常规井控电子教案.ppt

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1、常规井控声波测井：fm=Tma-2.11*(T-Tma)/(Tf+T)(2)地层孔隙压力pp=0.00981PH(MPa)P--地层孔隙压力的当量泥浆密度，g/cm3。H--井深，m。(3)地层破裂压力f—地层破裂压力的当量泥浆密度，g/cm3。Kss—构造应力系数Srt—岩石的抗拉强度(4)钻井液液柱压力Ph=0.0098mHH--环空液柱垂直高度，m。m—泥浆密度(5)井内波动压力抽吸压力：psb=0.00981sbH（MPa）激动压力：psg=0.00981sgH（MPa）sb--抽吸压力系数，g/cm3。一般应控制在sb=0.036～0.08.g/cm

2、3。sg--激动压力系数，g/cm3。一般应控制在sg=0.024～0.1g/cm3。实际操作过程中，当泥浆密度在1.5g/cm^3,粘度在50mPa.s时，如果起钻速度在1.5m/s左右,则抽吸压力系数可达0.1g/cm^3以上。(6)环空循环压降a=pa/（0.00981H）a—环空压降的当量泥浆密度，g/cm3。(7)井底有效压力正常钻进时：phe=ph+pa起钻时：phe=ph-psb下钻时：phe=ph+psg最大井底压力：phemax=ph+pa+psg最小井底压力：phemin=ph-psb2、井眼与地层压力关系安全钻井的压力平衡条件：ppphepf或

3、phefphepp，地层流体侵入井眼；phe=pp，平衡压力钻井；phepf，压裂地层，发生井漏；ppphepf，过平衡压力钻井；phepp，地层流体有控制地进入井眼，欠平衡压力钻井。第二部分井涌的原因、征兆与监测方法井涌（又称为溢流、静侵）：地层流体（油、气、水）侵入井内，井口返出的钻井液量大于泵入量，或停泵后钻井液从井口自动外溢的现象。一、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，引起抽过大，地层流体侵入井内；5、停止循环

4、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）过程中二、气侵1、气侵的途径与方式岩石孔隙中的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井液；气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散；当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大量流入或渗入井内。2、气侵的特点及危害（1）侵入井内的气体由井底向井口运移时，体积逐渐膨胀，越接近地面，膨胀越快。因此，在地面看起来气侵很严重的钻井液，在井底只有少量气体侵入。（2）一般情况下，气体侵入钻井液后呈分散状态，井底泥浆液柱压力的降低是非常有限的。只要及时有效地除气，就可有效避免井喷。（3）当井底积聚相当体积的气体形成气柱时，

5、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，体积膨胀变大，替代的钻井液量越来越多，使井底压力大大降低，更多的气体将以更快的速度侵入井内，最终导致井喷。（4）气侵关井后，气体将滑脱上升，在井口积聚。但体积变化并不大。使气体几乎仍保持原来的井底压力。这个压力与泥浆柱压力叠加作用于整个井筒，容易导致井漏和地下井喷。3、气侵情况下的气液两相流的流动特点气体进入井眼后，井内为气液两相流，由于二者密度不同，气体将会滑脱上升，在泡状流时，气体的滑脱速度不大，一般为150~300m/h；在段塞流时的滑脱速度约为1800~3000m/h。在井口开口的情况下，随着气体的不

6、断上升，气体逐渐膨胀，在一定气侵量时，气体会由泡状流逐渐向段塞流和环状流发展。4、井内气体上升时的体积及压力变化（1）井口开启根据波耳定律：P1V1=P2V2(按等温过程）可知气体从井底上升到一半高度时，由于气体压力减小一半，气体体积将会增大一倍。随着气体体积的不断增大，井底的液柱压力逐渐减小，导致更多的气体侵入井内，形成恶性循环，最终可能引起井喷。如深度为4km的井，当井底侵入1m3的气体时，随气体的上升，其体积的变化如图所示：当气体上升到390m处时其体积等于其上的环空体积，也就是说，其上部的泥浆全部被顶出井外。如果泥浆上返速度为0.8m/s，当外溢量为4m3时发现井涌（气体到

7、达1km处)，则从发现到喷出，大约只需7~8分钟时间。因此，人们常说井喷会突然发生。（2）井口关闭在井口关闭的情况下，气体在滑脱上升的过程中保持体积不变，因此其压力亦保持不变，此情况下，井口和井底的压力都会逐渐增加，当气体到达井口时，井口承受的压力为地层压力，井底的压力为2倍于地层压力。此情况下可能压漏地层，发生井下井喷。因此，在井内的气体上升过程中，应逐渐有控制地进行放压，使套压小于允许套压。注意事项：1、起钻初期一定要控制起钻速度；2、起钻时注意及时灌浆；3、尽可