如何确定关井后立管压力？

1.钻柱中未装钻具回压阀（浮阀未装或失效）时测定关井立管压力

可直接从立管压力表上读取。但值得注意的是，发生溢流后由于井眼周围的地层流体进入井筒，致使井眼周围的地层压力形成压降漏斗，此时井眼周围地层压力低于实际地层压力，愈远离井眼，愈接近或等于原始地层压力。

一般是在关井后每2min记录一次关井立压和关井套压，根据所记录的数据，做关井立压—关井时间的关系曲线。如图1-6-2所示。借助曲线，找出关井立压值。

图1-6-2　关井时间与关井压力关系

2.钻具中装有钻具回压阀（浮阀未装或失效）时测定关井立管压力

（1）不循环法

在不知道低泵速循环立管压力时采用：

①在井完全关闭的情况下，缓慢启动泵并继续泵入钻井液；

②注意观察套压，当套压开始升高时停泵，并读出立管压力值（Pd1）；

③从读出的立管压力值中减去套压升高值，则为所测定的关井立管压力值。

Pd＝Pd1-ΔPa

式中：Pd—关井立管压力值MPa；

Pd1—停泵时立管压力值MPa；

ΔPa—关井套压升高值MPa。

（2）循环法

在知道低泵速循环立管压力时采用：

①缓慢启动泵，调节节流阀保持套压等于关井套压。

②使泵速达到压井泵速，套压始终等于关井套压。

③读出立管总压力（Pt），减去循环压力，则差值为关井立管压力值。

Pd＝Pt-Pci

式中：Pt—立管总压力MPa

Pci—已知泵速下的循环压力MPa

3.圈闭压力对关井立管压力的影响

所谓圈闭压力，是在立管压力表或套管压力表上记录到的超过平衡地层压力的压力值。产生圈闭压力的原因主要有两点，一是停泵前关井；二是关井后天然气溢流滑脱上升。显然，用含有圈闭压力的关井立管压力值所计算出来的地层压力是不准确的。

检查或消除圈闭压力的方法是，通过节流管汇，从环空放出少量钻井液，这样可排除钻柱内被污染的钻井液。每次放出钻井液40～80L，然后关闭节流阀和平板阀，观察立管压力的变化。如果立管压力下降，说明有圈闭压力。应再次打开节流阀和平板阀放40～80L钻井液，然后关井。如果立管压力仍有下降，重复以上操作，直到立管压力停止下降为止。此时的立管压力才是真实的关井立管压力。如果放出钻井液后，立管压力没有变化，而套压有所增加，说明没有圈闭压力，套压升高是由于环空静液压力减小所引起的。排放钻井液过程使立管压力一直下降到零，则停止排放。(www.xing528.com)

4.关井套压的控制

发生溢流关井时，其最大允许关井套压值原则上不得超过下面三个数值中的最小值：

（1）井口装置的额定工作压力；

（2）井口套管最小抗内压强度的80%；

（3）地层破裂压力所允许的关井套压值。

按规定，井口装置的额定工作压力要与地层压力相匹配，如果井口装置是严格按规定进行选择、安装和试压的，其承压能力应完全满足关井的要求。在一口设计正确的井中，该数值通常是最大的。

地层所能承受的关井压力，取决于地层破裂压力梯度、井深以及井内液柱压力。一般情况下，套管鞋通常是裸眼井段最薄弱的部分。因此，现场以套管鞋处的地层破裂压力所允许的关井套压值作为最大允许关井套压。其计算方法如下：

Pamax＝（ρe-ρm）gH

式中：Pamax—最大允许关井套压MPa；

ρe—地层破裂压力当量钻井液密度g/cm3；

ρm—井内钻井液密度g/cm3；

g—常数0.00981；

H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深m。

5.关井时应注意的问题

（1）关井操作要迅速果断，保证关井一次成功。

为了保证在紧急情况下能够及时正确地关井，作业人员要熟练掌握关井程序，并确保井控装置处于待命工况，熟悉井口防喷器组的组合形式和管汇闸门的开关情况。另外，关井操作由司钻统一指挥，防止出现泵未停稳就关井、全封闸板封钻杆等误操作情况。

（2）合理控制井口压力，井口压力不准超过最大允许关井套压。

具体有以下几种情况：

①在关井过程中，节流阀还未完全关闭，即已达到最大允许关井套压时，此时不能再继续关节流阀，应控制在接近最大允许关井套压的情况下，节流放喷，并以钻进排量迅速向井内泵入所储备的高密度钻井液，采用低节流法压井，控制溢流，重建井内压力平衡。

②关井后由于天然气带压上升导致井口压力不断升高，如果任其发展，最终井口压力有可能会达到甚至超过最大允许关井套压，解决办法见后面几章的内容。

③需要放喷泄压时，严禁用打开防喷器的方式来泄压，要通过节流管汇、放喷管线放喷降压。

（3）关井后认真坐岗，准确记录立压、套压变化，并画出压力变化曲线，找出关井后平衡地层压力的关井立压和关井套压。

（4）关井后要及时组织压井。

特别是天然气溢流，不允许长时间关井而不作处理。

总之，一旦发现溢流，必须按照正确的方法关井。在有毒气体溢出井口时，靠近井口作业必须戴好正压式空气呼吸器。加强对溢流的监测和正确的关井程序是有效避免井喷及井喷失控的关键环节。