司钻法压讲义井作业实例
司钻法压井机理
司钻法压井当发生溢流关井后，关井立压和套压的显示有以下几种情况。
A、关井立压和套压均为零。
这种情况说明井内泥浆静液压力能平衡地层压力。
泥浆受油、气侵不严重，采用开着封井器循环除气的方法处理即可。
B、关井立压为零，套压不为零。
这说明泥浆静液压力仍能平衡地层压力，只是环空泥浆受侵污严重。
这时必须关闭封井器，通过节流阀循环，排除环空受侵污的泥浆。
循环时要通过调节节流阀的开启大小，控制立压不变。
关井立压不为零。
表明井内泥浆静液压力不能平衡地层压力。
必须提高泥浆密度进行压井。
压井时一般采用小排量压井。
主要原因是用小排量循环压井，泵压较低，可以减小循环设备和管汇的负荷。
有利于提高这些设备在压井作业中的可靠性，保证压井作业顺利进行。
否则，采用大排量压井，会使泵压增高，设备负荷增大甚至超过工作能力造成事故。
同时也易压漏地层，影响压井作业顺利进行。
因此在一般情况下，压井排量采用正常钻进时的排量的1/2-1/3。
常用的压井方法有司钻法和工程师法两种。
下面介绍司钻法压井。
司钻法又称两步法，司钻法压井分两步完成。
第一步（第一循环周），循环排除井内受侵污的泥浆。
第二步（第二循环周），用重泥浆循环压井。
压井的具体步骤是：1、计算压井所需的基本数据在压井施工前，必须迅速、准确的计算出压井所需的基本数据。
2、填写压井施工单3、压井第一步（第一循环周）基本做法是通过节流阀用原浆循环调节节流阀的开启程度，控制立压不变，以保持在井底压力不变的条件下，将环空内受侵污的泥浆排至地面。
具体步骤及操作方法：（1）缓慢启动泵并打开节流阀，使套压保持关井套压。
（2）当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变循环。
调节节流阀使立压等于初始循环立管总压力Pt1，并在整个循环周内保持不变。
如立压超过Pt1时，应适当开大节流阀，反之，则应关小节流阀。
应该注意：在调节节流阀的开大或关小和立压呈现上升或下降之间，由于压力传递需要一定的时间，因此存在着迟滞现象。
钻井司钻培训讲义
钻井司钻培训讲义华东石油高级技能培训中心编写第一单元、钻井设备操作安全要求概述1、司钻的涵义：司钻：每次施工作业设备的操作者与生产的直接组织者。
2、司钻职责：（1）贯彻落实各种作业指令和规章制度；（2）按设计要求，组织和完成生产任务；（3）操作钻机并对同班组人员进行操作检查和帮助；（4）加强班组管理、教育、学习和经济核算，确保安全生产，不断提高人员整体素质；（5）收集并记录原始数据，抓好资料管理。
（6）完成领导交办的其它工作。
一、钻井提升系统设备操作安全要求1、井架安全使用要求：（1）处理井下事故时，上提拉力不要超过井架的安全负荷；（2）游动滑车上提和下放时应注意不要挂碰井架；（3）定期检查井架绷绳，以防止腐蚀和固定不老牢，引起井架失稳；（4）在施工一月后应对井架各连接件进行一次全面的检查并上紧；（5）处理卡钻及倒扣前后和下套管前均应全面检查井架的连接件；（6）维修井架时，不得擅自使用电气焊对井架构件进行割焊；2、天车的安全使用要求：（1）天车工作前必须有专人检查天车轮的灵活性；（2）各滑轮轴承应定期逐个注满黄油。
（3）天车轴及天车层底座应固定牢靠、护罩完好齐全并固定牢靠；（4）当出现顿钻或提断钻具等重大事故时，应仔细检查钢丝绳是否跳槽；（5）滑轮槽严重磨损或偏磨时，应视情况换位使用或更换滑轮；（6）轴承温度超过70OC时，应采取降温措施或更换黄油。
3、游车的安全使用要求：（1）游车滑轮应定期换位，以使滑轮的磨损趋于平衡；（2）工作前应检查滑轮是否旋转灵活及连接件是否紧固。
（3）每周应将游车放置在钻台上保养一次；（4）各轴承每周注润滑油油一次；（5）搬运游车时，应用起重机吊挂上横梁顶部的游车鼻子，不允许直接在地面上拖运；4、大钩的安全使用要求：（1）大钩使用前应检查钩身制动装置、钩口安全锁紧装置、侧钩闭锁装置的灵活性；（2）有液压减震装置的游车大钩工作前应加足减震油。
（3）使用前应检查钩身来回摆动及大钩提环摆动的灵活性；（4）大钩在承受较大冲击载荷后，应及时检查主要受力部位—吊环、钩身、钩口等的受损情况； （5）定期检查主要受力部位的磨损情况，主要部位不得在现场进行气割或焊接；（6）对大钩的提环轴、轴承、销轴等润滑部位应定期注润滑油。
深水钻井司钻法压井过程中立管压力和地层受力变化规律
Abstract: During deepwater drilling, the formation breakdown pressure is low and the window of drilling fluid density is narrow, so when driller’s method is used to kill a well for well kicks, the result is that the kick is not controlled but lost circulation incident may be induced. Hence, formation stress seems particularly important when driller’s method is used for well killing in deepwater drilling. This paper takes into account the effect of choke manifold, uses fluid dynamics to build a model to calculate standpipe pressure and formation stress when driller’s method is used to kill a well in deepwater drilling. Also, this paper analyzes the varying pattern of standpipe pressure and formation stress during well killing by driller’s method in deepwater drilling, provides the changing curves of standpipe pressure, casing pressure and formation stress relative to cumulative pumping length during well killing by driller’s method, and determines the optimal kill rate during well killing in conjunction with the limit of formation breakdown pressure. When the kill rate and BHA are the same, the deeper the casing shoe is, the greater the formation stress is at the casing shoe during well killing by driller’s method. The occurrence of maximum pressure at the casing shoe of great depth is earlier than that smaller depth. When the top of gas column reaches certain point in the hole, that point shall be under the maximum pressure. When the top of gas column reaches the wellhead, the casing pressure is the greatest, and the maximum value of formation stress is always earlier than that of casing pressure. Key words: drilling; driller method; standpipe pressure; throttling pressure; well killing
学习任务三 司钻法压井
L2
• 总容积
V=V1+V2
V1——钻柱内容积(m3); V2 ——环空容积(m3);
D ——钻具内径(m);
Dh ——井眼直径或套管内径(m);
DP ——钻具外径(m); L ——钻具或井段长(m);
所需加重钻井液（或压井液）量一般取总容积之和的1.5---2倍。
4）计算注入加重钻井液的时间
p — 关井立管压力，MPa。
d
e — 安全附加值，g / cm3。
3）计算钻柱内、外容积及加重钻井液量
• 钻V柱1 内 容4 积DV121L1 D2 2 L2 Dn 2 Ln
• 环空容积
V2 4
Dh12
D
2 p1
L1
Dh2 2 D p2 2
V2 — 环空容积，m3；
QQ——压压井 井排 排量量，，LL/ S/ 。 S。
Q — 压井排量，L / S。
压井时，压井排量一般取钻进时排量的1/3—1/2。
5）计算压井循环时的立管总压力
•初始压井立管压力
ps=pd+po
ps—初始压井循环立 管压力， MPa ；
pd—关井立管压力 ， MPa；
po—压井排量循环 立管压力， MPa；
•终了循环立管压力
PF
1 0
p0
9.81(k
1)H
PF---最终立管压力Mpa； 1---最新钻井液密度g/cm3
。
0---原钻井液密度g/cm3。 k---压井浆密度 g/cm3。 P0---原低泵速泵压。 H---井深，km。
6) 计算最大允许关井套压
• 将钻井液密度按规定附加值增大，可以边循环边加重， 直至整个井内的钻井液密度符合近平衡钻井的要求后再恢 复正常的钻进。
压井
现象：立管压力和套管压力均要下降，
处理：此时不能用控制地面压力的方法进行压井作 业。
①发现小漏，可适当地减小压井排量，适当地降 低压井钻井液密度，继续施工；
②如发现大漏，可以起钻至适当位置，再循环钻 井液；
如漏，再起，再试循环，一直起到能建立起循 环的井深为止，调整好钻井液性能，再分段下钻循 环，将井压稳；
第二循环周：用重钻井液将环空中的钻井液，顶替到 地面，恢复井内压力平衡。 （2）工程师法压井（又称一次循环法压井，循环一周完成 压井）
用重钻井液将受污染的钻井液顶替出井，恢复井内压 力平衡。
（3）、边循环边加重压井法
溢流量较小使用。（一般不采用此法）
1、只有在下列情况下才被迫使用：
a、未安装井控装置；
2、调整泵排量到压井排量，并保持不变，原浆进行循环， 直到环空受污染的钻井液被排出地面； 要求：在此过程中，调节节流阀保证立管压力为初始 循环立管压力。
3、环空受污染的钻井液被排完后，停泵、关节流阀，观 察关井套管压力是否等于关井立压。
（相等、则排污顺利，配置井眼容积1.5-2倍的重钻井液； 若关井套压>关井立压，则需继续以上工作）
如在下钻的过程中，井涌加剧，在条件许可时，可 利用防喷器在关井的情况 下强行下钻。
强行下钻的方法：
a、利用多效能防喷器，在钻杆接头通过防喷器时，要控 制好防喷器的关闭压力，使密封胶皮有一个轻微的“呼 吸”动作，钻杆接头要非常缓慢地通过防喷器心子，通 过钻杆本体时，防喷器心子不能发生泄漏。
b、交替使用多效能防喷器和管子闸板防喷器 强行下钻，当钻杆接头通过多效能防喷器时， 打开多效能防喷器。关闭管子闸板防喷器；
b、虽安装了井控装置，但表层套管下得太浅，不敢关 井，只能导流放喷。
司钻法压井
总结：司钻法两个基本规律
1、任何时候只要改变泵速 （开泵、停泵、调整泵速）应保 持套压暂时不变； 2、其他所有的时间要保持流 体密度均匀的一侧的地面压力不 变。才能保持井底常压
7.7PMa
7.7PMa
7.7PMa
3.第 二周 循环 时环 空内 上返 压力 关系
立管内:
3.5PMa
1.75PMa
0PMa
P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底
7.7PMa
7.7PMa
7.7PMa
3.第二 周循环 时压井 液环空 内上返 时压力 关系
3.5PMa
1.75PMa
0PMa
环空：P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
用压力梯度判断溢流类型
G溢= G作业流体-(p关套- p关立)/hw
G溢-----溢流的压力梯度 G作业流体-----作业流体的压力梯度 p关套-----初始关井套压 p关立-----初始关井立压 hw-----溢流段的高度 盐水: 盐水/油/气G溢: 油: 油 /气 : 气: G溢＞0.01 0.00466＜ G溢＜0.0082 0.0058＜ G溢＜0.0082 0.00466＜ G溢＜0.00699 G溢＜0.00466
立管内： P泵2+ P立液柱- P立管摩阻= P井底 环空内：
P套压+ P套液柱+P套管摩阻= P井底
3.5PMa
3.5P
只要保持套压不变,即可保持井底 压力不变。当压井液到达井底时， PB2下降到最低点----终了循环压力 P泵2 = P低泵速×ρ 压／ρ 原
修井第六部分 司钻法压井
2、反循环的适用条件
• 适用情况：
① 溢流已在管柱中 ② 钻柱测试、硫化氢、二氧化碳环境 ③ 套管状况不好的井
• 不适用情况：
① 溢流已在环空，尤其是气体 ② 有钻头或其他小水眼情况 ③ 地面设备不允许 ④ 管柱内有回压凡尔
3、开始反循环
• 基本目标是保持井底压力不变 • 正循环时井底多出环空摩阻，可以忽略 • 反循环时井底多出管柱摩阻，不可忽略 • 开泵时只要保持泵压稍高于关井套压即可
PC
PB
安全余量
套压变化情况
T
T 井底压力变化情况
4 使用体积控制法的注意事项
• 〓〓· • 〓〓· • 〓〓· • 〓〓·气体到井口
5 灌浆并放气
• 〓〓· • 〓〓· • 〓〓·体积法控制气体到达井口后从环空放
• 〓〓·空井时置换 • 操作步骤与体积法控制相反
第十二部分
带压和强行起下钻
1．概述
• 套管一侧,井底压力等于环空液柱压力
1、关井后井内压力平衡关系
油管内：Pd+Pmd=Pp 环空内：Pp=Pa+Pma
Pd Pa
Pp
2.第一周循环时井内压力关系
油管内：PB+Pmd-PF=Pp
环空内：Pa+Pma+PF=Pp
此时油管内流体单一,只要 保持泵压PB和泵速不变,即 可保持井底压力不变,套压 随着升高
PB Pa Pp
循环结束时,停泵
油管压力=套管压力 如果: 油管压力=套管压力=0 压井结束. 否则,开始第二循环
Pd Pa Pp
3.第二周循环时井内压力关系
1、压井液时在油管内下行时 压力关系
油管内： PB-pF+Pmd =Pp+PFa
井控模拟实验
中国石油大学（）实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：井控模拟实验思考题：问题：对司钻法和工程师法压井曲线进行分析。
答：分析如下：1、司钻法压井曲线分析:图1 司钻法压井曲线图（1）立管压力变化规律立管压力变化规律如图1中立管总压力曲线所示，第一循环周t0-t2时间内，立管压力保持初始循环压力PTi 不变；第二循环周t2—t3时间内，压井钻井液由井口至钻头，立管压力由PTi 下降到PTf；t3—t4时间内，压井钻井液由井底返出井口，立管压力保持终了循环压力PTf不变。
（2）套管压力变化规律①天然气溢流时套管压力变化规律：天然气溢流套压变化规律如图1气侵曲线所示：t0—t1时间内，天然气溢流上返到井口，套压逐渐上升并达到最大值；t1—t2时间内，天然气溢流返出井口，套压下降到关井立管压力值PSP ；t2—t3时间内，压井钻井液由井口到井底，套管压力不变，其值等于关井立压值PSP ；t3—t4时间内，压井钻井液由井底沿环空返至井口，套压逐渐下降到零。
②油及盐水溢流时套管压力变化规律：油及盐水溢流套压变化规律如图2盐水溢流曲线所示：t0一t1时间内，溢流物沿环空上返到井口，套压几乎等于关井套压保持不变；t1—t2时间内，溢流物返出井口，套压由关井套压下降到关井立压PSP ；t2—t3时间内，压井钻井液由井口到井底，套管压力不变，其数值等于关井立压；t3—t4时间内，压井钻井液由井底沿环空返至井口，套压逐渐下降到零。
2、工程师法压井曲线分析：图2 工程师法压井曲线图（1）立管压力变化规律立管压力变化规律如图3中的PT 曲线所示：t—t1时间内，压井液从井口注入到钻头，立管压力由初始循环压力PTi 下降到终了循环压力PTf；t1—t4时间内，压井液由井底返至井口，立管压力保持终了循环压力PTf不变。
（2）套管压力变化规律①气体溢流时的套管压力变化规律：气体溢流时套压变化规律如图2中天然气溢流曲线所示：t0—t1时间内，压井钻井液从地面到钻头，气体在环空上升膨胀，套压逐渐升高到第一个峰值；t1—t2时间内，套压的变化受压井钻井液柱和气体膨胀的影响。