壓井液密度確定與壓井方式的選擇

王文鵬

摘 要：本文主要著重介紹了油田在生產(chǎn)實(shí)際中采取的壓井方式和現(xiàn)場(chǎng)壓井液密度的簡(jiǎn)單確定，為油田井控技術(shù)提供一些要求，為今后開展氣井修井作業(yè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：壓井；循環(huán)法；擠入法；灌注法

壓井技術(shù)的重要性不言而喻，其壓井方法的選擇是其保證壓井成功的一個(gè)重要因素。針對(duì)各種井況及其地層壓力參數(shù)采用不同的方式進(jìn)行作業(yè)，以達(dá)到最好的施工效果。反之采用的壓井方式不正確就有可能使井內(nèi)的壓力平衡失衡造成漏失污染油層，影響產(chǎn)量。不僅達(dá)不到壓井的目的而且可能造成井噴事故。

一、壓井

是指從地面（泵車）往井內(nèi)注入適當(dāng)密度的液體（壓井液），使井筒內(nèi)液柱在井底造成的回壓與地層的壓力相平衡。阻止地層中的油、氣、水流到井筒噴至地面。

二、現(xiàn)場(chǎng)壓井液密度確定

由壓井的原理可知，井內(nèi)的壓井液柱在井底油層部位形成的井底壓力至少應(yīng)與油層靜壓（或地層壓力）相平衡。因此，未壓井時(shí)，在關(guān)井達(dá)到靜止的情況下，其油氣層靜壓等于液柱壓力與井口壓力之和。即

P油層=P液柱+P井口

為了使油井敞口作業(yè)時(shí)不發(fā)生井噴。P井口=0故有

P油層=P液柱

P液柱=ρ液gH=P油層

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中，為了安全起見，其壓井液柱壓力應(yīng)略大于油層靜壓的5%～10%，于是壓井液的密度可由下式確定：

P液柱=ρ液gH=（1.05～1.10）P油層

即ρ液=（1.05～1.10）P油層/gH

P油層—油層靜液柱壓力

ρ液—壓井液的密度，kg/m3

H—油層中部深度，m

此壓井液密度公式適合現(xiàn)場(chǎng)密度附加值不好確定，并且油田地層壓力情況比較穩(wěn)定，計(jì)算快捷簡(jiǎn)便。

三、壓井方式

1循環(huán)法

其分為（正循環(huán)壓井和反循環(huán)壓井）這也是我油田最廣泛應(yīng)用的方法將配好的壓井液用泵車泵入壓井液井內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)使地層中液體不能逸出而將井筒內(nèi)的原油及水用壓井液替出來，使原來被油、氣、水充滿的井筒改為用壓井液所充填。壓井液液柱的重量在井底產(chǎn)生回壓，使油層中的油、氣不能進(jìn)入井筒，從而被壓住。

反循環(huán)，是從套管和油管環(huán)形空間注入，壓井液從油管中替出，構(gòu)成從油套管空間到油管的反循環(huán)通道，而將井壓住，這種方式多適用于壓力高、產(chǎn)量大的油井，以及有深井泵和單流凡爾的油井。這也是油田采用最多的方式。

﹡現(xiàn)場(chǎng)施工中，井內(nèi)有管柱（壓裂管柱或生產(chǎn)管柱）情況下，采取反循環(huán)的方式進(jìn)行壓井，為避免激活油層，控制排量，采用間斷式循環(huán)，關(guān)井1-2小時(shí)，排氣使井內(nèi)混相段消失，最后再把1.0-1.5倍井筒容積的壓井液循環(huán)到井內(nèi)，同時(shí)根據(jù)井內(nèi)管柱距離井口油層位置，確保壓井液的密度和關(guān)井時(shí)間平衡。

正循環(huán)，壓井液從油管打入，然后經(jīng)油管鞋進(jìn)入油管與套管的環(huán)形空間反至地面，從而構(gòu)成了從油管到油套環(huán)形空間的正循環(huán)通道，而將井壓住。正循環(huán)用于低壓、氣量較大的油井效果較好。

﹡正循環(huán)壓井法在油田的實(shí)際應(yīng)用中很少遇到，因?yàn)橛吞餁饬枯^大時(shí)，伴隨的地層壓力也會(huì)相應(yīng)較高，不太適合正壓井。

2灌注法

往井內(nèi)灌入一段壓井液，利用液柱的重量產(chǎn)生的回壓，把井壓住。

這種方法多用于井底壓力不高，修井工作難度不大，工作量小，修井時(shí)間短的簡(jiǎn)單修井作業(yè)。

3擠入法

壓井時(shí)井口只有壓井液進(jìn)口而沒有出口，這時(shí)只能在地面用高壓將壓井液擠入井內(nèi)，從而把井筒內(nèi)的原油、天然氣和水?dāng)D回地層，靠井筒內(nèi)液柱的全部重量把井壓住。

這種方法適用于注水開發(fā)油田、油層連通性好、含水高的油氣井。

﹡現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)此方式多用于井內(nèi)無管柱時(shí)采取擠注法。其操作步驟：擠注—靜止—排氣—擠注，循環(huán)多次直到井內(nèi)無氣體排出為止（這一過程全部使用清水），然后再擠入一定密度的壓井液，一般擠入井筒容積的1.0-1.5倍為宜?？刂坪帽密嚺帕亢蛿D注壓力。

四、壓井注意事項(xiàng)

無論采取何種的壓井方式，現(xiàn)場(chǎng)施工中都要注意一些問題，共性問題都要注意，以下是本人在現(xiàn)場(chǎng)施工中注意事項(xiàng)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

1、氣井新井投產(chǎn)，因?yàn)閴壕菏茄h(huán)使用，在通井、射孔后用壓井液替出井內(nèi)清水時(shí)，由于清水和壓井液混合段很難掌控，在盛接的壓井液灌內(nèi)可能導(dǎo)致井內(nèi)水進(jìn)入而影響壓井液的密度，所以要經(jīng)常量取壓井液密度，密度不適合時(shí)及時(shí)調(diào)整。

2、起鉆灌液時(shí)，由于起出鉆具導(dǎo)致井口至井下液面出現(xiàn)懸空段，在套外環(huán)空灌液時(shí)，容易出現(xiàn)緩氣現(xiàn)象，看到液面灌滿后過一會(huì)液面又下降的現(xiàn)象，并且泵排量過大時(shí)更容易出現(xiàn)此現(xiàn)象，所以液灌滿后，要觀察幾分鐘，保證足夠的液柱壓力，防止井噴。

3、壓井前要對(duì)氣油比（GOR）較大或壓力較高的井，先用油嘴控制出口排氣，再用清水壓井循環(huán)除氣，后用高密度液體壓井。

4、有壓裂管柱時(shí)，杜絕正壓井，容易導(dǎo)致封隔器坐封，變成擠入法壓井，從而易導(dǎo)致污染油層，甚至井底油層堵塞。

五、結(jié)束語

隨著國家能源的需求量的增大，天然氣井、二氧化碳?xì)饩臄?shù)量不斷增加，氣井修井工作量也逐年增加，這就要求井控技術(shù)也要同步提高，而壓井作業(yè)的成敗，直接影響到該井施工質(zhì)量和效果。壓井是通過地面向地層注入適當(dāng)類型及密度的壓井液以達(dá)到井筒和地層的壓力平衡，預(yù)防井噴，使其具備作業(yè)條件。特別是最近幾年我國各油田井噴事件頻頻發(fā)生對(duì)社會(huì)及國家都造成了極其嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失以至于人員傷亡。不僅加大了自身的工作量，也破壞了地層，對(duì)環(huán)境也造成了一定程度的污染。其工序看似簡(jiǎn)單但其在操作中問題確實(shí)不少。因此壓井技術(shù)的意義重大，必須予以重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]《修井工程》吳志義主編1996年9月北京第3次印刷

[2]《采油技術(shù)手冊(cè)》萬任溥羅英俊主編2005年9月北京第6次印刷

[3]《井下作業(yè)井控技術(shù)》王林主編2013年9月北京第4次印刷

[4]《實(shí)用井控技術(shù)》顏廷杰主編2010年10月北京第1次印刷