非常规井控技术1.doc

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1、非常规井控技术非常规井控技术是指起下钻、空井发生溢流或钻井液喷空等情况下的井控技术。一、起下钻中发生溢流起下钻过程中，常常由于抽吸或未及时向井内灌钻井液，使井底压力小于地层压力而引起溢流的发生。在起下钻过程中发生溢流后，因钻具不在井底，给压井带来困难，必须根据不同情况采用不同方法进行控制。起下钻过程中，如果发现轻微溢流，抢装回压凡后迅速下钻并争取下到井底。关井观察。根据情况采取控制回压循环排溢流，调整钻井密度后再循环压井。如果溢流较严重，则应停止起下钻作业迅速关井。这种情况的压井方法有两种：1、不强行下到井底的压井方法这种方法是：关井后通过节流阀控制套压并放出一定的钻井液，让天然气上升到钻头处

2、。在钻头以上的井段，替如重钻井液压井，压住井后，再下钻到井底循环排溢流，然后在调整钻井液密度，按司钻法第一个循环周压井建立新的压力平衡。具体操作步骤：（1）起下钻中途发现较严重的溢流后，迅速关井。（2）计算天然气上升到钻头处的套压值和应放出的钻井液量。（3）让天然气在井内上升，套压升高，间歇放出一定量的钻井液，控制套压不超过气体上升到钻头处时预计的套压值。（4）当放出的钻井液量和套压值达到预计的数值后，则应关井，停止再放钻井液。（5）用重钻井液在钻头以上井段循环压井。重钻井液到达钻头的过程中，应控制套压不变，立管压力由初始循环立管总压力降到终了循环立管总压力。重浆进入环空后，立管压力应保持终了

3、循环立管总压力不变，套管压力则逐渐下降，重钻井液返出地面。套压则降为零。说明井被压住。（6）、压住井后，下钻到井底循环，将溢流替出，然后调整钻井液，恢复正常循环。2、强行下钻到井底的压井方法强行下钻就是在关井条件下，利用万能防喷器将钻具下到井底的方法。基本操作方法：用万能防喷器进行强行下钻，闸板防喷器作为备用，进行强行操作时，要控制好万能防喷器的压力 ，要使密封胶皮有一个轻微的呼吸动作，18度钻杆接头要非常缓慢地通过防喷器，通过钻杆本体时防喷器不能发生泄 漏。用万能防喷器和闸板防喷器交替开关计进行强行下钻当钻杆接头通过万能防喷器时，先关闭闸板防喷器，下放钻具，当钻杆接头通过万能防喷器后，关闭万

4、能防喷器，打开闸板防喷器下放钻具一个单根。重复上述操作，直到钻具下到井底。采用这种方法还应有一个闸板防喷器作为备用。用两种防喷器交替操作麻烦，费时间。强行下钻要通过节流阀放出钻井液，放出钻井液的体积应等于下入钻杆的体积。下钻前必须先算出单位长度钻杆入井应放出钻井液的体积。如果在强行下钻过程中体积运移，放出钻井液的体积还应增加天然气上升膨胀增加的体积。强行下钻到井底后，根据实际情况确定压井方法。二、空井压井空井压井是指溢流发生后，井内无钻具或有少量钻具，但能实现关井。这种情况是起钻时发生强烈抽吸或因电测等作业空井时间过长，使地层流体进入井内。钻井液长期静止而被气侵，不能及时除气所造成。空井情况下

5、发生溢流后，不能将钻具下入井内时，应迅速关井，记录关井压力。然后用体积法将井内气体排出。基本原理如下：通过节流阀控制一定的井口压力保持井底压力稍大于等于地层压力，在压稳地层的前提条件下，间歇放出钻井液，让天然气在井内膨胀上升，直到上升到井口。操作方法：先确定允许套压的升高值，当套压上升到允许套压值时，通过节流阀 放出一定的钻井液，然后关井，关井后气体又继续上升，套压再次升高，再放出一定量的钻井液，重复上述操作。直到气体上升到井口，记录此时的套压值。（根据放出的钻井液的总量和原溢流量计算出套压值）。气体上升到井口的处理方法：通过压井管线以小排量将钻井液泵入井内，使套压升高到某一预定值（套压+井内

6、液柱压力地层破裂压力）立即停泵，待钻井液沉落后，再释放出气体使套压值降低等于注入钻井液产生的液柱压力。重复上述操作步骤，直到井内充满钻井液为止。三、钻井液喷空时的压井方法1、 发生溢流后，由于处理不当使井内钻井液喷空。如井内没有钻具或只有少量的钻具，但又可以关井。此时可以采用置换法压井。操作方法：向井内强行泵入一定量的钻井液然后停泵，使钻井液下沉，再放气卸掉一定量的井口压力的，其值应等于灌入钻井液所增加的压力值。重复上述方法，间歇泵入钻井液，间歇释放压力，使井内液柱压力逐渐增加，井口套压逐渐降低。建立起压力平衡。2、钻井液喷空钻具在井底，井口设备完好的压井方法由于工作失误等原因，造成井内钻井液

7、喷空的压井方法 接方钻杆向井内强行注入重钻井液，并使钻井液进入环空，在建立环空液柱压力的过程中，（根据喷空时的井口套压值，不能超过井口防喷器的额定工作压力）调节节流阀，保持终了循环立压不变，套压的下降值应等于环空增加的液柱压力，重浆到达井口，套压下降为零。注意：钻井液喷空时的套压值不能超过井口防喷器的最大工作压力。四、低套压压井法低套压压井法，也称为阻力压井法。发生溢流关井后套压会超过最大允许关井套压因此不能关井，即节流阀不能关死，只能起导流作用。这种情况发生的原因：1、高压浅气层发生溢流；2、表层或技术套管下的太浅；3、发现溢流太晚；低套压压井，就是在井不完全关死的情况下，通过节流阀控制套压

8、，使套压在不超过最大允许关井套压值的条件下进行压井。当重浆在环空建立起一定的液柱压力时，可在极限范围内试关井，关井后求得关井立压和压井钻井液密度，然后再用常规压井方法压井。在用低套压压井过程中，由于井底压力不平衡地层压力，地层流体仍会继续进入井内，从而增加了压井的复杂性，为了减少地层流体继续进入井内，可考虑采取下列措施：（1）、增大压井排量。增大压井排量可以使环空流动阻力增加，有助于增大井底压力。（2）、提高第一次循环的重钻井液密度。可使重钻井液进入环空后，能较快地增加环空的液柱压力，降低井口套压。（3）、如果地层破裂压力是最小极限压力当溢流被顶替到套管以后，可适当提高井口套压值。四、压井作业

9、中应注意的问题1、泵和节流阀的启动在压井循环开始，最理想的情况是节流阀应在钻井泵启动后的瞬间打开。这两个动作的配合是比较困难的。如节流阀打开的太快，会使井底压力降低，使地层流体进一步侵入井内。如果节流阀的启动落后于钻井泵的启动较大，会使套压升的过高而压漏地层。另外泵压和套压之间的滞后时间，使操作上的配合更加复杂。（通常大约300米滞后一秒钟）因此，要求在启动泵和节流阀时，必须操作。在打开节流阀时，应尽量维持原关井套压不变，随着泵速的增加逐渐开大节流阀，当泵速达到压井泵速时，使立管压力正好等于初始循环立管总压力。2、排量控制在整个压井过程中，一定要用选定的压井排量或泵速，并保持不变。否则， 就会

10、因排量变化而 引起立管压力的变化，使我们不能用立管压力来控制井底压力。压井时，最好使两台泵的缸套直径尺寸相同，这样就可以作到在压井中需要倒换泵时，可用相同的泵速压井。3 、控制好压井钻井液密度要严格控制压井钻井液密度不能随意变化，钻井液密度要始终保持一致，不能忽大忽小。另外，必须对压井钻井液进行过滤，保持其清洁，防止各种杂物、 石块等进入井内， 引起堵塞，给压井工作带来困难。4、防止压差卡钻在裸眼井段，有低压渗透层时，钻井液失水控制不好或钻井液被地层流体污染，均会使井壁泥饼增厚。如关井时间长，在压差的作用下可能形成卡钻。调整好钻井液性能，上下活动钻柱是防止卡钻的最好方法。活动钻柱时，防喷器的液

11、控压力可适当减小，以减小防喷器的磨损。而对第一节流阀要进行修复或更换。6、钻具被刺坏在压井过程中钻具被刺坏的显示泵压降低，泵速加快，如果是钻柱折断，悬重则会减小。如果是钻柱折断首先根据悬重变化确定断口位置。观察关井立压和套压，若二者基本相等，说明溢流在断口下方，此时，如果溢流是天然气，应让天然气上升膨胀。当天然气上升至断口位置。 再用重钻井液压井。若关井套压大于关井立压，说明溢流在断口上方，此时可立即用重钻井液压井。7、钻头水眼堵塞钻头水眼堵塞，但未堵死时，立管压力会迅速升高，而套压不变。此时，应记下套管压力，然后停泵关井，确定新的立管压力值后再继续进行压井。如果钻头水眼完全堵塞，不能循环，应

12、先关井，这种情况，可考虑在钻杆内射孔，然后再进行压井。关井期间，天然气上升，套压升高很大，可以适当放压。8、井漏再压井排除溢流的过程中，井壁要承受很大的压力。裸眼井段的地层可能被压漏。通常在压井过程中发生井漏的显示是立管压力和套管压力下降，泵速增加。发生井漏后，如不及时处理，就可能发生井下井喷。可供处理的方法：（1）注入高密度钻井液。注入一定量的高密度钻井液，使其进入环空，增加环空钻井液柱压力，降低套压，减小漏失层所受的压力，从而制漏失。注入的钻井液密度可以比确定的压井的钻井液密度高。（2）打重晶石塞重晶石塞是由重晶石粉、淡水、稀释剂等配成的重晶石浆液。密度可达2.16-2.88克/立方厘米。

13、将重晶石浆液泵入井内高压层之后，由于密度高，可增大静液压力，有助于平衡高压层的压力重晶石浆液，具有高失水能迅速沉淀，脱水形成重晶石塞，把下面的高压层暂时封隔起来。从而便于对上面的漏失层进行堵漏。通常重晶石塞的高度不少于130米，重晶石塞浆的是用注水泥设备进行混合并通过钻杆注入井内，泵入时一定要连续作业，不能中途停顿。否则，重晶石粉将会沉淀在钻 柱内，用钻井液将重晶石浆顶替到预定位置，不能全部顶出钻杆。然后立即起钻直到钻头提至重晶石塞子顶部为止。循环钻井液清洗钻具。在等重晶石塞子强成期间（8-12小时），要控制井口回压，防止地层流体进一步进入井内。当重晶石塞子形成后，在下钻探测塞子的顶部位置。（3）采用分流法。这种方法事先在钻杆上适当位置装一个分流短节。当出现危险溢流，在压井过程中可能井漏的地层时，则可从地面投入一个启动器，打开分流器上的侧孔，使泵入井内的压井钻井液 分两路循环。一路由钻柱底部上返，顶替井内溢流，一路经分流短节上的侧孔进入环空，与上升的天然气混合。使天然气成为分散在钻井液中的气泡，与钻井液一同上返。这样可以增加排除溢流过程中环空中的液柱压力，降低套压，减小易漏层位所受的压力。