【正文】 2. 壓井方法 常用的壓井方法 : (1) 井底壓力不變的概念 在循環(huán)壓井時用節(jié)流閥開關來調節(jié)回壓，其 主要原則是 保持井底壓力不變 ，從而使井底壓力與地層壓力在循環(huán)壓井過程中一直保持平衡關系。這樣，一方面可防止地層流體進一步流入，另方面也可防止因井底壓力過大而壓漏地層，使井內情況復雜化。 1) 用原密度鉆井液循環(huán)壓井時 ， 立管壓力 、 井底壓力和套管壓力與關井時不同 ，將發(fā)生變化： 立管壓力 pt：由于循環(huán)時鉆井液在整個系統(tǒng)中有流動阻力 Δ pcs，必然加在立管壓力表上，因此， pt將等于： 井底壓力 pwf：循環(huán)到井底時， Δ pcs的大部分已損耗在鉆桿和鉆頭水眼上，只剩下環(huán)空壓力損失 Δ pla，此時： 套管壓力 pa：在環(huán)空井口，循環(huán)阻力已消耗完，仍保持原有的關井套管壓力。由此可得壓力平衡關系式 pa隨氣體在環(huán)空中上升，不斷變化，不能通過控制套壓辦法來保持井底壓力不變。實現(xiàn)井底壓力不變的方法是：在保持循環(huán)壓井泵速不變的條件下，控制循環(huán)時立管壓力不變，使 這就需要在循環(huán)壓井中通過調節(jié)節(jié)流閥來控制 pt和 pwf不變。 可以根據(jù)這個直線關系建立一個 pt隨時間變化的圖表，從圖上可知任一時刻 (任一累計沖數(shù) )的立管壓力，以便在循環(huán)壓井時用節(jié)流閥調節(jié)，使立管壓力達到此數(shù)值 ，以實現(xiàn)井底壓力保持不變。 2) 分析式 (628)可知 ， 當加重鉆井液注入鉆柱內時 ， 鉆柱內鉆井液柱 pdd將隨時間(或總的泵沖數(shù) )成直線地增大 ， 為了保持井底壓力不變 (等于 pp)， 必須成線性減少立管壓力 pt。 開始循環(huán)時： 司鉆法壓井 例： 井深 3000 m，套管 133／ 8in，下深 1060 m，允許套壓 MPa，泵速 60 沖／ min時泵壓為 ， 35 沖／ min 時泵壓為 MPa(壓井泵速 )， pd= MPa，pa= MPa， ρ d=1440kg/m3， Δ pla= MPa，環(huán)空單位長度體積 m3,鉆井液池體積過盈 m3。 1) 先用原密度鉆井液循環(huán)出受侵鉆井液 (圖中 A、 B、 C點 ) 。 a. 關井 。 當壓力穩(wěn)定后測關井的 pd和 pa。 pp=pd+ρ dgDw=+1440 3000 106=44 (MPa) 地層流體壓力梯度 判斷為氣體。 b. 開始以選定的泵速 (35沖／min) 泵 入 原 密 度 鉆 井 液(ρ d=1440kg/m3)， 開節(jié)流閥 ，使 pa等于原關井套壓 MPa，此 時 立 管 壓 力 應 等 于pt=pd+Δ pcs=+= (MPa) 由于附加 Δ pla為 MPa， 則井底壓力為 44+= MPa為了保持井底壓力不變 ， 需調節(jié)節(jié)流閥保持立管壓力不變 ( MPa)，此時氣柱被循環(huán)上升 ， 不斷膨脹 ，到達一半井深時 pa上升到 MPa。 c. 氣體到達井口 ， 套壓最大 ， 為 MPa。 此時立管壓力仍保持為 MPa。檢查允許套壓為 MPa， 實際套壓未超過額定負荷 。 氣體開始從節(jié)流閥排出 ，同時套壓急劇下降 。 當全部受侵鉆井液排出后 ， 關井檢查 ， 此時立管壓力和套壓均應為 MPa。 準備好加重鉆井液進行下一步 ， 用加重鉆井液循環(huán)壓井 。 壓井鉆井液新密度 2) 用加重鉆井液循環(huán)壓井 ， 頂替出原有輕鉆井液 ， 以恢復井內壓力平衡 。 a. 開始泵入加重鉆井液 (1500 kg/m3)， 此時 pt= MPa， 而 pa= MPa。 b. 當加重鉆井液泵入鉆柱內時 ， 鉆井液柱壓力不斷加大 ， 為了保持井底壓力不變 ，使用節(jié)流閥控制來改變立管壓力比較復雜 。 最簡便的方法是在加重鉆井液到達井底以前 ， 用保持套壓 ( MPa)不變的方法調節(jié)節(jié)流閥 ， 以保持井底壓力不變 。 當加重鉆井液到達井底后，鉆柱內鉆井液柱壓力剛與地層壓力平衡，此時 pt=Δ pcs= MPa c. 繼續(xù)循環(huán)，為保持井底壓力不變，需調節(jié)節(jié)流閥保持立管壓力為 MPa不變。加重鉆井液在環(huán)空中不斷上升，直至井口，此時套壓應降為零。井內壓力恢復平衡，關井檢查時 pd和 pa均為零，壓井結束。 圖 工程師法壓井 工程師法壓井如圖 67所示 ， 與司鉆法相比 ， 其共同點是兩種方法均以保持井底壓力不變的原則進行循環(huán)壓井 ， 其不同點在于工程師法壓井時 ， 循環(huán)排出受侵鉆井液和把加重鉆井液打入井內是同時完成的 ， 不是分兩步進行 。 1) 關井 ， 讀出關井的 pd， pa和 Δ V。 2) 開始用加重鉆井液泵入 (密度求法同司鉆法 )，選用壓井泵速進行循環(huán)。初始立管壓力 pti=pd+Δ pcs。 3) 在加重鉆井液到達井底之前，鉆桿內原有輕鉆井液被加重鉆井液所頂替，立管壓力隨之減少；同時環(huán)空的氣體循環(huán)上升，不斷膨脹，套壓也在不斷變化。為了保持壓井循環(huán)過程中井底壓力不變，需找出加重鉆井液到達井底之前的立管壓力變化規(guī)律。如圖 67所示，立管壓力隨時間 (或總的泵沖數(shù) )應成直線減少，從開始循環(huán)時的pti=pd+Δ pcs ，到加重鉆井液到達井底時的 ptf=Δ pcs。在施工時就應按照上述圖表，在循環(huán)壓井的任一時刻，調節(jié)節(jié)流閥，使立管壓力等于圖上查得的數(shù)值，以實現(xiàn)井底壓力不變的原則。 4) 當加重鉆井液進入環(huán)空后，為了保持井底壓力不變，應調節(jié)節(jié)流閥，使立管壓力不變，即 pt=Δ pcs。加重鉆井液剛進入環(huán)空時，因氣體膨脹有限，套壓下降；而當氣體接近地面時氣體膨脹加劇，套壓升高；在 D點氣體到達井口，套壓最大；之后，氣體從井口排出，套壓急劇 5) 氣體全部排出。井內仍留有輕鉆井液，此時套壓 pa=hd(GDd1GDd)(hd為輕鉆井液在環(huán)空中所占高度 )。為了保持井底壓力不變，立管壓力應保持不變 (pt=Δ pcs) 輕鉆井液全部替出，套壓為零，壓井結束。