油气井压力控制.pptx

本章重点： （1）井眼与地层间的压力平衡关系； （2）欠平衡压力钻井的使用范围及常用设备； （3）地层流体的侵入的征兆及检测方法； （4）气侵的特点及H2S气体的防护措施； （5）不同情况下的关井程序； （6）压井方法及压井计算。 难点： （1）气侵时圈闭压力的释放方法； （2）压井计算及特殊情况下的压井方法。 ;概 述 ;井控的分类 一级井控：利用钻井液密度，建立井内压力平衡。 二级井控：发生溢流后，利用井口防喷器憋回压后压井，恢复井内压力平衡。 三级井控：井喷后的处理与压力控制。;;第一节 井眼—地层系统的压力平衡;6.环空内岩屑重力在井底引起的附加压力 7.井底有效压力： 正常钻进时： pb= ph+?pa +?pr 起钻时： pb= ph +?pr -psb 下钻时： pb= ph +?pr +psg 最大井底压力：pbmax =ph +?pa+psg+?pr 最小井底压力：pbmin=ph+?pr -psb;二、安全钻井的压力平衡条件： PP ?Pb?Pf pb?pp ， 地层流体侵入井眼； pb=pp ， 平衡压力钻井； pb?pf ， 压裂地层，发生井漏； pp?pb?pf 过平衡压力钻井； pb?pp, 地层流体有控制地进入井眼，欠平衡压力钻井;三、平衡压力钻井 1.概念 在有效地控制地层压力和维持井壁稳定的前提下，尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好平衡或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目的。这种钻井方法称为平衡压力钻井。 2.井眼—地层系统压力基本关系 ;3.平衡压力钻井的优点 提高钻速 保护油气层 能实现安全钻井 4.平衡压力钻井的技术关键 精确掌握地层压力 设计合理的钻井液密度和井身结构;四、欠平衡压力钻井 1.概念 在井底有效压力低于地层压力的条件下进行钻井作业。在井下，允许地层流体进入井内；在井口，利用专门的井控装置对循环出井的流体进行控制和处理。这样可及时发现和有效保护油气层，同时可显著提高钻进速度。 2.技术关键 (1)地层孔隙压力和坍塌压力的准确预测 (2)钻井液类型选择和密度等性能的控制 (3)井口压力的控制及循环出井的流体的处理 (4)起下钻过程的欠平衡 (5)井底有效压力的计算与监测 (6)??壁稳定 (7)完井 ; 3.欠平衡适用的底层范围 ： 低压低渗透油气藏 严重水敏性底层的钻进 漏失性底层，如裂缝性地层;4.欠平衡压力钻井方式 ： (1)空气钻井 采用空气作为循环介质； 基本工序：用大功率压风机将压缩空气经钻柱打入井内，从钻头喷嘴喷出。高速气流冲洗井底并携岩返至井口。井口配置旋转控制头（旋转防喷器），用以封闭环形空间，携带岩屑的气流从旋转制头下面的放管线排出。;(2)雾化钻井 主要特点：在空气中渗入水或轻质钻井液，自钻头喷嘴喷出后形成雾状流体，冲洗井底和携带岩屑； 主要优点：不易着火和爆炸；有少量底层水进入井眼也能有效携带岩屑。 (3)泡沫钻井 主要特点：采用稳定泡沫作为循坏介质进行钻井。稳定泡沫由气体（氮气或CO2）、液体和表面活性剂配制。 主要优点：密度低，年度和切力高，携岩能力强。;(4)充气钻井 主要特点：在钻井液中掺入气体，从而降低钻井液密度。充气钻井液密度可控制在0.45-1.20克/立方厘米范围内； 主要优点：密度可调范围大；能消除空气钻井可能引起的井下爆炸；较一次性的泡沫钻井经济；可用于易出水底层。 (5)边喷边钻 主要特点：采用低密度钻井液，控制井底有效压力低于底层孔隙压力。 主要优点：适用于底层压力较高的油气藏。;;一、溢流的概念 油、气、水侵 油、气、水侵入钻井液，使其性能变坏的过程。 2.溢流 当井底压力小于地层压力时，地层流体侵入井内，使井口返 出的钻井液量大于泵入量，停泵后钻井液从井口自动外溢的现象 3.井涌 溢流的进一步发展，在循环或者停泵后，钻井液涌出井口的 现象。 4. 井喷 地层流体失去控制地喷出地面。 ;二、地层流体侵入井内的原因 1、地层压力掌握不准，使设计的钻井液密度偏低； 2、地层流体（油、气、水）侵入，使钻井液密度降低； 3、起钻未按规定灌泥浆，或井漏使井内液面降低； 4、起钻速度过快，引起抽吸压力过大，地层流体侵入井内； 5、停止循环时，环空循环压降消失，使井底压力减小。 统计表明，近70%的井涌或井喷发生在起钻（或起完钻）过程中。;三、气侵的特点;（3）当井底气体形成气柱时， 随着气柱的上升（滑脱上升或 循环上升），在井口未关闭的 情况下，环境压力降低