2.2最大套压计算
工程师法排除天然气溢流,当压井液到达钻头和溢流顶面到达井口时,各产生一个套压峰值,其中较大者则为最大套压。在其它条件相同时,压井液与原钻井液密度差越大,则最大套压值越大,在压井液到达钻头时可能出现最大套压值;其它条件相同时,溢流量越大,则最大套压值越大,在溢流顶面到达井口时可能出现最大套压值。
2.2.1压井液到达钻头,套压峰值可按下式计算:
Pab=Pb-HGm-Pw+(PbTxZxhwGm)/[(Pb-YGm-Pw)TbZb]
式中:Pab——压井液到达钻头时套压峰值,MPa
Pb——井底压力,MPa;
Y——原钻井液在环空所占高度,m;
Tx、Zx——分别为溢流底面上升Y后的温度(K)和压缩系数。
2.2.2溢流顶面到达井口时的套压峰值可用下式计算:
Pas=Pb-HGm-Ym(Gmk-Gm)-Pw+(PbTsZshwGm)/[(Pb-YmGmk-YGm-Pw)TbZb]
式中:Pas——溢流顶面到达井口时的套压峰值,MPa;
Ym——压井液环空返高,m;
Gmk——压井液柱静液压力梯度,MPa/m;
Ts、Zs——分别为溢流顶面到达井口时的温度(K)和压缩系数。
Ym由下式计算:
Ym={b±[b2-4Gmk(H-Y)(Pb-YGm-Pw)-PbTsZshw/TbZb]1/2}/2Gmk
b=Pb+HGmk-Y(Gmk+Gm)-Pw
3.压井方法的选择
司钻法和工程师法压井各有其优缺点。相对来说,工程师法压井套压及套管鞋处地层承压低,有利于井口装置和井下地层的安全,且压井总施工时间短,有利于压井施工及施工设备的安全,但关井等候压井的时间长,对易卡钻地层增加了卡钻的可能性。
司钻法的关井时间短,有利于井下的安全(不易发生卡钻),有利于减少天然气溢流滑脱对井口压力上升的影响,但压井时间较长,第一循环周套压可能较高。针对以上特点,常规压井方法的一般选择原则是:
1.如井队储备有足够的加重钻井液或加重材料,配制压井液所需时间不长,则应选用工程师法压井。
2.如井队未储备足够加重钻井液,也没有够的加重材料,则可采用司钻法用原钻井液先排除溢流,再压井。
参考文献:
[1]刘希圣.钻井工艺原理. 北京:石油工业出版社,1988
[2]《钻井甲方手册》编写组.钻井手册(上).北京:石油工业出版社,1990
[3]孙振纯等.井控技术. 北京:石油工业出版社,1997
[4]集团公司井控培训教材编写组.钻井井控工艺技术. 东营:中国石油大学出版社,2008
[5]高振果,王胜启,高志强等译.井喷与井控手册. 北京:石油工业出版社,2006