黎武+毛冬冬+王新期

[摘  要]目前国内外存在多种确定修井作业现场压井液密度的方法，这些方法各有其优缺点。本文从修井作业压井时存在的问题出发，对目前压井液密度计算的各种方法进行了分析研究，指出了这些方法存在的的问题和不足之处，并进行了对比分析，使大家对压井液密度计算有一个明确的认识。

[关键词]压井液 密度地层压力

中图分类号：TE358.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0001-01

1 前言

修井作业过程中，做好井控工作的目的是防止地层液体侵入井内，为此需保持井底压力略大于地层压力，即实现近平衡作业，这时的关键问题就是研究怎样最合理地确定压井液密度。压井液密度的确定应以钻井时资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。作业现场一般推荐附加当量压井液密度、附加压力井底值规定如下：

当量密度附加：油水井为0.05-0.1g/cm3;气井为0.07-0.15g/cm3

井底压力附加：油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0MPa

大体上来说，确定作业现场压井液的密度时，必须考虑到以下三个方面：（1）地层压力系数;（2）地层孔隙的压力大小;（3）井控装置。目前的几种计算作业现场压井液密度的方法[1]主要可以分为两种，一种是常规的压井液密度确定方法;另一种则是改进的压井液密度确定方法。

2 常规压井液密度确定方法

2.1 附加当量密度计算法

根据《修井作业井控技术规程》的规定可知又因为、所以

（1）

式中：—油层中部深度，m;—井眼内压井液密度，g/cm3;—地层压力，MPa;—地层液体密度，g/cm3，一般为1.00-1.07 g/cm3;—地层压力当量压井液密度，g/cm3;—附加当量密度，g/cm3，油水井为0.05-0.1g/cm3、气井为0.07-0.15 g/cm3。

2.2 压力倍数计算法

（2）

式中：—附加系数，对于一般作业，K=1.00-1.15;

2.3 附加压力计算法

（3）

式中：—附加压力，油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0MPa。

2.4 压井液相对密度计算法[2]

压井管柱深度不超过油层中部深度时，压井液密度计算公式为：

（4）

式中：—实际压井深度，m;—油层中部深度，m;—地层压力梯度，MPa/m。

2.5、常规法计算压井液密度应考虑的问题

常规法计算压井液密度计算的四个公式中，参数附加当量密度、附加系数、附加压力都有一个取值范围，在这个取值范围中如何取值要遵循如下五个原则[3]，否则对压井液密度计算也有很大影响。主要以下几个方面（1）油气井能量的大小：产能大则多取，产能小则少取;⑵油气水井生产状况：油气比高的井多取，低的井少取;注水开发见效的井多取，反之少取;⑶油气井修井施工内容、难易程度与时间长短：作业难度大、时间长的井多取，反之少取;⑷井深结构：大套管多取，小套管少取;⑸井深：井深多取，井浅少取。

3 根据实测地层压力确定

3.1、实测地层压力确定计算公式

根据实测地层压力理论计算公式可知：

（5）

其中。

3.2、根据地层压力确定压井液密度的影响因素[4]

根据地层压力确定的误差大小取决于地层液体密度的准确与否，一般来讲=1.00-1.07g/cm3，影响的因素有地层液体中溶解的固体（盐类）的多少;地层液体中溶解的气体的多少和地层温度梯度的高低，一般来讲地层液体中溶解的固体（盐类）越少、气体越多、地层温度梯度越低，地层液体密度越小，反之，地层液体密度就越大。

4 根据实测溢流关井立管压力确定

4.1、溢流关井立管压力确定方法

根据修井作业过程中发生溢流时关井立管压力确定压井液密度公式为（考虑附加密度）：

（6）

式中：—井筒内原来液体的密度，g/cm3;—发生溢流后的关井立管压力，MPa;

4.2 确定溢流关井立管压力时的影响因素

根据发生溢流后的关井立管压力确定的误差的大小取决于发生溢流后的关井立管压力确定的准确与否。

首先消除关井时间对关井压力的影响。在发生溢流关井后，根据关井时间连续记录立压和套压，并做立压、套压与时间的关系曲线，一般情况下，当曲线变化平滑时，其拐点处，即可读为关井立压与关井套压。对于低渗油气藏或井眼不稳定情况，关井后立压与套压较长时间不出现平稳段及拐点，对这种情况可根据早期压力恢复曲线趋势读取最高压力值，并适当考虑压力安全附加值，以实现快速获取关井立压与套压，从而达到快速井控的目的。一般情况下，渗透性好的地层10-15min可以稳定，渗透性差的地层25-30min压力可以稳定。

5 结论与认识

附加压力与附加密度并不是等同的关系，应依据井的深浅程度选择方法，并且常规计算压井液密度的方法中其附加系数的确定是要遵循几大原则的，取值应尽量准确，并且要保证施工的安全性。当出现溢流情况后，应采用通过实际测得的关井立管压力值来确定压井液的密度，同时压力值的准确性对压井液密度的误差大小是有直接的影响的。

参考文献

[1] 张治峰，关于石油钻井现场压井液密度问题的探讨[J]：内蒙古石油化工，2012（8）.

[2] 张发展，石油钻石油钻井作业现场压井液密度确定方法[J]：中国新技术新产品，2011（8）.

[3] 朱振东，浅谈石油钻井作业现场压井液密度的确定方法[J]：中国石油和化工标准与质量，2012（1）.

[4] 徐大宁等，石油工程压井液密度确定方法[J]：科技与企业，2013（14）.