司钻法压井施工设计

'课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏司钻法压井施工设计一、基本情况1、井号：培训1井2、井身结构：244.5mm套管×2000米215.9mm钻头×3000米3、井口井控装置：FH28-35环形+FZ28-70单闸板+FZ28-70双闸板。节流压井管汇YG/JG-70，环形防喷器试压24MPa，30分钟未降；全封、半封防喷器及节流压井管汇均试压49MPa，30分钟未降；放喷管线试压10MPa，30分钟未降。4、地质分层（略）。5、显示情况显示类别：溢流，井深3000米，层位：飞仙关，灰岩。用钻井液密度1.20g/cm3，钻至井深3000m，发生溢流，关井立压3MPa，关井套压4.5MPa，钻井液罐增量3m3。二、有关计算压井思路：采用司钻法进行压井作业，首先用原浆控压循环排出环空受污染的气侵泥浆，再用注入压井液实施压井作业，重建井内压力平衡。压井排量控制在10L/S，附加安全压力3Mpa。1）钻具内容积：钻杆段+钻铤段2）环空容积：裸眼钻铤段+裸眼钻杆段+套管钻杆段课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏3）井筒容积：（忽略钻头以下5米）4）最大允许关井压力：2000米处的破裂压力-2000米以上液柱压力5）溢流距离井底高度（只计算环空也认为合理，即138.5米高度也正确）6）地层压力：地层压力=关井立管压力+泥浆柱静压力7）压井泥浆密度：压井泥浆密度=地层压力当量密度+附加密度8）初始循环压力：循环压力与排量的平方成正比9）终了循环压力：课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏10）初始立管总压力：压井排量下的循环压力+关井立压+附加压力11）压井液到达钻头时间：钻具内容积除以压井排量12）计算压井液从钻头到达套管鞋时间:裸眼钻铤段与裸眼钻杆段的容积和除以压井排量13）计算压井液从钻头到达地面时间：环空总容积除以压井排量课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏压井作业单井号：培训1井日期：2009.12.7制表：审定：基本参数井深（H）：3000m钻头深度：2995m套管鞋深度：2000m钻头尺寸：215.9mm钻杆尺寸×长度：￠127×2825m钻铤尺寸×长度：￠165mm×170m套管尺寸×钢级：￠244.5mm×P110×11.05mm钻杆容积（Vd）：26.81m3环空容积（Va）：79.57m3井筒容积：106.38m3套管抗内压强度×80%：48.8Mpa裸眼薄弱地层破裂压力：45Mpa(2000m)井口装置额定工作压力：70MPa最大允许关井压力：21.48Mpa溢流关井关井立压（Pd）：3MPa关井套压（Pa）：4.5MPa溢流量（V）：3m3井底溢流高度：138.5m143.5m钻井液密度（ρm）:1.20g/cm3地层压力：38.28MPa压井数据附加当量钻井液密度（ρe）：0.1g/cm3压井液密度：1.40g/cm3压井流量（Q）：10L/S初始循环压力（Pci）：4MPa终了循环压力（Pcf）：4.7MPa压井中井底附加安全压力（△P）：3MPa初始循环立管总压力：10MPa终了循环立管总压力：4.7MPa压井液到达钻头时间：45分压井液从井底到达套管鞋时间：46分压井液从井底到达地面时间：133分压井作业中立压变化曲线P10MPa4.7MPa178分133分t311分0课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏一、组织分工职责1.指挥组①负责制定施工技术方案和安全措施。②负责实施压井全过程的组织、指挥和决策，按设计要求和工程需要组织调度人员、器材，贯彻、落实各项工艺技术措施和安全工作。2.钻台井口组①根据现场指挥的命令及时调节、开关井口闸门和节流压井管汇闸门。②负责井口钻具的固定、手动操作杆的开关及钻台上下其它工作。③施工期间定时检查远控台、液控管线、井控装置、液气分离器的情况，保证正常工作。④负责液气分离器排气管线出口点火，紧急情况下负责放喷管线出口点火。⑤记录立压和套压，定时向指挥组汇报。3.泵房组①负责施工期间两台泵的正常运转。②负责泵房及加重系统、转浆系统等区域上排水管路的清查和管理，做好防漏、防窜及防误操作各项工作。③根据计量人员的命令倒换循环罐闸门。④配合搞好钻井液、压井液的转储倒运及供液回收工作。4.泥浆组①负责按照拟定的技术措施的要求准备足够数量的压井液和钻井液。②保证压井液的性能满足施工的需要。课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏③负责泥浆材料及添加剂的管理、数量清点、数据记录。④维护配制压井液的设备，保证完好。⑤负责注入和返出泥浆密度的监测，并及时向指挥汇报。5.计量组①负责记录施工过程中实际排量、注入和返出的正反计量。②观察泥浆出口返出情况。③及时将情况向指挥组汇报。6.资料组①负责全过程的资料收集。7.突击组（安全警戒组）①负责在压井施工时作业区域的安全警戒工作。②设置安全警戒线，禁止无关人员进入。③实时监测可燃气和硫化氢含量，做好人员防护工作。④做好应急预案的准备工作，紧急情况时完成人员的疏散工作。⑤负责在紧急情况时协助其它组完成工作。一、施工步聚（一）准备：1.发生溢流后及时用死卡固定好钻具。2.手动锁紧半封闸板。3.准备密度1.40g/cm3压井液160m3（有效）；4.召开压井施工技术交底会，交底会应包括：压井施工步骤、压井参数、施工注意事项、人员分工、物资器材准备等。5.检查好设备，特别是泥浆泵要保证连续运转。施工前要保证两台泥浆泵完好，空气排干净，随时可以泵入泥浆。课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏6．指定两人负责点火。液气分离器出口、放喷管线出口点上长明火。7.准备好10~15具空气呼吸器，空气压力足够。8.检查好泥浆回收管线、液气分离器及其管线，保证通畅。9.做好压井泥浆的转罐、泥浆回收等工作。10.检查泥浆管汇、压井管汇、节流管汇各闸门开关状态。（二）步骤：1.将钻井液回收管线闸门倒至液气分离器,并在出口点火；2.注入密度1.20g/cm3×79.6m3控压循环排出环空污染泥浆，排量10L/s，控制立管压力10MPa。（快速打开J2a，缓慢启动泥浆泵,调节节流阀开度使套压等于关井套压4.5MPa;逐渐提高排量至压井流量10L/s,调节节流阀开度使立压等于初始循环立管总压力10MPa,直到泵入量79.6m3,停泵关井（也可连续不停泵施工）。立压等于套压6Mpa）3.注入密度1.40g/cm3×26.8m3排量10L/s，控制立压从10↘4.7Mpa。（将泥浆泵上水管线倒至压井液罐,开J2a,缓慢启动泥浆泵,通过调节节流阀使套压等于6MPa,逐渐将流量提高至10L/s,通过调节节流阀开度使套压维持在6MPa,直到泵入压井液26.8m3,此时立压降至4.7MPa）4.继续注入密度1.40g/cm3×79.6m3排量10L/s，控制立压4.7Mpa，停泵关井。（调节节流阀开度使立压始终等于4.7MPa,直到又泵入压井液79.6m3（总量106.5m3）停泵关井，立压、套压均为零。）5.打开节流阀及其前平板阀，观察出口无外溢，压井成功。6.解除手动锁紧和死卡，开井，活动钻具。一、安全注意事项课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏1.施工统一指挥，各组按总指挥要求各尽其责协调配合，保持通讯畅通，发现异常情况及时汇报。2.在施工过程中，实时监测可燃气和硫化氢含量，做好人员防护工作。3.配制压井液应保持干净，防止出现泵不上水、节流阀堵塞、钻具水眼堵塞等情况。4.施工中应密切注意液面变化情况，控制返出量不大于注入量，保持液面的基本稳定。5.关井后严禁活动钻具，防止损坏防喷器。6.做好一切准备工作，确保施工作业的连续性。7.施工结束应及时对井控装置进行检查，冲洗压井、节流管汇，排除液气分离器内余留液体。8、可能出现的问题和对策：①压井中如果发现明显井漏，则可降低套压1~1.5兆帕，继续施工继续观察。②降低套压后还继续井漏，应及时进行堵漏，实现压井堵漏的一步进行，施工中必须将堵漏浆推出钻具水眼，防水眼阻塞。③如果出现高套压，只要不超过最高允许井口关井压力值，应尽量维持立压不变，如果压井过程中因天然气到达井口附近，出现井口高套压（接近允许最大井口压力），可降低排量，调节节流阀控制套压，缓慢度过高压期。④如果液气分离器出现故障，立即倒换到回收管线，尽量不要停泵。⑤迫不得已要停泵时，必须在停泵后立即关闭节流阀及其前平板阀。课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏9.压井作业中应注意的问题①开泵与节流阀的调节要协调从关井状态改变为压井状态时，开泵和打开节流阀应协调，节流阀开得太大，井底压力就降低，地层流体可能侵入井内；节流阀开得太小，套压升高，井底压力过大，可能压漏地层。②要注意立管压力的滞后现象压井过程中，通过调节节流阀控制立、套压，从而达到控制井底压力的目的，压力从节流阀处传递到立压表上，要滞后一段时间，其长短主要取决井深、溢流的种类及溢流的严重程度。一般情况液柱压力传递速度大约为300m/s，3000m深的井，需20s左右才能把节流变化的压力传递到立管压力表上。③高压大产量油气井，往往压井周期偏长按计算的压井周期到了，但油气侵泥浆源源不断出来，是因为压井过程由于压力控制不稳定，压井初始阶段不能迅速截断地层流体而致。这时就需要继续控制一定回压循环排除油气侵泥浆直至结束。考试题：四川1井用215.9mm钻头钻进，排量20L/s，泵压16MPa，钻井液密度1.20g/cm3，钻至井深3000m，层位：飞仙关，灰岩，发生溢流，上提钻具5米关井，测得关井立压3MPa，关井套压4.5MPa，钻井液罐增量3m3。1.本井244.5mm套管（钢级P110，壁厚11.05mm，套管抗内压强度61MPa）下深2000米，套管管鞋处的地层破裂压力为45MPa.课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏2.钻具结构：215.9mm钻头+回压凡尔+165mm钻铤×18根×170m+127mm×18斜坡钻杆（井内钻杆外径为127mm，壁厚9.19mm。钻铤外径为165mm，水眼直径为70mm，钻头和回压凡尔长度忽略不计）。3.井口井控装置：FH28-35环形+FZ28-70单闸板+FZ28-70双闸板。节流压井管汇YG/JG-70，环形防喷器试压24MPa，30分钟未降；全封、半封防喷器及节流压井管汇均试压49MPa，30分钟未降；放喷管线试压10MPa，30分钟未降。4．上部裸眼地层无油气水显示（地质分层略）。要求：采用司钻法进行压井作业。（附加安全压力3Mpa，压井排量10L/S，裸眼直径按230mm计算，地面管汇压耗不计）。请编写压井施工设计。课件之家精心整理资料--欢迎你的欣赏'