钻井井控技术4下例题分析(-)课件.ppt

1、资料下载：资料下载：http:/ 例例 分分 析析资料下载：资料下载：http:/ 某井井深某井井深D=2000m；钻头尺寸为；钻头尺寸为215.9mm（8 in）；）；钻杆尺寸为钻杆尺寸为114.3mm（4 in）、）、24.72kg/m，壁厚，壁厚8.6mm；钻井液密度；钻井液密度 =1.20g/cm3；244.5mm（9 5/8 in）技术套管下至）技术套管下至Dc=1800m，该处地层的破裂压力梯，该处地层的破裂压力梯度度Gf=17.9kPa/m。根据井涌发生之前的纪录，泵速为。根据井涌发生之前的纪录，泵速为30冲每分钟时，循环压力冲每分钟时，循环压力 ；钻井泵类型；钻井泵类型为为NB

2、-900，缸套直径，缸套直径185mm，泵速，泵速30冲每分钟时排量冲每分钟时排量Q=15.78 L/s，最大泵压为，最大泵压为13.0MPa；发生井涌关井后；发生井涌关井后10min，立管压力，立管压力 ，套压，套压 ；钻井液池内钻井量增加钻井液池内钻井量增加3.5m3。dMPapci65.7MPapsp67.1MPapa65.2资料下载：资料下载：http:/ 1（司钻法）：根据以上数据，比较关井立管压力和套（司钻法）：根据以上数据，比较关井立管压力和套压，差值为压，差值为0.98MPa0.98MPa，而钻井液量增加，而钻井液量增加3.5m3.5m3 3，说明环形，说明环形空间被侵染得并不

3、严重，井涌发现及时。首先计算压井空间被侵染得并不严重，井涌发现及时。首先计算压井所需的数据。所需的数据。(1)(1)地层压力，由公式地层压力，由公式6-166-16计算计算)(214.25200020.100981.067.100981.0MPaDppdspP(2)压井所需的钻井液密度，由公式压井所需的钻井液密度，由公式6-17计算计算)/(285.1200000981.067.12.100981.031cmgDpspdd或用公式或用公式6-18来计算来计算)/(285.1200000981.0214.2500981.031cmgDpPd资料下载：资料下载：http:/ 每一千米井筒容积每一千

4、米井筒容积=（井径英寸数）（井径英寸数）2 2 2000米井筒容积为米井筒容积为)(25.7225.8232m其二倍为其二倍为 72.252=144.5(m3)资料下载：资料下载：http:/ 由钻井手册查得，将密度由钻井手册查得，将密度1.20 g/cm3的钻井液加重到的钻井液加重到1.285 g/cm3，每，每1 m3原浆需要重晶石（密度原浆需要重晶石（密度4.0 g/cm3）0.125 t，则压井需要重晶石，则压井需要重晶石144.50.125=18.06 t。将密度将密度1.20 g/cm3的钻井液加重到的钻井液加重到1.34 g/cm3，每，每1 m3原浆需要重晶石（密度原浆需要重晶

5、石（密度4.0 g/cm3）0.211 t，则共需，则共需要重晶石要重晶石144.50.211=30.48 t（其中，（其中，30.4818.06=12.42重晶石用于将密度重晶石用于将密度1.285 g/cm3的钻井液加重到的钻井液加重到1.34 g/cm3）。）。资料下载：资料下载：http:/ 这小于该钻井泵这小于该钻井泵185mm缸套的最大泵压，所以缸套的最大泵压，所以185mm的缸的缸套是适用的。套是适用的。(5)终了立管总压力，由公式终了立管总压力，由公式6-26计算计算)(19.865.720.1285.11MPapppciddcfTf资料下载：资料下载：http:/ in）、）

6、、24.72 kg/m的钻柱每米长的容积的钻柱每米长的容积Vd=7.417 L/m，则，则(min)1678.15602000417.760QDVtd(7)许可的最大关井套压许可的最大关井套压)(0.11)(100.111800)20.181.99.17()81.9(3maxMPakPaDGpcd资料下载：资料下载：http:/ 每一千米井筒容积每一千米井筒容积=（井径英寸数）（井径英寸数）2 2 2000米井筒容积为米井筒容积为)(25.7225.8232m其二倍为其二倍为 72.252=144.5(m3)由钻井手册查得，由钻井手册查得，将密度将密度1.20 g/cm3的钻井液加重到的钻井液

7、加重到1.34 g/cm3，每，每1 m3原浆需要重晶石（密度原浆需要重晶石（密度4.0 g/cm3）0.211 t，则共需要重晶石，则共需要重晶石144.50.211=30.48 t。资料下载：资料下载：http:/ in）、）、24.72 kg/m的钻柱每米长的容积的钻柱每米长的容积Vd=7.417 L/m，则，则(min)1678.15602000417.760QDVtd(6)许可的最大关井套压许可的最大关井套压)(0.11)(100.111800)20.181.99.17()81.9(3maxMPakPaDGpcd资料下载：资料下载：http:/ 压井泥浆到压井泥浆到达钻头前，套达钻头

8、前，套压无变化。压压无变化。压井泥浆进入环井泥浆进入环空后，套压逐空后，套压逐渐降低。渐降低。资料下载：资料下载：http:/ 套压的变化套压的变化 12是压井泥浆进是压井泥浆进入钻杆内，气体在入钻杆内，气体在环空中上升膨胀，环空中上升膨胀，引起套压增加；引起套压增加；2为为压井泥浆到达钻头；压井泥浆到达钻头；23是压井泥浆到达是压井泥浆到达环空；环空；34表示气体表示气体接近井口时急剧膨接近井口时急剧膨胀引起套压增大；胀引起套压增大；45气体被替出地面；气体被替出地面；5点是气体已经排完；点是气体已经排完；56是替气柱下面原是替气柱下面原来的泥浆；来的泥浆；6是重浆是重浆返到井口，压井结返到

9、井口，压井结束。束。资料下载：资料下载：http:/ 2.2 地面泥浆增量的变化地面泥浆增量的变化（气侵）（气侵）压井过程中，由于气体上升时膨胀，使井中返出的泥浆量多压井过程中，由于气体上升时膨胀，使井中返出的泥浆量多于进井泥浆量。也使得泥浆出口流速加大。当气体排出后，地面上于进井泥浆量。也使得泥浆出口流速加大。当气体排出后，地面上多出来的泥浆又用于填满被气体所占据的井内容积，而使地面泥浆多出来的泥浆又用于填满被气体所占据的井内容积，而使地面泥浆量减少。量减少。1点表示发现井侵关井时已经溢出的泥浆量，即泥浆增量；点表示发现井侵关井时已经溢出的泥浆量，即泥浆增量；12为气体沿环空上返膨胀引起的地

10、面泥浆量增加；为气体沿环空上返膨胀引起的地面泥浆量增加；23为排气时地为排气时地面泥浆增加量减少；面泥浆增加量减少；3为气体已排完，地面泥浆量恢复原来数量。为气体已排完，地面泥浆量恢复原来数量。（不包括新添泥浆即加重剂体积）（不包括新添泥浆即加重剂体积）资料下载：资料下载：http:/ 从右边的两张图可以看从右边的两张图可以看出，在压井过程中，套压先出，在压井过程中，套压先降低，后升高，再降低。地降低，后升高，再降低。地面泥浆量也是先增加，后减面泥浆量也是先增加，后减少。这是一次、二次循环法少。这是一次、二次循环法压井的正常状态。升高与增压井的正常状态。升高与增加不是再次发生井侵引起的，加不是

11、再次发生井侵引起的，而降低与减少也不是发生了而降低与减少也不是发生了井漏。井漏。资料下载：资料下载：http:/ 套压与井下压力的变化（气侵）套压与井下压力的变化（气侵）1工程师法，工程师法，2司钻法司钻法 套压增加并不意味着此套压增加并不意味着此时压漏地层的可能性最大。时压漏地层的可能性最大。气到套管鞋，套管鞋处受力气到套管鞋，套管鞋处受力最大；气到井口时，套压最最大；气到井口时，套压最大。将井内某深度地层所受大。将井内某深度地层所受压力以密度量纲表示，如左压力以密度量纲表示，如左下图所示。该处压力的最大下图所示。该处压力的最大值早于套压最大值的出现，值早于套压最大值的出现，而且井越深，出现

12、得越早。而且井越深，出现得越早。所以，如地层有可能被压漏，所以，如地层有可能被压漏，则压漏的可能时期是在关井则压漏的可能时期是在关井初期，而不在气体上返到井初期，而不在气体上返到井口阶段。口阶段。资料下载：资料下载：http:/ 套压与泵出口压力的对应关系（气侵）套压与泵出口压力的对应关系（气侵）1、工程师法压井时，套压与泵出口压力的对应关系、工程师法压井时，套压与泵出口压力的对应关系资料下载：资料下载：http:/ 不同井侵量时套压的变化不同井侵量时套压的变化1井侵量井侵量0.36g/cm3;20.24 g/cm3；30.12 g/cm3；40.06 g/cm3如果侵入量大，则套压也高。如果侵入量大，则套压也高。资料下载：资料下载：http:/ 不同泥浆增量时套压的变化不同泥浆增量时套压的变化1增量增量8.0m3;23.2m3；31.6m3 关井前泥浆增量大时，套压也大。所以必须尽早关井前泥浆增量大时，套压也大。所以必须尽早发现井侵，发现后应立即关井，以使泥浆增量尽量少，发现井侵，发现后应立即关井，以使泥浆增量尽量少，套压尽可能低。套压尽可能低。资料下载：资料下载：http:/