正循環壓井

壓井原理

正循環壓井是以“U”形管原理為依據，在壓井施工過程中保持井底壓力為一恆定值，並略大於地層孔隙壓力。U”形管原理是把鑽具與井眼所建立的循環系統視作一個“U”形管，將“U”形管的底部(井底)作為壓力平衡點。壓井的基本原理即是利用“U”形管原理在實施壓井過程中始終保持井底壓力與地層壓力相平衡。

根據“U”形管原理可以很容易地理解井底常壓原理和井底壓力的控制。二級井控過程中有兩個關鍵點需重點關註：①井底壓力要高於地層孔隙壓力；②超平衡地層壓力時絕對不能使井口壓力過高，否則井口回壓過大將破壞裸眼地層、套管或放噴設備。

根據流體力學的原理，作用在井底的壓力為其上部各流體的靜液柱壓力之和。因此，井底壓力為：

井底壓力=井口壓力+鑽井液液柱壓力+溢流液柱壓力+循環摩阻壓力

循環摩阻壓力可以通過現場低泵速試驗得到，也可以通過理論計算得到；液柱壓力的計算為液體密度與液體所占垂直高度的乘積；井口壓力的值通過調節節流閥可以得到。

正循環壓井循環路線是：鑽井液從泵出來後，進入地面管線，進入方鑽桿後進入鑽桿，最後到達鑽頭，進入環空，從環空返出後進入節流管匯，當通過節流閥時，壓力將會發生改變，進而改變井口壓力。

井口套壓的形成：當鑽井液從環空返出後，進入節流管線，通過節流閥前後的壓力是不同的，節流閥前後的壓力差值再加上鑽井液流過地面管匯時的循環壓耗，就直接反映在套管壓力表上。