从伊朗Arvand-1井溢流压井再谈置换法压井方法

为指导现场技术人员正确使用置换法压井,以伊朗Arvand-1井置换法压井为例,探讨了该井置换法压井作业中的问题,分析了该井采用置换法压井失败的原因。认为该井在关井套压52.5 MPa情况下始终保持注入压力61.6 MPa停泵,降至57.4 MPa后再次开泵,套压保持在42.0 MPa以上平衡地层压力的做法和采取的排气方法都存在一定问题,以致注入了2.55倍井眼容积的压井液却成效不大。指出若将井眼容积、注入量和施工压力结合起来进行分析,采取逐次降低注入套压和排气压力的方法,仅用置换法就可以压井成功。根据压井过程中始终保持井内压力平衡的原则和置换法压井原理,给出了正确的压井方法。      

置换法压井方法的现场应用

置换法属于非常规压井方法,适用于空井、钻具水眼堵塞、井内无法建立压井液循环通道等工况。目前这种压井方法理论研究较多,相关现场应用案例分析较少。文章描述和分析了两起置换法压井案例:A井发生井喷后关剪切防喷器,剪断完井管柱控制井口,由于没有循环压井液通道,采用置换法压井并成功压井;B井在压井过程中发现井内钻具刺漏,无法循环压井液至井底,采用置换法进行压井,由于设备损坏和压井操作失误,压井失败。通过对两起压井案例的分析,提出改进方案,期望对以后类似作业具有一定的借鉴意义。     

动态置换法压井参数计算

通过研究气液两相泛流现象,提出了一种压井液注入和气体排出同时进行的动态置换法。通过理论分析得出,动态置换法压井过程中应满足井底压力恒定,气体排出过程应满足物质守恒,压井液全部下落到井底应满足泛流条件,从而建立了动态置换法压井参数计算模型。模型计算得到的气液注入速度比和最大压井液注入速度与Ramtahal实验数据比较接近,可应用到现场动态置换法的压井参数计算。通过对比动、静态置换法压井曲线,得出动态置换法在压井排量比较低情况下,压井时间比静态置换法短,井口压力比较低,从井控设备安全及井控工艺角度来说,动态置换法优于静态置换法。给出了动态置换法压井施工工序,对现场的压井施工有一定的指导意义。     

置换法压井工艺技术现场应用

在油气井发生溢流、井涌甚至井喷时,由于井内管柱结构特殊导致油套不连通,无压井液循环通道,无法采用常规的方法压井,只能采用置换法压井工艺解决问题。对置换法压井原理及操作步骤进行了介绍,通过现场应用和实践总结,提出了压井过程中压井液类型的选择、井口设备承压能力的考虑、计量罐的选择等应注意的事项和建议。     

HF203井井喷及强行下钻压井方法

川东北地区地质情况复杂,产层具有高压、高产、高含硫等特点,钻井与固井难度大。HF203井是该地区的一口高压定向深井,尾管固井钻完水泥塞起钻后期发生溢流,因处理不当发生了井喷。介绍了该井的基本情况、溢流发生经过和置换法压井的过程,分析了井喷原因、压井难点,通过分析硬顶（平推）压井法、强行下钻压井法的适用条件,并结合该井的具体情况,确定采用强行下钻法压井。指出水泥浆缓凝时间过长是HF203井发生溢流的主要原因,起钻过程中未灌满钻井液是发生溢流的直接原因,发现溢流后处理不当是导致井喷的直接原因。HF203井压井的主要难点是井内压力太高、钻具深度太浅、无法实施置换法和硬顶法压井,强行下钻法是最佳压井方法。该井采用强行下钻法压井成功,为今后采用强行下钻法处理高压深井井喷提供了借鉴。      

置换法压井技术在川东北河坝1井的成功应用

川东北河坝1井是一口异常高压、高产、高温和含硫复杂气井。该井采用光油管进行替喷测试时，在清水替浆过程中出现漏失，替浆中途即转入放喷排液。因井口压力高、天然气产量大，被迫关井。由于关井期间井口压力超限且采气树出现窜漏，常规压井技术进行压井未成功。经对置换法压井技术工艺原理及施工程序的探讨，采用置换法压井技术一次压井成功，排除了险情。     

塔北沙46井井涌处理措施及认识

介绍了塔北沙４６井在完钻电测后空井严重井涌的经过并分析了其原因。在井涌处理过程中，抢下钻具关井，采用置换法和压回法压井获得成功。     

非常规井控技术在双602井的应用

辽河油田双６０２井在钻井过程中发生严重井涌，分析了其主要原因，并通过理论计算与分析，确定了侵入流体类型和压井泥浆密度，决定采用置换法压井，介绍了其施工方法及步骤。该井压井的成功，为今后空井压井积累了一定的经验。     

塔里木油田高压气井压井技术

塔里木油田库车山前高压气井在生产过程中井完整性缺陷,不同程度出现一级屏障失效、二级屏障受损、环空压力超限等复杂情况,采用压回法、置换法等常规方法无法实现应急压井。结合不同作业井井况、压井装备,地面控制设备,压井液类型、压井液密度、压井方法等,采用带压灌注法、节流循环法和高压挤注法等非常规压井方法,可快速有效控制井控风险,达到压井目的。塔里木油田KEsXX井油套连通且C环空压力超限,采用综合的非常规压井技术进行现场压井,取得良好效果。该技术对高压油气井生产现场应急处置具有很好的借鉴和指导意义。     

伊朗Arvand-1井异常高压地层溢流压井技术

Arvand-1井是一口重点天然气探井,由于钻遇异常高压地层、钻井液密度偏低、不能平衡地层压力,起钻过程中发生了严重的天然气溢流,关井套压高达52.5 MPa,关井立压31.7 MPa。若对其实施常规压井作业,则存在井内憋压过高极易造成井喷和井漏、钻具不在井底难以进行正常循环压井、人员必须在高空作业而操作不便,以及境外施工井队后勤支持困难等难题,也存在井喷与井喷着火、硫化氢中毒等风险。因此,采取了工程师法、强行下钻法配合置换法的溢流压井配套技术,即先用高密度压井钻井液（最高密度达2.48 kg/L）置换压井以降低井内套压,再采用工程师法压井进一步降低套压,然后强行下钻再利用工程师法压井,共历时18 d,取得圆满成功。Arvand-1井的压井成功,对于异常高压地层的天然气溢流压井及境外项目的井控工作具有一定的借鉴作用。      

海上非常规压井井筒多相流动规律实验

海上钻井特殊工况下井涌井喷事故的处理离不开非常规压井技术。海上非常规压井井筒多相流动规律是海上非常规压井设计及实施的理论依据,具有重要的指导作用。通过自主设计建造高为12 m、内径为100 mm、可承压6 MPa的可视化井筒实验系统,开展了气上液下对冲、气液垂直向下流动以及液体在静止气体中的沉降等多种非常规压井井筒多相流动实验,对海上非常规多相流动规律进行了实验研究。结果表明：置换法中压井液的沉降速度随着压井液排量的增加而逐渐增加;压回法压井过程中井筒气泡的临界压回直径随着液相排量的增加而增加,小于临界压回粒径的气泡能够被压回,大于临界压回粒径的气泡无法被压回;当井筒内所有粒径气泡都能被压回的排量被称为临界压回排量;制约顶部压井法的主要参数是注入管下入深度,增加注液接口插入深度可以有效减小气体排量,降低成功压井的临界压井排量。     

川东北超深水平井压井工艺技术

川东北水平井具有井深、压力高、产量大、含硫化氢等特点,在钻井和测试过程中经常因气量大或措施不当需要进行压井施工。前期的压井方式和施工工艺是针对不同工况下的直井,应用于超深水平井的成功率不高。分析了川东北水平井在钻井和测试过程中的压井难点,优选出4种适合的压井方式,并提出了适用工况和应注意的问题,为超深水平井安全、快速压井提供了借鉴。通过在川东北HJ203H水平井的成功应用表明,初步形成的水平井压井工艺技术能够满足川东北超深水平井压井需要。     

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直推法压井气井钻井液喷空后在井口装置可以关井、井内无钻具不能进行循环压井的情况下，综合考虑井口井下条件、地层压力恢复特笥和压井过程中的动态压力控制等因素的一种空井压井方法，该方法的关键是要掌握井内压井液液柱压力建立速度在井后地层压力恢复速度之间的关系，确定出套压变化的转折点，即压井是的最大套压值，以此作为压井的边界条件，设计合理的压井程序。经三口井的现场压井资料验证，理论计算结果与实际压井数据基本     

深水压井井筒瞬态传热及复杂流动行为研究

在深水压井循环期间,随着压井液的循环,井筒瞬态温度场不断变化,导致环空多相流动行为变化复杂,进而影响压井过程中的井筒压力分布。为快速准确地预测深水压井过程中不同循环时间和压井排量下的井筒瞬态温度分布,基于能量守恒原理,综合考虑压井液、钻杆、环空、地层、海水以及隔水管之间的热传递,建立了深水压井过程中井筒瞬态温度场解析模型。结合深水压井井筒瞬态传热特征,模拟分析了深水工程师法压井循环期间的井筒压力演变规律以及环空多相流动行为。分析结果表明:深水压井工况下,环空压井液循环温度与静温剖面相差较大,随着循环时间的延长和排量的增加,环空压井液循环温度逐渐偏离静温剖面;压井液温度的变化进一步影响环空自由气体体积波动,导致环空多相流动行为复杂多变。研究结果可为深水压井设计和现场作业提供理论支撑。     

塔河油田深井碳酸盐岩储层欠平衡钻井技术难点与对策

塔河油田碳酸盐岩储层溶洞、裂隙发育，钻井液密度安全窗口小，欠平衡钻井工艺存在设备配套要求的多样性、欠压值设计难、井底负压控制难、置换性漏失时压井难和强行完井难等技术难点，根据置换性漏失、强行完井施工等要求对井口、井下设备在标准配置的基础上进行了调整，依据碳酸盐岩储层、探井施工的特点提出了循环渐进、灵活的欠压值控制方法，改进的反循环压井技术比平推压井方法减少了压井作业对储层带来的伤害，结合压力传播速度和立管压力值进行井底压力控制的方法提高了压力控制的精度。     

K13井的压井设计与施工

当井内管柱无压井液循环通道时，常用的压井方法就是挤压井。然而，有些注采井的完井管柱特殊，以至于既使采用挤压井的方法也无法成功压井。以K13井为例，介绍了这些井的压井设计思路及现场施工效果，为类似井的压井提供了借鉴方法。