某井压井失败原因分析及对策

[摘 要]在射孔施工过程中由于地层条件的复杂性，通过邻井推算或者理论计算出来的地层压力不能真实的反应该井射孔后的地层压力。因此，会出现射孔后地层压力大于井筒内静液柱压力，井口出现溢流、井涌，甚至发生井喷的情况。发生井喷后就需要进行压井作业，本文通过对压井方法、压井流程以及施工注意事项的叙述，进一步提高现场压井施工质量和效率，同时针对典型事例的分析，总结出几点经验性的结论，希望对以后的压井作业施工有所帮助。

[关键词]射后溢流 压井

中图分类号：TU711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）45-0207-01

1.压井方法介绍

1.1 循环法

循环法压是将密度合适的压井液用泵泵入到井内并进行循环，密度较小的井内流体会被压井液替出井筒达到压井目的的方法，交循环压井。

循环法压井又分为正循环和反循环。正循环压井压井液从油管进入井内，压井液下行速度快，沿程摩阻损失大，压降也大，对井底产生回压相对较小。适用于低压和产量较大的油井；反循环压井是将压井液從环形空间泵入到井内顶替井内流体，由管柱内上升到井口的循环过程。反循环压井多用在压力高、产量大的油气井当中。

1.2 灌注法

灌注法是向井筒内灌注一段压井液，用一定的液柱压力来平和地层压力。多用在井内压力不高，时间短的修井作业施工上。还可以用在起管柱作业时填补管柱所占有的完井液体积，用以平衡地层压力

1.3 挤入法

在油、套内既不连通，又无循环通道，既不能采用循环压井，又不能采用灌注法压井的情况下采用挤入法。该方法是在井口只留有压井液进口，其它管路、闸门全部关闭，利用泵车将井筒内的油、气、水挤回地层。

2.某井压井施工过程

2.1 施工准备

2.1.1 计算压井液密度σ压

井内原始射孔液密度1.1g/cm2，测得井口压力2.0MPa，油层中部深度976.95m，计算地层压力P地。

P地=P静+P测=1.1×103×10×976.95+2.0MPa=12.75MPa

附加压力1.0MPa，计算压井液密度σ压

σ压=（P地+P附）/gh=1.40g/cm2

确定压井液密度为1.40g/cm2，（中高渗透CaCl2）。

2.1.2 压井方法选择

某井内为管输射孔管柱，射孔枪上端有1.5m筛管，可以建立油、套管循环通道，且该井为油井，为了降低储层伤害，选择正循环法进行压井。

2.2 现场施工过程

现场准备压井液10m3，现场测量密度1.40g/cm2，符合施工要求。为了缩短压井施工时间，采用工程师法进行压井，压井液从油管直接进入到井内，从环空将井内流体替出，泵车排量1.0m3/min。

13min后，压井施工结束，拆除连接管线。10分钟后，作业班组打开井口套管闸门，无流体溢出，打开油管闸门瞬间有压井液喷出，5s后停止。作业班组认为该井已被压住，马上进行起管柱作业，当起出10根油管后，油管发生溢流，套管无溢流，班组又起出3根油管，此时油管已出现井涌，班组迅速关井，压井施工失败。

3.压井失败原因分析

3.1 井筒内未建立压力平衡

当该井压井结束后，班组打开套管闸门无溢流，打开油管闸门发现有压井液喷出，说明油套压力平衡尚未建立，油管内压力要高于套管压力，因此当打开油管闸门时有少量压井液喷出。分析原因有两点：

3.2.1 压井结束后，油套平衡时间短，班组打开油管闸门发现油管有压井液喷出后未能及时关井等待压力平衡，而是选择任由压井液喷出，继而导致油管内液柱压力降低，井内流体侵入到油管内，从油管涌出。

3.2.2 在该井施工结束后，发现该井使用的筛管循环孔洞很少（如图2），在循环压井施工过程中起到了节流降压的作用，而在压井结束后又减缓了油套压力平衡的建立。

3.2 井底混合流体未能全部替出

该井采用工程师法进行循环压井，既使用压井液直接顶替井内流体，压井液用量10m2左右，仅能够进行一个循环，不能够完全将井内流体全部替出，压井液与井内流体混合后密度降低，性能变差，这也是导致压井失败的一个原因。

3.2 沿程水头损失较大，井底回压小

采用正循环进行压井，与反循环压井相比压井液在油管内流速相对较快，沿程摩阻损失大，压降也大，井底回压小。又了解到该井采用70大泵采油，产液量较大，因此，采用反循环压井效果更好，成功率更高。

该井在后续施工中仍使用1.40g/cm2完井液进行压井，首先使用清水进行两个循环，将井内低密度混合流体全部替出，随即反循环替出完井液压井，压井结束后关井半小时，等待井内压力平衡充分建立，随后打开油管、套管闸门均无溢流，压井取得成功。

4.经验结论

4.1 压井施工前要进行充分的数据收集，根据井内情况确定压井方法。

4.2 循环压井尽量采用司钻法压井，使用清水将井内低密度混合液顶替干净后在循环压井液，不能为了加快施工进度或降低施工成本而忽视必要的施工步骤，这样会适得其反。

4.3 压井结束后，确认井内已经建立压力平衡后在进行施工，发现压力未平衡应该立即关闭闸门等待压力平衡。必要时可以在保证安全、环保的前提下打开低压一侧闸门，加速井内平衡的建立。

4.4 管输射孔管柱选用筛管在保证强度的情况下增多或增大孔洞，减少压井是此处的节流作用。

参考文献

[1] 聂海光王新河，《油气田井下作业修井工程》，石油工业出版社，2002.2.

[2] 杨树人汪志明何光渝崔海清，《工程流体力学》，石油工业出版社，2006.6.

作者简介

孙旭，男， 2010年毕业于西安石油大学石油工程专业，现任大庆油田有限责任公司试油试采分公司射孔大队操作工程师，主要从事射孔仪器操作、射孔深度计算等。endprint