)前， 為了盡快在環(huán)空建立起液柱壓力， 壓井排量應(yīng)以在用缸套下的最大

2、泵壓求算， 保持套壓等于最大允許套壓； 當(dāng)壓井鉆井液返至平衡點(diǎn)后， 為了減小設(shè)備負(fù)荷， 可采用壓井排量循環(huán)， 控制立管總壓力等于終了循環(huán)壓力， 直至壓井鉆井液返出井口，套壓降至零。平衡點(diǎn)按下式求出：HB= PaB/0.0098 p k式中HB 平衡點(diǎn)深度， m ;PaB 最大允許控制套壓， MPa ;根據(jù)上式， 壓井過程中控制的最大套壓等于 “平衡點(diǎn)” 以上至井口壓井鉆井液靜液柱壓力。當(dāng)壓井鉆井液返至“平衡點(diǎn)”以后，隨著液柱壓力的增加，控制套壓減小直至零， 壓井鉆井液返至井口， 井底壓力始終維持一常數(shù)， 且略大于地 層壓力。因此，壓井鉆井液密度的確定尤其要慎重。2 置換法當(dāng)井內(nèi)鉆井液已大部分噴

3、空， 同時(shí)井內(nèi)無鉆具或僅有少量鉆具， 不能進(jìn)行循環(huán)壓井， 但井口裝置可以將井關(guān)閉， 壓井鉆井液可以通過壓井管匯注人井內(nèi)， 這種條件下可以采用置換法壓井。 通常情況下， 由于起鉆抽極， 鉆井液不夠或灌鉆井液不及時(shí)， 電測(cè)時(shí)井內(nèi)靜止時(shí)間過長導(dǎo)致氣侵嚴(yán)重引起的溢流， 經(jīng)常采用此方法壓井。操作方法： 通過壓井管線注人一定量的鉆井液，允許套壓上升某一值（以最大允許值為限） 。 關(guān)井一段時(shí)間，使泵人的鉆井液下落，通過節(jié)流閥緩慢釋放氣體，套壓降到某一值后關(guān)節(jié)流閥。套壓降低值與泵人的鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力相等，即 Pa= 0.0098 p k ( AV/Vh)式中AP一套壓每次降低值，MPa ; V 一每次泵人

4、鉆井液量， m , ; Vh 井眼單位內(nèi)容積， m3 / m 。重復(fù)上述過程就可以逐步降低套壓。 一旦泵人的鉆井液量等于井噴關(guān)井時(shí)鉆井液罐增量， 溢流就全部排除了。 置換法進(jìn)行到一定程度后， 置換的速度將因釋放套壓、 泵人鉆井液的間隔時(shí)間變長而變慢， 此時(shí)若條件具備下鉆到井底， 采用常規(guī)壓井方法壓并。下鉆時(shí)，鉆具應(yīng)裝有回壓閥，灌滿鉆井液。當(dāng)鉆具進(jìn)人井筒鉆井液中時(shí)， 還應(yīng)排掉與進(jìn)人鉆具之體積相等的鉆井液量。 置換法壓井時(shí)， 泵人的加重鉆井液的性能應(yīng)有助于天然氣滑脫。3 壓回法所謂壓回法， 就是從環(huán)空泵人鉆井液把進(jìn)井筒的溢流壓回地層。 此法適用于空井溢流，天然氣溢流滑脫上升不很高、套管下得較深、裸

5、眼短，具有滲透性好的產(chǎn)層或一定滲透性的非產(chǎn)層。特別是含硫化氫的溢流。具體施工方法是： 以最大允許關(guān)井套壓作為施工的最高工作壓力， 擠人壓井鉆井液。 擠人的鉆井液可以是鉆進(jìn)用鉆井液或稍重一點(diǎn)的鉆井液， 擠人的量至少等于關(guān)井時(shí)鉆井液罐增量， 直到井內(nèi)壓力平衡得到恢復(fù)。 使用壓回法要慎重， 不具備上述條件的溢流最好不要采用。4 低節(jié)流壓井方法這種方法是指發(fā)生溢流后不能關(guān)井， 關(guān)井套壓超過最大允許關(guān)井套壓， 因此只能控制在接近最大允許關(guān)井套壓的情況下節(jié)流放噴。1 )不能關(guān)井的原因 高壓淺氣層發(fā)生溢流； 表層或技術(shù)套管下得太淺； 發(fā)現(xiàn)溢流太晚。2 ) 壓井原理低節(jié)流壓井就是在井不完全關(guān)閉的情況下， 通過

6、節(jié)流閥控制套壓， 使套壓在不超過最大允許關(guān)井套壓的條件下進(jìn)行壓井。 當(dāng)高密度鉆井液在環(huán)空上返到一定高度后， 可在最大允許關(guān)井套壓范圍內(nèi)試行關(guān)井， 關(guān)井后， 求得關(guān)井立管壓力和壓井鉆井液密度，然后再用常規(guī)法壓井。3 ) 減少地層流體的措施低節(jié)流壓井過程中， 由于井底壓力不能平衡地層壓力， 地層流體仍會(huì)繼續(xù)侵人井內(nèi)， 從而增加了壓井的復(fù)雜性， 為減少地層流體的繼續(xù)侵入。則可以： 增大壓井排量，可以使環(huán)空流動(dòng)阻力增加，有助于增大井底壓力。 提高第一次循環(huán)的壓井液密度，高密度壓井液進(jìn)入環(huán)空后，能較快地增加環(huán)空的液柱壓力，抑制地層流體地侵人。 如果地層破裂壓力是最小極限壓力時(shí)，當(dāng)溢流被頂替到套管內(nèi)以后，

7、可適當(dāng)提高井口套壓值幾種特殊情況的壓井1、 空井壓井（ 1 ）處理方法：空井發(fā)生溢流，不能把管柱下入井內(nèi)時(shí)，應(yīng)迅速關(guān)井，記錄關(guān)井立壓，然后用“體積法”將井內(nèi)氣體排除。（ 2 ）原理：見“體積法”排除氣侵。（ 3 ）操作方法：見“體積法”（ 4 ）用“置換法”壓井如果溢流量很小，可以考慮“壓回法” 。2、 起下鉆中發(fā)生溢流后的壓井在起下鉆過程中， 常常由于抽汲或未及時(shí)灌鉆井液使井底壓力小于地層壓力而引起溢流發(fā)生。 在起下鉆過程中發(fā)生溢流后， 因鉆具不在井底， 給壓井帶來很多困難， 必須根據(jù)不同情況采用不同方法進(jìn)行控制。 在起下鉆中， 如發(fā)現(xiàn)溢流顯示，則必須停止起下鉆作業(yè)，搶裝鉆具止回閥，立即關(guān)井

8、檢查。根據(jù)具體情況采取以下方法壓井。l ） 暫時(shí)壓井后下鉆的方法發(fā)生溢流關(guān)井后， 由于一般溢流在鉆頭以下， 直 接循環(huán)無法排除溢流， 可采用在鉆頭以上井段替成壓井液暫時(shí)把井壓住后， 開井 搶下鉆桿的方法壓井。鉆具下到井底后，用司鉆法排除溢流即可恢復(fù)正常。這種方法實(shí)際上就是工程師法的具體應(yīng)用，只是將鉆頭處當(dāng)成“井底” 。根據(jù)關(guān)井立壓確定暫時(shí)壓井液密度和壓井循環(huán)立管壓力的方法同工程師法類似， 但 是要注意此時(shí)的低泵速泵壓需要重新測(cè)定。壓井循環(huán)時(shí)，在壓井液進(jìn)人環(huán)空前，保持壓井排量不變， 調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制套壓為關(guān)井套壓并保持不變； 壓井液進(jìn)人環(huán)空后，調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制立壓為終了循環(huán)壓力并保持不變。直到壓井液

9、返至地面，至此替壓井液結(jié)束。此時(shí)關(guān)井套壓應(yīng)為零。井口壓力為零后，開井搶下鉆桿，力爭下鉆到底，下鉆到底后，則用司鉆法排除溢流，即可恢復(fù)正常。如下鉆途中，再次發(fā)生井涌，則重復(fù)上述步驟，再次壓井后下鉆。2 ） 等候循環(huán)排溢流法這種方法是： 關(guān)井后， 控制套壓在安全允許壓力范圍內(nèi)， 等候天然氣溢流滑脫上升到鉆頭以上， 然后用司鉆法排除溢流， 即可恢復(fù)正常。通常，天然氣在井內(nèi)鉆井液中的滑脫上升速度大致為 270 一 360 m/h 。3、又噴又漏的壓井當(dāng)井噴與漏失發(fā)生在同一裸眼井段時(shí)， 這種情況需首先解決漏失問題， 否則，壓井時(shí)因壓井液的漏失而無法維持井底壓力略大于地層壓力。 根據(jù)又噴又漏產(chǎn)生的不同原因

10、，其表現(xiàn)形式可分為上噴下漏，下噴上漏和同層又噴又漏。l ）上噴下漏的處理上噴下漏俗稱“上吐下瀉” 。這是因在高壓層以下鉆遇低壓層（裂縫、孔隙十分發(fā)育） 時(shí)， 井漏將使在用鉆井液和儲(chǔ)備鉆井液消耗殆盡， 井內(nèi)得不到鉆井液補(bǔ)充，因液柱壓力降低而導(dǎo)致上部高壓層井噴。其處理步驟是： 在高壓層以下發(fā)生井漏， 應(yīng)立即停止循環(huán)， 定時(shí)定量間歇性反灌鉆井液，盡可能維持一定液面來保持井內(nèi)液柱壓力略大于高壓層的地層壓力。 確定反灌鉆井液量和間隔時(shí)間有三種方法： 第一種是通過對(duì)地區(qū)鉆井資料的分析統(tǒng)計(jì)出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定； 第二種是測(cè)定漏速后決定； 第三種是由建立的鉆井液漏速計(jì)算公式?jīng)Q定。最簡單的漏速計(jì)算公式是：Q =兀

11、D2h / 4T式中Q漏速，m3 / h ;h 時(shí)間 T 內(nèi)井筒動(dòng)液面下降高度， m ;T 一時(shí)間 T , min ;D 井眼平均直徑， m 。 反灌鉆井液的密度應(yīng)是產(chǎn)層壓力當(dāng)量鉆井液密度與安全附加當(dāng)量鉆井液密度之和。 也可通過鉆具注人加人堵漏材料的加重鉆井液。 當(dāng)漏速減小，井內(nèi)液柱壓力與地層壓力呈現(xiàn)暫時(shí)動(dòng)平衡狀態(tài)后，可著手堵漏并檢測(cè)漏層的承壓能力，堵漏成功后就可實(shí)施壓井。2 ）下噴上漏的處理當(dāng)鉆遇高壓地層發(fā)生溢流后， 提高鉆井液密度壓井而將高壓層上部某地層壓漏后，就會(huì)出現(xiàn)所謂下噴上漏。處理方法是：立即停止循環(huán)，定時(shí)定量間歇性反灌鉆井液。然后隔開噴層和漏層，再堵漏以提高漏層的承受能力，最后壓井。在處理過程中， 必須保證高壓層以上的液柱壓力大于高壓層的底層壓力， 避免再次發(fā)生井噴。隔離噴層和漏層及堵漏壓井的方法主要是： 通過環(huán)空灌人加有堵漏材料的加重鉆井液，同時(shí)從鉆具中注入加有堵漏材料的加重鉆井液。 加有堵漏材料的鉆井液， 即能保持或增加液柱壓力， 也可減小低壓層漏失和堵漏。 在環(huán)空灌人加重鉆井液， 在保持或增加液柱壓力的同時(shí)， 注入膠質(zhì)水泥，封堵漏層進(jìn)行堵漏。 上述方法無效時(shí)，可采用重晶石塞一水泥一重晶石塞一膠質(zhì)水泥或注人水泥隔離高低壓層，堵漏成功后