压井液密度确定与压井方式的选择

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摘 要：本文主要着重介绍了油田在生产实际中采取的压井方式和现场压井液密度的简单确定，为油田井控技术提供一些要求，为今后开展气井修井作业奠定了良好的技术基础。

关键词：压井；循环法；挤入法；灌注法

压井技术的重要性不言而喻，其压井方法的选择是其保证压井成功的一个重要因素。针对各种井况及其地层压力参数采用不同的方式进行作业，以达到最好的施工效果。反之采用的压井方式不正确就有可能使井内的压力平衡失衡造成漏失污染油层，影响产量。不仅达不到压井的目的而且可能造成井喷事故。

一、压井

是指从地面（泵车）往井内注入适当密度的液体（压井液），使井筒内液柱在井底造成的回压与地层的压力相平衡。阻止地层中的油、气、水流到井筒喷至地面。

二、现场压井液密度确定

由压井的原理可知，井内的压井液柱在井底油层部位形成的井底压力至少应与油层静压（或地层压力）相平衡。因此，未压井时，在关井达到静止的情况下，其油气层静压等于液柱压力与井口压力之和。即

P油层=P液柱+P井口

为了使油井敞口作业时不发生井喷。P井口=0故有

P油层=P液柱

P液柱=ρ液gH=P油层

在现场实际工作中，榱税踩起见，其压井液柱压力应略大于油层静压的5%～10%，于是压井液的密度可由下式确定：

P液柱=ρ液gH=（1.05～1.10）P油层

即ρ液=（1.05～1.10）P油层/gH

P油层―油层静液柱压力

ρ液―压井液的密度，kg/m3

H―油层中部深度，m

此压井液密度公式适合现场密度附加值不好确定，并且油田地层压力情况比较稳定，计算快捷简便。

三、压井方式

1循环法

其分为（正循环压井和反循环压井）这也是我油田最广泛应用的方法将配好的压井液用泵车泵入压井液井内，进行循环使地层中液体不能逸出而将井筒内的原油及水用压井液替出来，使原来被油、气、水充满的井筒改为用压井液所充填。压井液液柱的重量在井底产生回压，使油层中的油、气不能进入井筒，从而被压住。

反循环，是从套管和油管环形空间注入，压井液从油管中替出，构成从油套管空间到油管的反循环通道，而将井压住，这种方式多适用于压力高、产量大的油井，以及有深井泵和单流凡尔的油井。这也是油田采用最多的方式。

~现场施工中，井内有管柱（压裂管柱或生产管柱）情况下，采取反循环的方式进行压井，为避免激活油层，控制排量，采用间断式循环，关井1-2小时，排气使井内混相段消失，最后再把1.0-1.5倍井筒容积的压井液循环到井内，同时根据井内管柱距离井口油层位置，确保压井液的密度和关井时间平衡。

正循环，压井液从油管打入，然后经油管鞋进入油管与套管的环形空间反至地面，从而构成了从油管到油套环形空间的正循环通道，而将井压住。正循环用于低压、气量较大的油井效果较好。

~正循环压井法在油田的实际应用中很少遇到，因为油田气量较大时，伴随的地层压力也会相应较高，不太适合正压井。

2灌注法

往井内灌入一段压井液，利用液柱的重量产生的回压，把井压住。

这种方法多用于井底压力不高，修井工作难度不大，工作量小，修井时间短的简单修井作业。

3挤入法

压井时井口只有压井液进口而没有出口，这时只能在地面用高压将压井液挤入井内，从而把井筒内的原油、天然气和水挤回地层，靠井筒内液柱的全部重量把井压住。

这种方法适用于注水开发油田、油层连通性好、含水高的油气井。

~现场工作时此方式多用于井内无管柱时采取挤注法。其操作步骤：挤注―静止―排气―挤注，循环多次直到井内无气体排出为止（这一过程全部使用清水），然后再挤入一定密度的压井液，一般挤入井筒容积的1.0-1.5倍为宜。控制好泵车排量和挤注压力。

四、压井注意事项

无论采取何种的压井方式，现场施工中都要注意一些问题，共性问题都要注意，以下是本人在现场施工中注意事项中的经验总结：

1、气井新井投产，因为压井液是循环使用，在通井、射孔后用压井液替出井内清水时，由于清水和压井液混合段很难掌控，在盛接的压井液灌内可能导致井内水进入而影响压井液的密度，所以要经常量取压井液密度，密度不适合时及时调整。

2、起钻灌液时，由于起出钻具导致井口至井下液面出现悬空段，在套外环空灌液时，容易出现缓气现象，看到液面灌满后过一会液面又下降的现象，并且泵排量过大时更容易出现此现象，所以液灌满后，要观察几分钟，保证足够的液柱压力，防止井喷。

3、压井前要对气油比（GOR）较大或压力较高的井，先用油嘴控制出口排气，再用清水压井循环除气，后用高密度液体压井。

4、有压裂管柱时，杜绝正压井，容易导致封隔器坐封，变成挤入法压井，从而易导致污染油层，甚至井底油层堵塞。

五、结束语

随着国家能源的需求量的增大，天然气井、二氧化碳气井的数量不断增加，气井修井工作量也逐年增加，这就要求井控技术也要同步提高，而压井作业的成败，直接影响到该井施工质量和效果。压井是通过地面向地层注入适当类型及密度的压井液以达到井筒和地层的压力平衡，预防井喷，使其具备作业条件。特别是最近几年我国各油田井喷事件频频发生对社会及国家都造成了极其严重经济损失以至于人员伤亡。不仅加大了自身的工作量，也破坏了地层，对环境也造成了一定程度的污染。其工序看似简单但其在操作中问题确实不少。因此压井技术的意义重大，必须予以重视。

参考文献：

[1]《修井工程》吴志义主编1996年9月北京第3次印刷

[2]《采油技术手册》万任溥罗英俊主编2005年9月北京第6次印刷

[3]《井下作业井控技术》王林主编2013年9月北京第4次印刷

[4]《实用井控技术》颜廷杰主编2010年10月北京第1次印刷