-
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Chapter 1
The
Frequently Used-vocabulary In
Well
Control
井控常用词汇
1.
abnormal
pressure
异常压力
(normal pressure,
正常压力
higher-than-
expected/normal pressure,
lower-than-
normal pressure abnormally high pressure
abnormally low pressure
2.
accumulator
储能器
3.
accumulator bottle
储能器瓶
4.
acid fracture
酸裂
5.
adjustable choke
可调节流阀
6.
annular
blowout preventer (BOP)
环型
防喷器
(ram BOP) bag
BOP
7.
annular
pressure/casing pressure
环空压
力
(
套
8.<
/p>
9.
10.
11.
12.
background
gas
压
)(drillpipe
pressure
立压
) pit
gain
annular
space
环空
(annulus)
annular velocity
环空上返速度
anticline
背斜
atmospheric
pressure
大
气压
(0.1Mpa)(1at)
背景气
13.
back off
倒扣
/
卸扣
make up
14.
back-pressure
回压
check/
单向阀
15.
Back pressure
valve
回压凡尔
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16.
non-return
valve
回压凡尔
17.
barite
BaSO
4
重晶石
18.
barium
sulfate BaSO
4
19.
barrel (bbl) gallon/
加仑
3
1m
=6.2897bbl
20. bell nipple
钟型导向短节
,(
喇叭口
)
21.
BHP (bottom hole pressure)
22.
bleed
放喷
23.
bleed line
放喷管线
24.
blind ram
全封闸板
pipe ram
半封闸板
shear ram
剪切闸板
25.
blind ram
preventer
全封闸板防喷器
26.
blowout
井喷
(kick
井涌
)
27.
blowout
preventer control panel
防喷器
控制面板
console
28.
blowout
preventer control unit
防喷器控
制系统
29.
blowout
sticking
井喷
卡钻
30.
BOP stack
防喷器组
31.
bottom hole
pressure test
井底压力测试
/DST drill
stem test
中途测试
32.
bottoms up
上返行程
/lag time
33.
bottoms-up
time
上返时间
lag
time
迟到时间
34.
Boyle
'
s law
波依耳定律
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35.
bridging
materials
桥堵材料
36. bullheading
压回地层压井法
37. cased
hole
下
入套管的
井眼
open hole
section
裸
眼段
38.
casing
套管
collar
钻铤
39.
casing burst
pressure
套管破裂压力
40.
casing point
套管下深
41.
casing
pressure
套压
42.
casing
seat
套
管座
43.
casing string
套管柱
44.
cement
n.
水泥
45.
cement plug
水泥塞
46.
change ram
更换闸板
47.
charles
'
s law
查尔斯定律
(V
1
/T
1
=V
2
/T
2
)
48.
check valve
单向阀
49.
choke
节流阀
50.
choke line
节流管线
51.
choke
manifold
节流管汇
/kill manifold
52.
circulate-
and-weight method
循环加重法
53.
concurrent
method /
同步法
54.
circulating
components
循环系统
55.
circulating
density
循环
密度
ECD
56.
circulating
fluid=drilling fluid=mud/slurry
57.
circulating
head
循环
头
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58.
circulating
pressure
循环压力
59.
circulation
循环
lost
circulation
井漏
60.
clay
hydration
粘土水化
61.
closed-in
pressure shut-in pressure
关井压力
62.
concurrent
method
同步法
63.
condition v.
处理
,
改善
,
调整
64.
connate water
原生水
65.
connection
gas
接
单根气
66.
constant
choke-pressure method
恒
节流
压力法
67.
constant pit-
level method
恒泥浆池液面
法
pit gain
泥浆池增量
68.
crystallization
结晶地层
69.
degasser
除
气器
70.
diverter
分流器
71.
diverter line
分流器管线
72. drag
旋转阻力
73.
driller
'
s BOP control panel
司钻控制台
74.
driller
'
s method
司钻法
wait-and-
weight method
等
待加重法
/
工程师法
75.
drilling
break
钻速突快
/
放空
76.
drilling
fluid=drilling mud
钻井液
77.
drilling rate
机械钻速
ROP
—
rate of
penetration
m/h drilling time
—
钻时
min/m
78.
drilling under pressure/under balance
pressure
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drilling UBD
欠平衡钻井
drilling
over pressure /
过平衡
near-balance pressure
drilling/
近平衡
79.
drill pipe
float
钻杆浮阀
80.
drill pipe
pressure
立压
81.
drill pipe
pressure gauge
立压表
82.
drill pipe
safety valve
钻杆安全阀
Kelly cock
83.
drill stem
钻柱
drill string
84.
DST---drilling stem test /
中途测试
/unintentional
kick/intentional kick
85.
drill under
pressure v.
86.
ECD---equivalent circulating density
等
效
/
p>
当量循环
密度
87.
entrained gas
气侵气
gas-cut
mud/
气侵泥浆
88.
explosive
fracture
爆破压裂
89.
fault
断层
90.
fill line
灌浆管线
fill-up line
91.
fill the hole v.
灌浆
92.
fill-up rate
灌浆速度
93.
filter cake
滤饼
94.
filter loss
滤失量
95.
filter press
失水仪
96.
final
circulating pressure /FCP
终了循环
压力
/ICP---
initial circulating
pressure
97.
flow
check
溢流检测
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98.
formation
breakdown pressure
地层破裂
压力
/leak-off test
99.
formation
competency test
地层承压能力
测试
100.
formation
fluid
地层流体
101.
formation
fracture gradient
地层破裂压
力梯度
102.
103.
104.
105.
106
.
107.
108.
109.
110.
111.
1
12.
113.
114.
115.
p>
116.
117.
118.
119.
120.
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formation pressure
地层压力
formation
strength
地层强度
fracture
裂缝
fracture pressure
破裂压力
friction
loss
压耗
gas
气体
gas buster=mud-gas
separator
泥浆
-
气
体分离器
Poor boy
gas-
cut mud
气侵泥浆
gas
cutting
气侵
gas
detection analyzer
气体检测仪
geopressured
shales
地压页岩
geostatic
pressure
地静压力
geothermal gradient
地温梯度
guide
shoe
引鞋
gunk plug
油泥塞
hang off
hard shut-in
硬关井
soft shut-in
软关井
head
静压头
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121.
hole
geometry/hole size
井眼尺寸
122.
hydraulic
control pod
液控箱
123.
hydril
海德尔
/
124.
hydrogen
sulfide H
2
S
125.
hydrostatic
pressure
静液压力
126.
IADC
International Association of
Drilling
Contractors IWCF--forum 127. ICP
初始循环
压力
initial circulating pressure FCP
终了循环压力
final
circulating pressure
123.
inside blowout preventer
钻具内防喷器
inside BOP
internal BOP
128.
interstitial water
原生水
=connate
water
129.
invert-emulsion mud
逆乳化泥浆
oil-base
mud
130.
K
elly cock
旋塞
upper kelly
cock
上旋塞
lower
kelly cock
下旋塞
126
.
kick
井涌
/overflow
127
.
kick fluids
井涌流体
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WB≡ Buizipioe
xμιeιu
写怦
6uμ?s
β
ιuojeoeιu
ρρ∣,
Λ??e?eouqn∣
SUJnIeJ ISOI
Z^V
^??6n∣d UOnelnOJP
ISOl
肌
tf?≡? IAIOl
s∣eμe?euι
uoμe∣nojp ISOl
Γ?B?seΛ!?!ppe UOwlnalQ ?so∣
B ?uo∏e∣noj∣o ?so∣
Zfrk
SL
s
OPL
?饥
蟹
^uoμe∣nojp 40 SSOI
>?[∣^0!Λep 6u∣ββo∣ Otk ?K A
m
IIeMe βor6Ck
θ?
4P-
>l≡θl ???≡F βuμ4s ∣∣!>∣
εεμ
U! ∣∣!J WTW?≡*θθMS
IIM'ZCk aιnssaιd e4ej
-
∣∣ι>∣
9Ck θ?≡J IIH '9εt ≡S?≡f θ
!∣
HH
,
u
H∕?lZ0k =
θseθjouι ?qβ∣θM PnIU
-
-
∣
M
∣ΛI
??≡f
pιnμ βuι∣∣ι>∣
??匸
U ∣∣!Ψ∣∣eM
牡刃
A
I
IPINWL
WWlW
θoueje∣oι >P!>Γ
强
L
146
.
maximum allowable surface pressure
MASP/MAASP=P
f
-
P
m
最大允许关井套压
MACP
147
.
measured depth MD
测深层
TVD =true
vertical depth
垂深
I
.
D
内径
O
.
D
外径
148
.
Minerals
Management Service
149. mud additive
泥浆添加剂
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150
.
mud analysis logging
泥浆录井
151.
mud column
泥浆柱
152.
mud
conditioning
处理泥浆
153.
mud density
recorder
泥浆密度记录仪
154.
mud-flow
indicator
泥浆流速指示器
mud-flow sensor
155.
mud-gas
separator
泥浆气体分离器
156.
mud gradient
泥浆压力梯度
G
=0.00981
ρ
m
157.
mud-level
recorder
泥浆液面记录仪
158.
mud log
泥浆日志
159.
mud logger
泥浆测量员
160.
mud pit
泥浆池
161.
mud program
泥浆配方
162.
mud pump
泥浆泵
163.
mud return
line /ditch
泥浆槽
164.
mud system
泥浆体系
165.
mud tank
泥浆罐
166.
mud weight
泥浆比重
167.
nipple up
安装防喷器
nipple down
拆防喷
器
168.
normal
circulation
正常循环
169.
n
ormal formation pressure
正常地层压力
0.00981
0.010496 Mpa/m
170.
OCS ---
Outer Continental Shelf
外大陆架
171.
OCS orders
外大陆架法规
172.
oil-base mud
油基泥浆
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173.
oil-
emulsion mud
油基乳化泥浆
174.
open
裸眼井
,
空井
open hole
175.
overburden pressure
上覆岩层压力
176.
permeability
渗透性
impermeability
177.
pipe ram
preventer
半封闸板防喷器
178.
pit gain
泥浆池增量
179.
pit-level
indicator/recorder
泥浆液面指示器
180.
pit-volume
recorder
泥浆体积记录仪
181.
Pit Volume
Totalizer(PVT)
泥浆体积累计器
182.
plug
塞子
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183.
184.
185.
186.
187.
188.
189.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
196.
197.
198.
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plug back
回填
v.
plugging material
填井材料
cement
positive
choke
节流
negative differential pressure
负压差
pounds per
cubic foot
磅
/
英尺
3
pounds per
gallon(ppg)
磅
/
加仑
1g/cm
3
=
8.33ppg fresh water /brine pounds per
square
inch
gauge(psig)
磅
/
英
寸
2
压力表
pounds per square inch per foot psi/ft
磅
/
英寸
2
/
英尺
压力梯度单位
pressure
drop
压力降
pressure
gauge
压
力表
pressure
gradient
压力
梯度
pressure-integrity test
压力完整性测试
pressure
loss
压力损失
preventer packer
防喷器
胶芯
rate of penetration (ROP)
机械钻速
m/hr
reduced circulating
pressure(RCP)
降低的
循环
压力
SCR
—
slow
circulating rate remote BOP
control
panel =drill
'
s BOP control
panel
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防喷器遥控面板
199.
remote choke
panel
节流阀遥控面板
200.
returns
返出物
201.
reverse
circulation
反循环
202
.
reverse drilling break
钻速突慢
203
.
rotating blowout preventer
旋转防喷器
204
.
rotating head
旋转头
205
.
safety valve
安全阀
206
.
saturation point
饱和点
207
.
set point =casing
depth
套
管下深
208
.
setting depth
套管固深
209
.
shale
页岩
/
泥页
sand
210
.
shallow gas
浅
气层
211
.
shear ram
剪切闸板
212
.
shut in v.
关井
213
.
shut-in n.
关井
214.
shut-in
bottomhole pressure(SIBHP)
215.
shut-in
casing pressure(SICP)
关井套压
SIDPP
216.
shut-in drill pipe pressure(SIDPP)
关井立
压
occur a
kick
发生井涌
a kick has
occurred
217. snub
不压井起下钻
218.
snubber
不压井起下钻装置
219.
snubbing
line
不压井起下钻管线
220.
snubbing
unit = snubber
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221.
stack
防喷器组
222.
strip a well
v.
强行起下钻
223.
stripper
head
封井头
224.
stripper
rubber
橡胶刮泥器
225.
stripping
强行起下钻作业
226.
stripping in
强行下钻
pull out of
the hole
227.
stripping out
强行起钻
228.
strip pipe
强行起钻
229.
stump
pressure test
抗
冲击压力测试
230.
subsea BOP
海底防喷器
231.
subsea
choke-line valve
海
底节流管线阀
232.
surface
stack
地面防喷器组
233.
surging
激动压力
234.
swab v.
抽汲
swabbing
235.
236.
237.
238.
239.
240.
241.
242.
243.
244.
波动压力
----
swab-surge
swabbed
show
抽汲显示
swabbing
抽汲效应
swabbing
effect
抽汲效应
temperature gradient
温度梯度
total depth
(TD)
总深
MD =
measured depth
transition zone
过渡带
trip gas
起下钻气
trip margin
起钻安全余量
trip tank
灌浆罐
true vertical
pressure (TVD)
垂深
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245.
tubingless
completion
无
油管完井
workover/
修井
service rig
246.
underground
blowout
地下井喷
247.
upper kelly
cock
上旋塞
248.
wait-and-
weight method
等待加重法
(
工程
师法
)
249.
water-base
mud
水基泥浆
250.
water hammer
水击
251.
wellbore
=well=hole
井眼
252.
wellbore
pressure
井眼压力
253.
well control
井控
254.
well kick
井涌
255.
wetability
润湿性
256. wild
well
失控井
/
自喷井
257. out of control well
失控井
Chapter 2
The Basic Concepts of Well Control
井控的基
本概念
blowout
1.
井喷的危害
/The harms
of
1.1
井喷失控的危害性
/ The
harms of out of control for
blowout
Think of danger in time of peace
居安思危
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1.2
国内几起典型的井喷事故
/The
typical
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blow out
incident in our country
2.
井喷失控的原因
/The
causes of out of control for
blowout
3.
对井控工作的正确认识
/The
correct view to well
control
4.
做好井控工作的对策
/The policy to implement well
control operation
5.
井控及其相关的概念
/well
control and relevant
concepts
5.1
井控
/well control /kick control/pressure
control
井
控是对油气井压力控制的简
称
/well control
is control abbreviation to oil/gas
well
pressure.
控制地层压力→实现近平衡压力钻井
→保
护油气层→提高采收率→延长油井使用寿
命。
5.2
井控的三个阶段
/The
three stage of well control
5.2.1
一级井控
/primary
well control
一级井控
是指利用合理的钻井液密
度,正确的技
术
及操作措施,满足
近平衡压力钻井的
要求,防止溢流
发生,实现安全生产的
井控工艺。
二级井控
/secondary
well control
二级井
控是指及早发现溢流
,
迅速
实
现对井口
的控制
,
用压井工艺重
建井内压力平衡的
井控工艺。(重
点)
5.2.2
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5.2.3
三级井控
/tertiary
well control
三级井控是
指井喷失控后,重新恢
复对井的控制。
5.3
井侵
/influx
当地层压力大于井底压力时
,
地层孔
隙中
的流体
(
油气水
)
将侵入井内
,
通常称为
井
侵。(地面除气设备处理)
5.4
溢流
/overflow
地层压力大于井底压力时
,
地层流
体在压力
差的作用下向井内流动
,
这种流动成为
溢
流。
5.5
井涌
/well kick
溢流进一步发展
,
钻井液涌出井口的现象称
为
井涌。
5.6
井喷
/well blowout
:
wide-open flow
畅喷
ground blowout / underground blowout
地层流体(油
气水)无控制的涌入井
筒,喷出地面的现象称为井
喷。井喷流体
自地层经井筒喷出地面叫
地上井喷
,
从井
喷地层流入其他低压地层的现象叫
地下井
喷。
5.7
井喷失控
/out of
control for blowout
井喷发生后
,
无法用常规方法控制井口而
出现
畅喷
的现象称
为井喷失控。这是钻井
过程中最恶性的钻井事
故。
Chapter 3 The Various Pressure Concept
In Bore Hole
井下各种压力的
概念
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压力是井控的最主要的基本概念之一,了解
< br>压力的
概念及各种压力之间的关系对于掌握井控
技术和防止井
喷是十分常重要的。
/pressure is one of the most
important basic concepts. We should
know the pressure
concepts and the
relation between various pressure. This
is very important for us to master well
control technology
and prevent from
blowout.
1
.压力概念
/pressure concepts
1.1
定义
/Definition
所谓压力是指物体单位面积上所受<
/p>
的垂直力。
/pressure is
the vertical force per unit area
exerted by object.
1.2
公式
/Formula
P ----
pressure
压力
F
-
----
force
力
N
A
-
---
area
面积
m
1.3
单位
/unit
1.3.1
Metric System
帕
(Pa)
2
2
1 Pa=1N/m
1Pa=1N/ m
2
2
1 Pa
是
1
m
面积上受到
1 N
的力时形成的压
力。
2
1
N
是指质量为
1kg
的物体获得
1m/s
的加速
度的
2
2
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力。
1MPa=10
3 4 5
kPa=10
Pa=10bar
巴
2
6
2
p>
=10.194at(kgf/cm
)
≈
10.2at
1at=100 kPa=0.1 Mpa
1.3.2
British
System
-
---------- psi
2
psi ---- pounds/inch
(pounds per square inch)
磅
/
英寸
2
1psi=6.895 kPa
≈
7 kPa=0.007 Mpa 1000psi
≈
7
Mpa 5000 psi=35 Mpa
井控中很多压力是由液体和气体产生的,
但压力
的概念是一样的,所不同的是液体和气
体在某点的压
力在各个方向都相等。
2
.静液压力
/Hydrostatic Pressure
2.1
定义
/Definition
静液压力由静止液体重力产生的
压力。
Hydrostatic Pressure is the force
exerted by the
weight of static fluid.
“
hydro”
water or liquid
“
static”
---- at
rest
1at=1 kgf/cm =98066.5
Pa
=98.0665 kPa=0.0980665 Mpa
粗略计算时
,
可认为
:
1MPa=10kgf/cm
=10at (
误差为
2%)
2
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2.2
公式
/Formula
P
h
=
g
ρ
H= 0.00981
ρ
H
P
h
=
g
ρ
H= 0. 0981
ρ
H bar
2.3
钻井液的静液压力
/
Hydrostatic Pressure of Drilling
Fluid
Mpa
在钻井作业中
,
钻井液的静液压力是由井中
钻井
液重力产生的。
P
m
=
0.00981
ρ
m
H Mpa
兆帕
Where:
m
-
---
钻井液的密度
density of drilling fluid.
3
g/cm
(kg/l)
H ------
T
VD
垂深
m
For example:
举例
ρ
m
=1.2
g/cm
, H=2000m, kg/l
3
计算
Calculate: P
m
答案
Answer: P
m
=0.00981
ρ
m
H
=0.00981*1.2*2000 =23.544(Mpa)
In drilling, hydrostatic pressure is
the force exerted
by drilling fluid in
the wellbore. When formation
pressure
is greater than hydrostatic pressure,
formation fluid may enter the wellbore.
If formation
fluid enter the well bore
because formation
pressure is higher
than hydrostatic pressure, a kick
has
occurred. If prompt action is not taken to
control the kick, or kill the well, a
blowout may
occur. To control a well, a
proper balance
between pressure in the
formation and pressure in
wellbore must
be maintained; Hydrostatic pressure
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must
be equal to or slightly higher than
formation
pressure.
3.
压力梯度
/pressure
gradient
3.1
定义
/Definition
单位垂直深度压力的变化值
。
Pressure
gradient is the amount pressure changes
with per unit true vertical depth.
TVD&MD: TD
TVD and MD is
differ, especially in directionally
drilled holes.
TVD is the
length of a straight vertical line from the
surface to the bottom of the hole. MD
or total
depth is the length of the
well as measured along
the actual
course of the hole.
3.2
公式
/formula
P
G 0.00981 (MPa
/ m)
where:
G
-
----
压力梯度
gradient,
Mpa/m
P
-
-----
压力
pressure, Mpa
H ----
垂深
TVD, m
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钻井液的压力梯度:
G
m
=
P
m
/H=0.00981
ρ
m
(Mpa/m)
例如
For example:
ρ
m
=
1.24g/cm
, H = 3353m.
3
计算
calculate: G
m
and
P
m
答案
answer: G
m
=
0.00981
ρ
m
=0.00981*1.24=0.0122(Mpa/m)
P
m
=
G
m
H=0.0122*3353=40.8(Mpa)
3.3
英制表示法
/Expression
Method of British System
2
g=0.052ft/s
P
m
= 0.052
ρ
m
H
Where:
Pm
静液柱压力
hydrostatic
pressure, psi- --pounds
per square
inch.
ρ
m
-
-------
密度
density, ppg
-
------ pounds per
gallon.
磅
/
加仑
H ----------
T
VD,
ft
—
foot.
换算关系
/conversion
relation:
3
1
g/cm
= 8.33ppg
淡水
fresh water
3
1ft
= 12 inch = 0.3048m
1m = 3.2808 ft
压力梯度公式
Gradient
formula:
G = 0.052
ρ
(psi/ft)
例如
For example:
ρ
水
=8.33ppg
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G
水
=
0.052*8.33=0.433 (psi/ft)
磅
/
英寸
/
英尺
2
4.
地层压力
/formation
pressure
4.1
定义
/definition
p>
作用于地层孔隙流体上的压力叫
地层压力。
Formation pressure is the force exerted
by
fluids in a formation. It is
measured at the depth of the
formation
with the well shut in. It is also called reservoir
pressure or, since it is usually
measured at the bottom of
the hole with
the well shut in, shut-in bottom hole
pressure.
P
p
= P
d
+
P
m
SIDPP SICP
4.2
地层压力的分类
/
P
p
The type of formation
pressure
4.2.1
正常地层压力
/normal
formation pressure
正常
地层压力等于从
地表到地下该地层处
的静液压力。
Normal formation pressure equal to the
hydrostatic
pressure from surface to
the formation.
P
p
=P
h
=0.00981
ρ
水
H
G
p
=G
h
=
0.00981
ρ
水
3
ρ
水
=1.0 -----
1.07g/cm
G
p
=0.00981
-------
0
.010496Mpa/m
G
p
=0.0098
-
------
0
.010486Mpa/m
(
国内
)
4.2.2
异常高压
/abnormally
high pressure/ higher-than
normal
pressure
凡压力梯度高于淡水或盐水柱
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压力梯度的
地层压力称为异常高压。
The
formation pressure gradient which is higher
than that of fresh water or brine
column is called
abnormally high
pressure.
有时,地层流体与地
层的连同通通道常常
被封闭或隔层
隔段,此
时,隔层下部的流
体必须支撑上部岩层,岩石
重于地层水,
p>
所以,地层压力可能超过静液压
力,形成
异常高压。
Trap
欠压实的页岩层
4.2.3
异常低压
/abnormally
low pressure lower-than
normal pressure
凡压力梯度低于淡水或盐水柱
压力梯度的
地层压力称为异常低压。
The
formation pressure gradient which is lower
than that of fresh water or brine
column is called
abnormally low
pressure.
异常低压常常发生于衰竭产层和大空隙的
老地
层。(露头
outcrop/
降低)
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钻井实践表明:这三种类型的地层都可能钻
< br>遇到,其中
异常高压地层更为多见,它与钻井
The expression method of
formation pressure
4.3.1
压力单位
/pressure
unit, 20MPa
4.3.2
压力梯度
/pressure
gradient
在对比不同深度地
层中的压力时
,
可消除
深度的影响。
4.3.3
当量
/
等效密度
/equivalent density
平衡地层压
力所需要的钻井液密
. Equivalent density is the
drilling fluid that can balance the
formation
pressure.
某点压力等于具有相当密度的流体在
该
点所形成的液柱压力
。
计算公式:
ρ
p
=
102P
p
/H = P
p
/0.00981H
ρ
p
当量密度
3
equivalent
density
,
g/cm
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P
p
地层压力
formation
pressure
,
MPa
H ----
垂直深度
TVD
,
m
压力系数
/pressure
coefficient non-
dimension---
无因次
/
无量纲
压力系数是指某点压力与该深度处淡
水
柱的静液压力之比。
与等效密度的关系:数值上相
等
Pressure coefficient is a ratio that
the pressure at a
4.3.4
given depth is divided by the
hydrostatic pressure of
fresh water
column at this depth.
P
p
/0.00981*1*H = P
p
/0.00981H =
102P
p
/H
在数值上等于当量
密度。
例
如:已知某井:
H = 1000m
,
P
p
= 11.76Mpa,
求:该深
度处的地层压力系数。
解:
压力系数
=
11.76/(0.00981*1*1000) =1.2
例
如:已知某井:
H = 2000m
,地层压力系
数为
1.3,
求
:
该深度处的地层压力。
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解:
P
p
= 0.00981*1.3*2000=25.48(Mpa)
5.
上覆岩层压力
/overburden pressure
5.1
定义
/definition
上覆岩层压力是指某深度以上的
p>
岩石和其
中的流体对该深度所形成的压力。
Overburden pressure is the pressure
exerted at
any given depth by the
weight of the sediments, or
rocks, and
the weight of the fluids that fill pore space in
the rock. Overburden pressure can vary
in different
areas because the amount
of pore space and the
density of rocks
vary from place to place. Overburden
pressure is generally considered to be
1 pound (lb) per
square inch per foot
(psi/ft)
5.2
公式
/formula
岩石重量
流体重量
作用面积
0.00981H [(1
)
r
]
P0
-
----
overburden pressure,
上覆盖岩层压力
Mpa
φ
-----
porosity, %
空隙度
ρ
r ----- density of rocks,
岩石密度
g/cm
3
ρ
--------
d
ensity of formation fluid,
地层水密度
g/cm
connate water
3
5.4 P
0
与
P
p
的关系
/
The relationship between P
0
and P
p
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P
0
= M + P
p
G
0
=
G
M
+ G
p
M
-
---
基岩重力
matrix
gravity, Mpa
破裂压力指地层抵抗水力压破的能力
Formation fracture pressure is the
amount of pressure
that causes a
formation to break down or fracture.
6.2
表示方法
压力
压力梯度
G
f
等效密度
6.3
与深度的关系
7.
破裂压力试验
Fracture
primary well control
secondary well control
tertiary well control think of danger
in time
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of peace
居安思危
=10Bar
(
巴
)
7Mpa=1000psi
hydrostatic pressure
1foot=12inch
1foot =0.3048m
1m=3.2808ft equivalent
地层压力
:
正常地层
力
:0.0098--0.010496Mpa/m
异常高压
异常低压
overburden
pressure fracture
pressure
P
f
BHP---bottom hole
pressure
swabbing surging differential
pressure pressure loss laminar
flow
层流
turbulent flow
紊流
pump pressure hydraulic
pressure
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地层破裂压力
一.
定
义
指地
层抵抗水力压破的能力
leak-off test
二.
实验目的
1
.确定最大允许钻井液密度
ρ
mmax
2
.确定最
大允许关井套压
(
MAASP
)
P
amax
三、
实验方法及步骤
(
1
)
井眼准备
当钻开套管鞋以下
第一个
砂岩层
后,循环调整钻井
液的性能,
使其密度均匀稳定。
一般钻
3
5
米新井
眼,最多不
超过
10
米。
(
2
)
上提钻具,关封井器。
space
out
(
3
)
用小排量,高压泵以
0.8
-------
4
升
/
秒的排量缓慢向井内注入钻井液
(最
好用水泥车)。
(
4
)
准确记录不同时间的
注入量
及井
口压
力
。(若排量不变,可记录
注入时间
及井口压力)
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5
)
一直注到井口压力不再升高,并
略有
下降时,停泵,记录数据
后,从
节流
阀
卸压。
(
若地层的承
压能力很高,
不一定非要压漏地
层,满足钻井要求
即可
)
压裂试验
.avi
6
)
在直角坐标系内作出以井口压力
与泵
入量(泵入时间)为坐标的
实验曲
线。
7
)
从
图中确定以下各点:
P
L
漏失压力。既
开始偏离直线
点的压力值。
P
R --------
破裂压力。最高点的压力
值。
8
)
计算有关的数据:
地层的破裂压力:
P
f
=
P
L
+ 0.00981
ρ
m
H
f
Hf
套鞋的垂直深
度
破裂压力梯度
:
G
f
=
P
f
/ H
f
破裂压力等
效(当量)钻井液密度
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ρ
f
=102
P
f
/ H
f
=
ρ
m
+
p>
102
P
L
/
H
f
=102 G
f
(9)
确定最大允许钻井液密度
ρ
mmax
表层套鞋
以下
:
1.221=1.23
ρ
3
mmax
=
f
技术套鞋以下
- 0.06 g/cm
:
mmax
=
ρ
3
g/cm
f
- 0.12
3
(10)
确定最大允许关井套压
P
amax
=
P
f
–
P
m
= P
f
–
0.00981
ρ
P
amax --------
最大允许关井套压
P
f ---------------
地层的破裂压力
m
-
--------
P
m------------
钻井液的静液压力
H
f
套鞋的垂直深度
6.
58=6.59=6.5
1.2301=1.24
最大允许关井套压
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P
amax
H
f
m
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MAASP -----
maximum allowable
annular surface
pressure 8.
井底压力
/BHP bottom hole pressure
7.1
定义
BHA bottom hole assembly
井底
压力是指地面及井内各种压力
作用于井底
的总压力
.
BHP is the force exerted
by surface
pressure and various
pressure in the
hole.
7.1
不同钻井作业中的井底压力
2.1.1.
钻井液静止时
:
P
b
=P
m
P
b
-
----
井底压力
P
m
----
钻井液静液柱压力
7.1.2
起钻时
:swab trip
margin
P
b
=P
m
–
P
sb
- P
dp
P
sb ----
抽汲压力
P
dp
-
-----
未灌液时静液压力的减小值
7.1.3
下钻时
:
P
b
=P
m
+ P
sw
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P
sw ------
激动压力
7.1.4
正常钻进时
P
b
=P
m
+
P
bp
+ P
mr
P
m
-
-----
钻
井液静液柱压力
P
bp ----
环空流动阻力
P
mr
-
-----
岩屑引起的静液压力增值
7.1.5
划眼时
ream
P
b
=P
m
+
P
bp
+ P
sw
8.
井底压差
/differential pressure
8.1
定义
positive/negative
井底压力与地
层压力的差值
.
△
P =
P
b
- P
p
8.2
井底压差与机械钻速的关系
ROP
压差越大,机
械钻速越小
△
P
(1).
△
P
对井底岩屑产生压持效应
.
(2).
压差使井底岩石强度增加
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9.1
压力损失
/pressure
loss
环空流动阻力
影响因素
:
钻井液的上返速度
环空间隙
井深
钻井液的性能
10.
波动压力
swab-surge
抽汲压力
---
起钻时
,
钻柱向上运动
,
相当于钻井液向下流动
,
产生向
上的摩
擦
阻力,使井底压力减小,由此而减小
的压
力叫抽汲压力。
激动压力
下钻时
,
钻柱向下运动
,
相当
于钻井液向上流动
,
产生向
下的摩
擦阻
力,使井底压力增加,由此而增加
的压力
叫激动压力。
影响因素
:
减小波动压力的措施
:
1.
控制起下钻速度
2.
防止猛提猛刹
3.
调整好钻井液性能
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4.
保持井眼畅通
11.
泵压和液压
12.
钻井液密度的确定
:
1
.
钻井液密度的确定
1.3402=1.35
附加当
量法
:
trip margin
ρ
m
=
ρ<
/p>
p
+
ρ
e
=
102P
p
/
H +
ρ
e
油水层:
ρ
e
= 0.05 0.10
3
g/cm
P
e
= 1.5 ----
3.5Mpa
3
气层
:
ρ
e
=
0.07 -----
0
.15
g/cm
P
e
= 3.0 ---- 5.0Mpa
13.
溢流发生的原因
根本原因
:
井底压力(
P
b
)小于地层
压
力(
P
p
)
1.
对地层压力掌握不准确
,
使设计的
钻
井液密度偏低
.
2.
井内钻井液柱高度下降
.
(
1
)
井漏
(
2
)
没灌满井眼
3.
钻井液密度下降
.
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(
1
)
气侵
(
2
)
卡钻时混油
4.
起钻抽汲
5.
环空流动阻力消失
.
二级井控
一
.
溢流预兆
overflow
sign
1.
钻进过程
(1)
泥浆池液面升高
(2)
出口钻井液流速增加
(3)
停泵钻井液外溢
(4)
钻速突快或放空
(5)
循环泵压下降
,
泵速增加
(6)
钻具悬重发生变化
(7)
钻井液性能发生变化
(8)
岩屑的大小和形状发生变化
当机械钻速突然增加
5---6
倍时的钻速
,
米
/
小时,叫钻速突快
.
快钻时:钻时突
然减小
5---6
倍时的钻时,叫快钻时。
分钟
/
米
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2.
起下钻时预兆
起钻时
:
灌浆量
小于
起出钻具排替量
起出
3
柱钻杆或
1
柱钻铤
displacement
下
钻时
:
返液量
大于
下入钻具排替
量
3.
起完钻时预兆
: trip
tank
井口是否有外溢
二
.
节流压井管汇
1.
节流压井管汇流程
(
如图所示
)
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2.
节流阀作用
:
给井底施加回压
2.
节流阀特点
:
只能节流
,
不能断
流
..
..
4.
注意两点
:
防沙
,
防冻
5.
节流压井管汇的正确操作
:
⑴关井操作
:
(
软关井
)
迅速打开液动
/
手动
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4#
平板阀
HCR/
→ 关封井器
→ 关节流阀
,
试关井
(P
a
<
P
amax
=→关节流阀上游的平板
阀。
⑵ 关井状态转变为压井状态:
缓慢开泵,同
时迅速打开节流阀及节流
阀上游的平板阀,调
节
节流阀,保持关井
套压
不变,一直到
泵的
排量达到压井排量
/
泵速
。
三
.
为什么要迅速关井
?
1.
可迅速控制住井口
,
使井控工作处于主
动
,
有利于实现安全压井
.
2.
可制止地层流体继续进入井内
.
3.
减小关井套压
(P
a
)
和关井立压
(P
d
)
4.
可准确计算地层压力
(P
p
)
及压井泥浆密
度。
(
ρ
m1
)
压降漏斗
P
p =
P
d +
P
m
四
.
关井方法
:
1.
软关井
:
先打开
4
液动
/
手动平板阀
HCR,
再关封井器的关井方法
. soft shut-in
特点
:
关井慢
,
但减小了水击效应
,
有利
于
安全生产
.
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2
钻井过程中为了进行硬关井节流管汇的设
1
)防喷器一侧的液压阀关
HCR
2
)节流管线
开至遥控节流阀
3
)遥控节流阀关
2.
硬关井
:
直接关封井器的关井方法
.
特点
:
关井快
,
但水击效应大
,
不利于安
全生产
.
hard shut-in
五
.
关井程序
(
shut-in
procedure
)
1
.
钻
进过程
(
软关井
)
(
1
)
发信号
(一长,
两短,三
短)
(
2
)
停转盘,停泵
(
3
)
上提钻具
(
4
)
开液动
/
手动平板阀
HCR
(
5
)
关封井器(
BOP
< br>)
---
先关环
形,
再关半封
(
6
)
关节流阀,试关井,再关节流
上
游的平板阀。
(
打开环形
)
(
7
)
录取
精品文档
精品文档
关井立压
P
d
和关井套压
Pa
,泥浆池增量
Δ
V
。
2
.
起下钻过程
trip
(
1
)
发信号
(
2
)
停止作业,抢装回压凡尔
non-
return valve back
pressure valve
(
3
)
开
4
液动
/
手动平板阀
HCR
—
hydraulic control remote
(
4
)
关封井器
(
BOP
)
---
先关环
形,
再关半封
(
5
)
关节流阀,试关井,再关节流
上游的平板阀。
(开
环形)
(
6
)
接方钻杆
/
或强行下钻
(
7
)
录取关井立压
P
d
和关井套压
Pa
,
泥浆池增量
Δ
V
。
3
.
起下钻铤
strip
(
1
)
发信号
(
2
)
停止作业,
抢装带回压凡尔的
钻
杆
精品文档
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(
3
)
开
4
液动
/
或手动平板阀
(
4
)
关防喷器
BOP
(
5
)
关节流阀,试关井,再关关节
流上游的平板阀
(开
环形)
(
6
)
接方钻杆
/
或强行下钻
录取关井立压
P
d
和关井套压
(
7
)
Pa
,泥浆池增量
Δ
V
。
4
.
空井过程
喷势强烈:
(
1
)
发信号
(
2
)
开液动
/
或手动平板阀
(
3
)
关全封闸板
.
(
4
)
关节流阀,试关井
(
5
)
关节流上游的平板阀。
(
6
)
录取关井套压和泥浆池增量
supervisor
六.关井时注意问题
1
.
井内有钻具,不能关全封
2
.
合理控制井口压力
3
.
关井后,可正确活动钻具,可上
下活动,
严禁
转动
。
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4
.
关封井器要果断,一次使
BOP
5
.
实现关闭。
严禁用封井器卸压
。
6
.
长期关井一定要手动锁紧。
7
.
完成关井程序后,迅速准备压
井,密切关注
套压
的变化。
七
.
关井立管压力的确定
:
关井立管压力是计算
P
p
和
ρ
m1
的重要
依据
,
因次准确录取
P
d
是十分
常重要的。
1
.关井状态下的压力平衡
钻柱
内:
P
p
=P
d
+
0.00981
ρ
m
H
环空内
:
P
p
=P
a
+
0.00981
ρ
m
(H-h
w
) +
0.00981
ρ
w
h
w
h
w
溢流高度
m
ρ
w
溢流密度
,
g/cm
3
h
w
=
Δ
V/V
a
ρ
w
=
ρ
m
–
102(P
a
- P
d
)/
h
w
当
ρ
w
= 1.07 1.20 g/cm
盐水溢
流
brine influ
ρ
w
= 0.12 ----
0
.36
g/cm
3
气体溢流
gas influx
ρ
w
= 0.36---1.07
g/cm
3
油或混合溢流
oil influx or mixing influx
3.
影响准确录取
P
d
的因素
⑴ 关井后井内压力达到平衡需要一定
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